位于江蘇徐州徐航精密制造有限公司的壓鑄車間中，4000T的壓鑄機與三臺用于搬運、噴涂、等離子切割的KUKA機器人、智能熔化及保溫一體爐在生產管理信息系統的支配下正合作無間，那些大型復雜零部件鑄造的難題在這個被稱為“4000T高效智能壓鑄島”的生產區迎刃而解。與傳統笨重的生產模式不同的是，壓鑄竟然也可以如此“輕舞飛揚”。

2016年5月13日，歷時兩年多的國家智能制造裝備發展專項項目——“4000噸高效智能壓鑄島及其生產管理信息化系統”智能制造專項驗收會在江蘇徐州徐航精密制造有限公司召開。項目的順利通過驗收，寓意著這一匯集壓鑄產業制造商、用戶的重大項目成功收尾，并將為推動中國智能壓鑄添上濃墨重彩的一筆。

在此之前，重型卡車變速器殼體、自主C級轎車變速器殼體和發動機缸體等大型復雜零部件的壓鑄疑難問題正困擾著包括徐航在內的諸多中國制造商。“鑄件的內部組織是否致密，取件、噴涂、檢測及料柄切割是否能夠一氣呵成，油道和水道是否與壓力相符，整個壓鑄過程是否能真正將人力解放出來更精準地管控每一環……”

江蘇徐航精密制造有限公司總經理楊兵對于真正幫助公司在實現高效智能壓鑄方面起到關鍵性作用的KUKA機器人系統給予了高度的贊賞，“KUKA工業機器人的加盟，正為包括壓鑄在內的制造業帶來不可思議的變化。”

傳統壓鑄VS智能自動

走進徐航的鑄造車間里，首先映入眼簾的是20多臺機器人和2000T以上的大壓鑄機相得益彰的協同工作，工人的基本工作只需偶爾留意一下機器運行情況，然后便是查看壓鑄出來的樣件外型是否合格。“KUKA和我們合作始于2010年，在徐航早期的一些壓鑄島上都已在使用，為取件、脫模劑噴涂解放了不少人力，同時也確保了壓鑄件的高質量。”楊兵介紹道。

“在鑄造行業，KUKA機器人具備耐高溫、耐潮濕、耐粉塵等特點，它解放了工人的雙手、降低了生產線上的意外，是壓鑄及鑄造行業內不可或缺的‘好幫手’”，KUKA公司設備自動化部門經理李青曉解讀了壓鑄產業的自動化的發展趨勢及其機器人的獨特地位。

“二臺KUKA機器人和一臺2500T壓鑄機的完美結合，能實現每天200多個鋁合金汽車發動機殼體、變速箱等關鍵零件的壓鑄，年產值約有幾千萬。”在2500T壓鑄島邊上查看產品質量的工人即使才來不久，卻依然可以很快上手與這群橙色軍團并肩協作，出色完成加工任務。這令我們對于4000T壓鑄島的效能更為期待。

KR180噴涂機器人、KR210取件機器人配置耐高溫防腐蝕抓手、外加一臺用于等離子切邊的機器人。——這便是此次為4000T高效智能壓鑄島保駕護航的三大金剛。區別于以往的一些壓鑄島，4000T項目中的機器人臺數從原有的2臺增加為3臺，新增了等離子切邊功能，取代了傳統的切邊機，大大節省了成本和空間，提高了時間。同時還通過增加滑道導軌，令機器人從原有的六軸增加到七軸，增加機器人的工作區域。

為壓鑄注入新活力的KUKA機器人

早在2007-2008年，徐航就已經開始憑借機器人搭配壓鑄機的組合，對大型、復雜的汽車高端壓鑄件進行加工，這些高端壓鑄件主要包括發動機缸體、CVT、DCT、AT等自動變速箱殼體。“只有用高端的壓鑄機搭配自動化的加工過程、技術含量高的模具、以及一定工藝水平的汽缸壓鑄，才能達到這些壓鑄件的要求，合格率才能上去。”楊兵說道。

4000T高效智能壓鑄島指標嚴苛，譬如系統響應時間≤50ms、系統空循環時間≤60s、一個循環周期120s、產品合格率≥98%等，為了完美完成該項目，KUKA的中國團隊及德國專家幾度奔赴徐州、北京兩地，參與了整個項目的進程及設備調試，包括壓鑄機的上、下料取件、脫膜劑噴涂、自動檢測及料柄切割等重要工藝環節。“在壓鑄生產方面，KUKA曾為包括BMW在內的多家知名汽車制造企業提供永久鑄模清洗、壓鑄島、動力總成裝配方面的解決方案，可謂深諳壓鑄工藝的每一環”，李青曉介紹說。

“在工業機器人方面，KUKA的確經驗豐富，為整個智能高效壓鑄島的順利投產提供了很大的支持。”楊兵對于KUKA機器人為智能壓鑄帶來的大革新如數家珍，“譬如大工件搬運，高溫缸套的鑲嵌，機器人替代了一些重體力、危險場合、機械枯燥的作業。機器人的干涉區域設定、取件時的軟浮動方案等保障了生產安全及其產品質量。”

六軸機器人的靈活性以及穩定性，造就了人工噴涂以及普通的噴霧機所無法達到的的噴涂質量。而鑄件品質的穩定性又是至關重要的一項，機器人噴涂因此在壓鑄行業的應用將是大勢所趨。在4000T高效智能壓鑄島中，KUKA噴涂機器人能高效、精準、定點的完成脫膜劑噴涂作業，另外機器人的高柔性保證了不會因模具更換而帶來的噴霧煩惱。

對于大噸位壓鑄機，無論產品的重量，還是取件后的檢測、切澆冒口等，普通的取件機已不能滿足較復雜的自動化要求，尤其是對于高難度的鑲嵌工藝，普通取件機更是無能為力。作為承載量大、靈活性高的關節式工業機器人就成為了必然的選擇。在4000T高效智能壓鑄島中，當壓鑄機開模后，KUKA取件機器人舒展夾具進入壓鑄機內取出制品，取出后完成對工件的完整性檢測，后下料至冷卻工位，待其足夠冷卻。機器人返回到缸套加熱區上料位抓取加熱好缸套進行鑲嵌。機器人抓取冷卻好的工件放至去料柄區域并定位，第三臺等離子切割機器人進行料柄切割，后續機器人再抓取切割后的工件至切邊機，完成邊料切除，最后機器人完成產品下料。整個過程一氣呵成，安全生產、高效率優勢立顯。“擅長多工種的機器人令整個壓鑄過程更為完整智能，他們一絲不茍及各司其職令我們無需擔心產品的最終結果，質量得到保障。”楊兵對KUKA機器人的多角色工種切換帶來的智能壓鑄效果大加贊賞。

據介紹，“4000T高效智能壓鑄島”這一國家級智能制造裝備發展專項項目研制成功后將滿足重型卡車變速器殼體、自主C級轎車變速器殼體和發動機缸體等大型復雜零部件的產業化、智能化生產，投產后的年產值將高達1.2億元。

未來，機器人還將走得更遠

談及在壓鑄產業的核心技術，楊兵為我們解開了謎團，“那些要求重量輕的大鑄件往往對壓鑄成型過程都十分有講究。譬如要求鑄件本身的內部組織致密，否則容易泄漏、有一些鑄件還有許多油道和水道，對壓力就有一定的要求。所以需要一定的技術，譬如采取高壓點冷、局部加壓、模紋控制等技術，這些技術都是我們在國內的民營壓鑄企業中率先使用的，當然有一些也是從國外引進，再進行了調整。這些技術的使用得當加上工業機器人的智能作業可以確保產品質量合格率保持在95%、甚至99%之高。”

“中國制造在不斷前進的這一路，與那些已經在這一領域經驗豐富的合作伙伴協力同行尤為重要，KUKA在壓鑄領域的豐富經驗給了我們不少啟發和幫助，”雙贏的合作方式也確實是徐航能較早邁入智能壓鑄的一個法寶。

采訪的最后，楊兵坦言，智能化在壓鑄產業尚屬方興未艾。這套4000T高效智能壓鑄島的國家級示范項目完成后就是要進行大力推廣，以期改善“中國制造”徘徊低附加值產品加工的現狀。因此接下來對于機器人的需求還將持續升溫，楊兵也透露將來不僅在壓鑄方面需要經驗豐富的KUKA機器人的協助，未來徐航的“機加車間的無人化車間”，通過加工中心與機器人及軌道的構成，實現無人化加工。同樣需要KUKA及機器人制造商們的鼎力相助。看來，未來在徐航的“智能”探索之路，還將更精彩，舞動的橙色軍團KUKA亦將令人期待。