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西门子×中信戴卡,“工业巨兽” 的 “铸” 就之路

http://www.gkong.com 2024-05-29 09:52 来源:西门子工业业务领域

当下,新能源汽车行业快速增长,市场竞争进入白热化,降本成为汽车行业的头号心事。在双碳背景下,“一体化压铸” 技术以其集成化、规模化、智能化、绿色化、高端化等优势,带动整车车身制造工艺轻量化革新,助力全球汽车制造流程变革。

作为中信戴卡股份公司的全资子公司,秦皇岛信越智能装备有限公司在铝制铸造装备集成领域拥有先进的技术和丰富的经验。今年2月,由其联合另一中信集团子公司共同正式推出“7500T一体化压铸机”,这不仅是自主研发的中国最大两板式压铸机之一,更是被评为中信集团 “十四五” 首批十大科技创新项目之一,曾在 2023 世界人工智能大会上亮相。

西门子作为中信戴卡及其旗下公司在汽车关键装备变革赛道上的合作伙伴,以融合现实与数字世界的数字化前沿技术,为这一智能化设备的研发、制造和运维提供了全方位助力。

锁模力7500T的“工业巨兽”

这台锁模力高达7500吨的一体化压铸机是中信戴卡攻关核心技术,在科技创新领域取得突破的生动实践。单从主设备来看,就长达22米、宽8米、高6.5米,重达550吨,占地面积接近两个篮球场,可以说是一台不折不扣的 “工业巨兽”。

7500T一体化压铸设备

该设备在双闭环压射控制系统等22项技术应用,均已达到国际领先水平。借助智能闭环调优系统及超高集成化模具结构,可实现产品成组加工无等待快速切换,平均20几秒就能完成一件产品。中国一汽在行业内首发的一体化压铸钢铝混合车架技术已在该设备上完成试制,实现了98个汽车零部件高度集成设计,并一次性完成生产加工,为一体化领域开拓了一个新的产品方向。

数字孪生

● 为复杂设备打造精准“数字分身”●

作为中信集团 “十四五” 首批十大科技创新项目之一,中信戴卡对这一设备的研发寄予厚望,不仅要加快设备研发制造周期,而且需要有较高的工艺稳定性,简单来说就是“又快又好”。

对于这么“重量级”的设备

如何达成目标?

西门子研究院的专家与客户举办了多次 “数字孪生共创工作坊”,一道钻研攻关,从设备研发阶段就引入西门子数字孪生技术(Digital Twin,DT)和工业元宇宙(Industrial Metaverse)的概念,为压铸机建立起贯穿设计、制造、运维的全生命周期数字孪生模型,并模拟仿真压射、机电液耦合等关键工艺和设备运行工况。如此一来,在任何部件投入生产制造之前,数字孪生都能以可控成本辅助客户完成复杂的论证,并对后续的设计优化进行指导,节约了大量用于实验论证的费用和时间成本。据介绍,在数字孪生的加持下,这台7500T一体化压铸机的研发制造周期缩短了约50%。

“中信戴卡-西门子数字孪生共创工作坊”现场

同时,设计工程师还可以通过增强现实技术(Augmented Reality,AR)将虚拟的设备模型和实时数据叠加到真实场景中,可视化、沉浸式地体验 “工业元宇宙”,实现对设备结构、工作流程和性能的细致观察和实时交互,能够帮助工程师更好地理解和优化设备设计,减少错误和试验成本。这也为跨部门、跨学科的协同设计提供了更多便利。在安装阶段,由于设备巨大,通过AR与现实空间的融合,也能更好分析潜在的安装空间干涉及承重需求,以确保更好的安装效果和设备运行质量。

数据贯通

●铸就运维新模式●

设备在运行中产生的数据是一座“宝藏”,基于这些数据,不仅使生产更加透明化,对设备故障可以提前预测,对设备制造商而言,也能为设备的优化和迭代提供依据。对于7500T一体化压铸机这样的高价值设备更是如此。

在设备运维阶段,引入了西门子SIMICAS设备远程运维平台,如果说数字孪生对设备运行状态进行映射和模拟,建立分析模型,构建了工业元宇宙的基石,那么SIMICAS采集到的实时运行数据,则使“运维元宇宙”照进现实。

关键过程参数的采集对于运维至关重要。在这一项目中,SIMICAS能够采集充注、开合模、注射、冷却等设备关键运行过程的参数数据,并将设备数据接入云平台,与数字孪生模型分析和AR远程监控相结合,实现对已售设备的可视化、自动化远程运维。同时,该解决方案还可以更好地在线管理售后服务流程。通过质量追溯、能源统计、成本统计及生产产能统计等可视化图表,一目了然地呈现生产运营数据,洞察和分析生产运营状态。不仅如此,在与数字孪生的协同作用下,以数据“反哺”机理模型训练,也能实现更稳定的过程控制,使7500T一体化压铸机的运维更加高效和智能化。

面向未来,西门子还将与中信戴卡继续携手打造更高锁模力的 “超大压铸机”,充分发挥新质生产力在高端装备制造中的先发优势,持续赋能其在高压一体化压铸领域的先进制造和创新能力,助力中信戴卡在汽车制造行业变革中抢占赛道,共同为整个中国汽车产业集群贡献价值。

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