新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。各国都在加大科技创新力度，推动三维(3D)打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革;网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系;可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。我国制造业转型升级、创新发展迎来重大机遇。

以《中国制造2025》中提到的智能化生产理念为主线，中国制造企业将迎来新一轮的生产改革和产业升级。随着工业4.0的不断升温，智能化生产已经成为制造业的发展方向，如何在现有的生产模式基础上，导入智能化生产系统，从而提高生产效率、降低生产成本是众多企业所关心的重点。

图1 大口总部立体钣金生产体系

MAZAK作为世界知名机床生产厂家，一贯秉承自动化、柔性化、智能化的生产理念，为客户提供先进设备的同时，也在不断探索最先进的生产理念及最优化的生产方式。为了实现智能化生产，MAZAK公司于2015年年初开始对大口总部工厂进行了新一轮生产体系智能化改造。

日本MAZAK大口总部是卧式加工中心的主要生产基地，本次生产改造是自1998年第一次智能升级改造以来的第二次大规模生产改造。在此次升级改造中，除了对机加工系统进行了智能化升级之外，同时也对钣金制造系统进行了智能化改造升级，还引进了自动分拣装置以及智能生产控制系统。接下来本文将对MAZAK大口钣金工厂生产改造项目的具体情况进行介绍。

图2 智能生产控制系统

如图1所示，大口钣金工厂共有上下四层：一层为钣金激光切割和折弯，二层、三层为钣金焊接，四层为涂装，通过智能化控制系统以及全自动托盘系统，实现了各工序生产的无缝衔接。

改造项目

本次智能改造主要由三大项组成：导入智能生产控制系统、引进自动分拣装置和加工设备更新以及钣金生产系统一体化。第一项，通过导入智能生产控制系统，可共享各工序的生产信息，实现智能化的订单管理。形成接受订单-下单-验收一体化的信息管理。

第二项，引进自动分拣装置OPTOPATH，并对加工设备以及材料料库进行了换型升级及扩充，其中激光加工设备使用了MAZAK光纤激光加工机OPTIPLEX 3015 FIBERⅡ 4.0kW+FMS系统。下文将以一层的钣金激光切割和折弯工序为例进行说明。

工厂改造前使用的是两台激光加工机SUPER TURBO-X510 SC 1.5kW，6段材料料库(2t/段，最大荷载量12t)，6台冲压折弯机APEX 100t(折弯长3100mm为2台，2500mm为4台)。

工厂改造后，导入了OPTOPATH和氮气气体发生装置(PSA)，激光加工机更新为2台OPTIPLEX 3015 FIBERⅡ 4.0kW+FMS系统，材料料库更新为10段(3t/段，最大荷载量30t)，冲压折弯机更新为3台BH13530 135t(折弯长3100mm)，4台BH8525 85t(折弯长2600mm)。

第三项，通过智能化生产系统以及全自动托盘系统，对激光切割、折弯、焊接、涂装的生产工序和物流流程进行了优化，实现钣金生产系统一体化管理。

图3 本次智能改造实现了高效化、信息化、智能化、无纸化

改造效果

本次智能改造大幅提高了整体生产能力和生产效率，将一部分原来外包生产的产品部件变为自行生产，有效降低了生产成本，同时也缩短了生产周期。

通过导入智能生产控制系统，实现各工序生产信息共享，优化整合了整体生产流程结构，减少生产等待时间，实现智能化生产管理。同时，自动分拣装置OPTOPATH的导入，减少了人工参与，加快生产速度及产品传递速度，使生产效率得以大幅提高。通过钣金生产系统一体化，将激光切割、折弯、焊接、涂装的生产工序和物流流程进行无缝衔接，实现了激光切割生产线无人化生产。

在本次智能改造中，焊接工序的生产效率提高了3%，折弯工序的生产效率提高了18%，特别是激光切割的生产效率提高了78%。本次智能改造将激光加工机更新为MAZAK光纤激光加工机，并导入了氮气气体发生装置(PSA)。与原来使用的CO2激光加工机SUPER TURBO-X510 SC 1.5kW相比，OPTIPLEX 3015 FIBERⅡ 4.0kW(使用氮气作为辅助气体)的加工时间缩短为原来的一半，使得板材切割速度和加工品质得到了大幅提升。与原来的CO2激光加工机相比，光纤激光加工机不需要激光气体和定期点检，具有运行维护成本低、耗电量低等优点，进一步降低了运行成本。由此可见，加工设备的更新，有效提高了生产效率和加工质量，缩短和降低了辅助时间及运行成本。

结语

MAZAK通过对钣金生产系统的改造，有效提高了生产效率，降低了生产成本。作为世界知名机床生产厂家，以对生产模式的不断探索为基础，致力于为钣金制造企业提供最优化的生产解决方案，也希望能够成为中国钣金企业实现智能化生产和产业升级之路上的最佳合作伙伴。