0 引 言

近年來，隨著計(jì)算機(jī)/數(shù)字化/CAX技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化和智能化制造已成為模具制造重要的發(fā)展方向，模具智能制造隨之快速發(fā)展

。某公司與東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院采用校企合作的方式共同搭建“模云智能制造平臺(tái)”，該平臺(tái)以模具智能制造為目標(biāo)，運(yùn)用現(xiàn)代IT技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D虛擬等技術(shù)，涵蓋知識(shí)管理、模具CAD/CAM/CAE/CAPP、CMM自動(dòng)檢測(cè)校正、高級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)（advanced planning and scheduling，APS）自動(dòng)排產(chǎn)、ROBOT機(jī)器人等內(nèi)容，以云上模云系統(tǒng)

（manufacturing execution system，MES）和NX二次開發(fā)為載體，采用線上線下相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)字化、生產(chǎn)自動(dòng)化和管控智能化

，是一個(gè)信息化和自動(dòng)化高度整合的模具智能制造平臺(tái)。

以圖1所示的盒蓋制品為例，闡述其成型模采用“模云智能制造平臺(tái)”制造的過程。

1 模具制造過程

應(yīng)用智能制造平臺(tái)進(jìn)行模具智能制造的總體工作流程為：新建項(xiàng)目→3D模型設(shè)計(jì)→導(dǎo)出物料清單（bill of material，BOM）→工藝設(shè)計(jì)→智能編程→計(jì)劃排產(chǎn)→智能加工→智能檢測(cè)→裝配出庫。

20世紀(jì)90年代初，我在《中國社會(huì)科學(xué)》上發(fā)表的論文引起較大反響，主要是《論社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)》（1991年第5期）、《社會(huì)科學(xué)現(xiàn)代化的觀念前提和技術(shù)基礎(chǔ)》（1993，3），被多家報(bào)刊轉(zhuǎn)載和評(píng)論。據(jù)說引起了高層的重視，中共中央機(jī)關(guān)刊物《紅旗》雜志（后更名為《求是》雜志）專門約我寫了《社會(huì)科學(xué)走向現(xiàn)代化的理論思考》一文，發(fā)表于該刊1994年第22期。這篇文章也在多家雜志轉(zhuǎn)載。這些論文講的就是社會(huì)科學(xué)怎樣以系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法作為基礎(chǔ)，推動(dòng)社會(huì)科學(xué)現(xiàn)代化。

1.1 新建項(xiàng)目

首先在模云系統(tǒng)的項(xiàng)目管理模塊新建一個(gè)項(xiàng)目，錄入模具類型、精度等級(jí)、客戶交貨期等信息，上傳制品圖檔及客戶要求文件。在模具設(shè)計(jì)前，開展制品的可制造性分析（design for manufacturability，DFM）：根據(jù)制品的3D圖樣、材料和技術(shù)要求等信息，分析其型腔排布、流道尺寸、進(jìn)料方式、分型面、模具結(jié)構(gòu)、流道布置、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并開展模流分析，分析充填壓力、時(shí)間、溫度、熔接線和收縮、翹曲等，如圖2所示。完成制品可制造性分析后，將制品電子圖檔和DFM分析報(bào)告上傳系統(tǒng)，正式開啟一個(gè)新模具制品項(xiàng)目。

1.2 3D模型設(shè)計(jì)

編程人員登錄模云系統(tǒng)進(jìn)入智能編程模塊—CAM任務(wù)，選擇要開始編程的任務(wù)，點(diǎn)擊“開工”即可在NX的CAM模塊中下載編程任務(wù)，開始模具零件的加工程序編制，如圖5所示。CAM模塊根據(jù)不同類型零件的特點(diǎn)，以大量加工工藝參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，集成了CAM編程模板，可實(shí)現(xiàn)大部分零件的自動(dòng)編程，還可一鍵生成程式單并自動(dòng)將多種后處理文件自動(dòng)上傳至模云系統(tǒng)，后續(xù)供不同加工機(jī)床直接調(diào)用程序

。

1.3 導(dǎo)出BOM

NX二次開發(fā)的CAD模塊還有BOM表一鍵導(dǎo)出上傳功能，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成裝配和零件的2D/3D圖檔和BOM表，并將圖表自動(dòng)上傳模云系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)資源共享，這種“互聯(lián)網(wǎng)+”的設(shè)計(jì)模式打破了時(shí)空界限，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)大協(xié)同。自動(dòng)生成的BOM表包括模具裝配中所有零件的文件名、零件名稱、規(guī)格尺寸、零件材料、硬度要求、加工數(shù)量、加工標(biāo)準(zhǔn)以及是否外購件等備注信息。

1.4 加工工藝設(shè)計(jì)

依托模云系統(tǒng)完成的模具智能制造過程，具有如下技術(shù)特點(diǎn)。

1.5 智能編程

設(shè)計(jì)人員登錄模云系統(tǒng)進(jìn)入智能設(shè)計(jì)模塊—CAD任務(wù)，選擇要開始設(shè)計(jì)的任務(wù)，點(diǎn)擊“開工”，即可在NX二次開發(fā)的CAD模塊下載設(shè)計(jì)任務(wù)，開始模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。CAD模塊是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)方式制作開發(fā)流程，集成了模具設(shè)計(jì)的很多便捷功能，模具設(shè)計(jì)3D模型如圖3所示。設(shè)計(jì)過程采用標(biāo)準(zhǔn)化的工作成果（標(biāo)準(zhǔn)件、自定義模板、自動(dòng)調(diào)用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫等），可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分型、分割鑲件、流道及水路設(shè)計(jì)、2D工程圖一鍵生成等智能化設(shè)計(jì)功能。模具設(shè)計(jì)過程中還需給各模具零件不同加工精度表面上色，供后續(xù)工藝設(shè)計(jì)、智能編程、加工和檢測(cè)階段使用，標(biāo)準(zhǔn)化公差色碼如表1所示。

1.6 計(jì)劃排產(chǎn)

2）裂縫寬度大于0.3mm的環(huán)向裂縫，屬結(jié)構(gòu)受力裂縫。但隧道結(jié)構(gòu)為拱形截面受力，此類裂縫不影響結(jié)構(gòu)的安全性，采用環(huán)氧樹脂漿抹面封閉，滲漏嚴(yán)重的，先排水后封閉處理即可。

1.7 智能加工

鉗工將加工檢測(cè)合格后的各零件與其他外購件按模具技術(shù)要求進(jìn)行研配，試模合格后方可交付客戶，如圖8所示。

職業(yè)院校外語教學(xué)改革勢(shì)在必行，這就要求將外語教育轉(zhuǎn)變成為對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的平臺(tái)。首先要建立文化教學(xué)的理念，用理念指導(dǎo)教學(xué)；其次，要建立切實(shí)可行的實(shí)踐機(jī)制，用機(jī)制保證改革的實(shí)施。外語教師要在不斷加強(qiáng)自身跨文化能力的基礎(chǔ)之上，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平制定相應(yīng)的跨文化能力培養(yǎng)計(jì)劃，注重喚醒和提升學(xué)生的文化學(xué)習(xí)意識(shí)，加強(qiáng)指導(dǎo)跨文化交流實(shí)踐。

模具自動(dòng)化加工柔性生產(chǎn)線整合了CNC、WE、EDM、清洗機(jī)等模具零件加工設(shè)備，如圖6（b）所示，通過模云系統(tǒng)控制運(yùn)行，每個(gè)工位的加工程式由RFID芯片自動(dòng)識(shí)別下載，安全穩(wěn)定。未納入自動(dòng)化加工柔性生產(chǎn)線的工段，工件上機(jī)后，操作員只需掃描夾具上RFID芯片，程序自動(dòng)調(diào)入設(shè)備控制器，機(jī)床按照預(yù)先設(shè)定好的程式開始加工，如圖6（c）所示。

模云系統(tǒng)的計(jì)劃排產(chǎn)模塊可根據(jù)需要加工零件的數(shù)量、項(xiàng)目交期及工廠產(chǎn)能等信息進(jìn)行自動(dòng)排產(chǎn)。生產(chǎn)加工過程中，如有臨時(shí)急件插入，可在系統(tǒng)頁面快速設(shè)置“急件”，保證優(yōu)先完成加工，實(shí)現(xiàn)靈活排產(chǎn)。該模塊還可隨時(shí)查看計(jì)劃明細(xì)、查詢排產(chǎn)執(zhí)行情況和產(chǎn)能負(fù)載等信息。

1.8 智能檢測(cè)

對(duì)于復(fù)雜曲面輪廓或精度要求高的零件，一般采用三坐標(biāo)測(cè)量儀檢測(cè)，檢測(cè)之前需要先編制檢測(cè)程序。在NX二次開發(fā)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（coordinatemeasuring machine，CMM）檢測(cè)模塊中，軟件可自動(dòng)識(shí)別零件3D模型，對(duì)于結(jié)構(gòu)簡單且無特殊要求的零件，軟件支持自動(dòng)生成CMM檢測(cè)程序，同時(shí)支持手動(dòng)編程用于較復(fù)雜零件的檢測(cè)程序編制，如圖7（a）所示。零件放置在測(cè)量工作臺(tái)后，掃描夾具上的RFID芯片自動(dòng)識(shí)別零件身份，點(diǎn)擊“測(cè)量”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)下載檢測(cè)程序并驅(qū)動(dòng)三坐標(biāo)設(shè)備進(jìn)行零件檢測(cè)，如圖7（b）所示。零件檢測(cè)完成后，系統(tǒng)根據(jù)公差范圍自動(dòng)判斷零件是否合格，并自動(dòng)生成3D報(bào)告上傳到系統(tǒng)，如圖7（c）所示。對(duì)于需返工的零件，系統(tǒng)將根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)、自動(dòng)獲取零件中心，簡化返工操作，提高工作效率。

1.9 裝配出庫

工作人員進(jìn)入模云系統(tǒng)的智能制造模塊，按照BOM表中自制零件的坯料材料和尺寸等信息給零件和電極逐一備料。給每個(gè)零件和電極所對(duì)應(yīng)夾具的RFID芯片寫入與零件編號(hào)唯一對(duì)應(yīng)的信息，如圖6（a）所示，以便能夠自動(dòng)選擇與之對(duì)應(yīng)的加工圖紙、加工程序和加工數(shù)據(jù)等信息，并將零件各工段的加工記錄與檢測(cè)報(bào)告通過RFID自動(dòng)與數(shù)據(jù)庫相連，實(shí)現(xiàn)零件快速、準(zhǔn)確的智能識(shí)別

。

2 模云智能制造特點(diǎn)

BOM表中需新制的模具零件進(jìn)入系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)模塊。工程師選擇需要工藝設(shè)計(jì)的零件后，點(diǎn)擊“開工”即可開始編制零件加工工藝，如圖4所示，一個(gè)型腔板加工需經(jīng)過深孔鉆、銑削、CNC粗加工、熱處理、磨削、線切割、CNC精加工、EDM放電、檢測(cè)、拋光、配模等加工工序，每個(gè)工序的工藝設(shè)計(jì)包含指定加工面、工序內(nèi)容、加工工時(shí)、工具夾具以及是否生成CAM任務(wù)等信息。零件加工工藝編制完成后點(diǎn)擊“完成工藝”按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)工段的編程任務(wù)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化夾具和托盤系統(tǒng)的使用：一個(gè)帶有RFID標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)化夾具或托盤伴隨零件制造的整個(gè)生命周期，可高效解決自動(dòng)化生產(chǎn)的問題，RFID標(biāo)簽的使用實(shí)現(xiàn)了物料的跟蹤，可對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（1）大量知識(shí)庫的運(yùn)用：系統(tǒng)在設(shè)置模塊預(yù)設(shè)了大量諸如加工材料、切削參數(shù)、公差等級(jí)、機(jī)床放電等知識(shí)數(shù)據(jù)，支撐系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)、智能編程等功能，提高了模具設(shè)計(jì)、加工工藝和程序編制效率。

教學(xué)機(jī)智是指教師面臨復(fù)雜教學(xué)情況所表現(xiàn)出的敏銳、準(zhǔn)確的判斷力，是教師教學(xué)中的“點(diǎn)睛之筆”。教師是語文課堂教學(xué)的指導(dǎo)者、領(lǐng)導(dǎo)者。教師在語文教學(xué)時(shí)，不但要提高自身的語文教學(xué)水平，創(chuàng)新教學(xué)方法，還要在課堂上時(shí)刻保持教學(xué)激情，保證語文教學(xué)機(jī)智。語文課堂教學(xué)機(jī)智主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確判斷語文課堂狀態(tài)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)模式改變,在語文教學(xué)機(jī)智中，最重要的就是準(zhǔn)確判斷和快速改變，兩者相得益彰，缺一不可。

（3）生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管控：系統(tǒng)根據(jù)采集的數(shù)字化信息，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，通過車間看板界面，可隨時(shí)查看零件圖紙、加工類型、加工進(jìn)度、使用工時(shí)和設(shè)備狀態(tài)等信息。

（4）數(shù)據(jù)分析高效智能：系統(tǒng)可自動(dòng)生成實(shí)時(shí)生產(chǎn)報(bào)表、全數(shù)字化質(zhì)量分析報(bào)告和成本分析報(bào)告。質(zhì)量分析數(shù)據(jù)可以為質(zhì)量事故的分析、質(zhì)量問題的追溯提供有力支撐；成本分析數(shù)據(jù)則可為企業(yè)管理者提供重要的決策依據(jù)。

（1）純化鎮(zhèn)組主力油層主要分布在純上52、純上54、純上6砂組，高、低電阻率油層并存。其中，礦化度高、巖性細(xì)、束縛水含量高是造成純上52、純上54砂組形成低電阻率油層的主要原因。泥質(zhì)含量高、非均質(zhì)性強(qiáng)，厚度相對(duì)較薄是造成純上6砂組形成低電阻率油層的主要原因。

3 結(jié)束語

模云智能制造系統(tǒng)的實(shí)施提升了模具在制造過程中數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化和智能化的水平。系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊將模具生產(chǎn)制造過程端相連，提高了質(zhì)量控制能力，降低了溝通成本，減少了重復(fù)勞動(dòng)，提升了業(yè)務(wù)運(yùn)作效率。

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