鍛造是裝備制造產品生產中的重要基礎工藝，常常給人這樣的印象：高溫、悶熱、粉塵漫天。其惡劣工況一直是產業智能化提升的一塊短板。近日獲得2018年度中國農業機械科學技術獎的智能精鍛生產線，對此作了明顯的改善。
夏占雪在檢查生產線上的檢測設備
近日，在位于中國一拖工藝材料研究所對面的車間內，記者看到了正在運行的生產線。只見上料設備將一塊塊坯料運至稱重裝置，經初篩稱重后合格坯料進入加熱環節，然后搬運—鍛造—自動噴墨—在線檢測，生成的產品經機器人自動切邊與碼垛后運出生產區，所有工序一氣呵成，真正實現了“機器換人”。
中國一拖工藝材料研究所一級專家夏占雪表示，對于裝備制造業來說，其智能化改造通常需要經歷數字化—自動化—智能化“三步走”的階段，處于第一步的數據收集處理往往是個難題。因為受限于惡劣工況，其加工溫度動輒上千攝氏度，精密脆弱的儀器難以持續運行。所以引進溫鍛技術，使鍛造變得“不那么熱”，便成為該生產線建設的一大亮點。
溫鍛是相較于傳統熱鍛，采取較低溫度進行鍛造成型的一種工藝。在改變傳統熱處理“一鍋端”粗放式加工方法的同時，對結構較為簡單、變形較小的材質進行溫鍛，還有助于提升產品質量，增加產品使用壽命。此外，溫鍛還使鍛造環節數據采集的環境得到改善。
采用“隔山打?！钡臄祿占椒ㄒ彩窃撋a線的特色之一。利用非接觸式藍光測量技術，智能精鍛生產線實現了對高溫鍛件關鍵尺寸的在線測量，可以對整個生產過程中的鍛件質量進行監控，有助于關鍵質量追溯。系統根據測量結果，還能生成對應變化曲線，從而間接反映出相關模具的變化趨勢。通過以上技術，智能精鍛生產線在鍛造行業首次實現了精鍛件的在線檢測及尺寸變化趨勢的監控、預警。
數據收集難題解決后，下一步要應對的就是數據應用難題。夏占雪表示，當前在智能化改造中，企業實施的方向為“所見即所得”，又名“數字孿生”，即通過精準建模和數據傳輸，使得遠程數字操控與現實機械運行形成一一對應的關系，并通過數據分析應用與后續實現生產提升。
借助多項傳感設備的架設及相關分析系統的搭建，智能精鍛生產線利用數字化設計、虛擬現實技術，為精鍛工藝參數優化提供科學依據，大大降低了產品試制成本，并在生產線布局規劃階段即可完成三維可視化技術研發及應用，推動了數字化技術在鍛造技術領域的應用。
當前，該生產線已進入批量生產階段，迄今已生產相關零部件40萬件。
通過實時分析得到的一組數字可以說明智能精鍛生產線在技術上的全面提升——據統計，與傳統生產線相比，該項目可使產品開發及試制周期縮短30%，生產線故障停機時間減少40%，人工成本降低65%，生產效率提升20%。其總體水平達到國內領先，其中的鍛件熱態在線檢測技術、工藝參數優化和調控補償系統更是達到國際先進水平。
此外，智能精鍛生產線改造方案還作為中國一拖工藝材料研究所的獨立科研成果，應用于業內多家單位。這也成為中國一拖近年持續發力，由裝備制造商向服務提供商轉型的典型案例之一。（洛陽日報記者 陳曦 通訊員 宋賢敏 文/圖）
