TCFA 03110313-2020 消失模铸造模样成形单元数字化技术要求

ICS23.040.80J31团体标准T/CFA03110313—2020消失模铸造模样成形单元数字化技术要求Digitaltechnicalrequirementsforpatternformingunitoflostfoamcasting公告稿2020-03-13发布2020-05-01实施中国铸造协会发布T/CFA03110313—2020I目  次前言.....................................................................................................................................................................IV引言.......................................................................................................................................................................V1范围.................................................................................................................................................................12规范性引用文件.............................................................................................................................................13术语、定义和缩略语.....................................................................................................................................14总则.................................................................................................................................................................25消失模铸造模样成形设备.............................................................................................................................56消失模铸造模样成形单元数字化控制与管理系统....................................................................................57环保的数字化要求.........................................................................................................................................7附录A（资料性附录）消失模铸造模样成形单元示例...............................................................................9参考文献.............................................................................................................................................................15T/CFA03110313—2020II前  言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本标准的某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国铸造协会标准工作委员会提出。本标准由中国铸造协会归口。本标准负责起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、共享装备股份有限公司。本标准参加起草单位：天津立鑫晟智能制造有限公司、吉林大学。本标准主要起草人：常涛、林凯强、乃晓文、刘亚宾。本标准参加起草人：石卫东、刘清信、周海帆、原晓雷、谭庆昌。本标准于2020年03月13日为首次发布。T/CFA03110313—2020III引  言本标准围绕消失模铸造模样成形单元的关键过程数字化集成控制，通过消失模铸造模样成形单元系统，向上与MES、ERP、CAPP和LIMS等信息管理系统集成，引入生产计划、维保计划、质量标准和工艺数据等信息，并反馈设备、生产、成本和质量等维度数据；向下与底层设备及装置集成，依据标准工艺与参数执行现场作业，同时采集数据，与工艺数据设定值实时比对，经质量判异和过程判稳等在线分析处理，形成优化决策后，实现闭环的调整与控制，从而实现对消失模铸造模样成形单元的数字化管理，提升生产和管理的效率。通过标准的制定和实施，推广智能铸造技术的应用，可改变传统铸造的生产模式，提高生产效率，降低生产成本，改善铸造生产作业环境，减少对环境的不利影响；同时为推进铸造产业结构调整与优化升级创造条件，为各铸造环节实现数字化、网络化和智能化提供借鉴和参考，促进社会效益和经济效益提高；另外，也可为推进铸造行业转型升级提供技术支持，给未来铸造生产与管理的网络化和智能化发展建设奠定数字化基础。T/CFA03110313—20201消失模铸造模样成形单元数字化技术要求1范围本标准规定了消失模铸造模样成形单元、消失模铸造模样成形单元设备、消失模铸造模样成形单元控制与管理系统以及环保的数字化技术要求。本标准适用于消失模铸造模样发泡成形及板材机械加工成形单元的建设与生产。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5611-2017铸造术语HJ212-2017污染物在线监控（监测）系统数据传输标准T/CFA0308022铸造行业大气污染物排放限值T/CFA031103.5-2018铸造数字化工厂通用技术要求3术语、定义和缩略语3.1术语和定义GB/T5611-2017、T/CFA031103.5-2018中界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T5611-2017和T/CFA031103.5-2018中的某些术语和定义。3.1.1消失模铸造lostfoamcasting一种将涂有良好透气性耐火涂料层的聚苯乙烯泡沫塑料等模型簇，放在具有真空处理装置的单体式砂箱内进行单一干砂造型并负压紧实，在负压铸型环境下浇注金属液并凝固成形的铸造工艺。[GB/T5611-2017，定义7.7.2]3.1.2单元unit生产单元unitofproduction根据不同的铸造工艺过程，对铸造工厂进行划分形成的基本生产单元，如砂型铸造工厂可划分为砂型成形单元、熔炼浇注单元、后处理单元等。各单元由对应的设备、数字化控制与管理系统组成。[改写T/CFA031103.5-2018，定义3.2]T/CFA03110313—20202数字化工艺系统digitalprocesssystem铸造工艺数字化设计应用的软件系统的总称。[改写T/CFA031103.5-2018，定义3.4注1：铸造数字化工艺系统一般包括CAD、CAE、CAPP和PDM。3.2缩略语以下缩略语适用于本文件。缩略语中文英文API应用程序编程接口ApplicationProgrammingInterfaceCAPP计算机辅助工艺过程设计ComputerAidedProcessPlanningERP企业资源规划EnterpriseResourcePlanningESB企业服务总线EnterpriseServiceBusEPS聚苯乙烯泡沫ExpandedPolystyreneFB现场总线FieldBusJDBCJava数据库连接JavaDataBaseConnectivityLIMS实验室信息管理系统LaboratoryInformationManagementSystemMES制造执行系统ManufacturingExecutionSystemODBC开放数据库连接OpenDataBaseConnectivity4总则4.1消失模铸造模样成形单元4.1.1消失模铸造模样成形单元，主要由单元设备、数字化控制与管理系统（以下简称单元系统）组成，其功能架构示意图如图1所示。消失模铸造模样成形单元的具体示例参见附录A。4.1.2单元设备提供成形单元运行的物质基础。4.1.3单元设备的组成及单元系统的功能可依据实际生产工艺扩展。4.1.4单元系统通过FB与单元设备集成，通过数据接口（如ESB、ODBC、JDBC、API等）与其他信息管理系统（如MES、LIMS等）集成，主导现场过程执行。4.1.5消失模铸造模样成形单元可独立生产运转，也可与其它前后序单元集成协同生产。T/CFA03110313—20203图1消失模铸造模样成形单元功能架构示意图4.2消失模铸造模样成形工艺流程消失模铸造模样成形单元运行流程主要由生产准备、预发泡、熟化、模样成形、模样组合、涂层制备、涂层烘干和仓储等组成，流程图如图2所示。T/CFA03110313—20204图2消失模铸造模样成形单元数字化运行流程图T/CFA03110313—202055消失模铸造模样成形设备5.1设备组成消失模铸造模样成形过程所需的硬件设备及装置，应包括但不限于：——生产设备：送料上料设备、发泡设备、熟化设备、成形设备、机械加工设备、涂料搅拌设备、施涂设备、烘干设备、转运设备、仓储设备等；——检测装置：测量仪、水分测定仪、密度测定仪、粘度测量仪等；——传感器：温度传感器、湿度传感器、风速传感器、流量传感器等。5.2集成方式通过控制器和网关模块等，以FB方式与OPCServer对接，实现设备、生产、质量和成本等数据的交互，具体应按照T/CFA031103.5-2018的要求执行。6消失模铸造模样成形单元数字化控制与管理系统6.1计划管理6.1.1生产计划获取单元系统应从MES或其他管理系统获取模样生产计划。6.1.2工艺文件获取单元系统应从数字化工艺系统获取模样成形的控制参数（如密度、熟化温度、熟化时间、压力、保压时间和尺寸等）及三维工艺模型，应确保所获取文件的完整性、唯一性和有效性。6.1.3生产计划跟踪单元系统应实时获取模样生产计划在各工序的执行状态，以实现生产进度监控。6.2过程控制6.2.1生产准备6.2.1.1生产前巡检生产前应检查设备的完好性及原辅材料的准备情况，单元系统应可自动判断巡检结果。巡检事项包括但不限于：a)检查预发泡设备、熟化设备、成形设备、施涂设备、烘干设备、转运设备和仓储设备等生产设备，尺寸测量仪等检测装置，温度传感器、湿度传感器等传感器的完整性与合规性；b)根据生产计划检查生产所需的发泡成形模具、发泡珠粒和涂料等生产工具和生产材料的数量及规格型号。6.2.1.2安全防护准备T/CFA03110313—20206生产操作人员进入相应的工作区域之前，单元系统应通过人机交互界面提示操作人员需佩戴的劳动保护用品（如安全靴、护目镜、口罩和耳塞等）及常见事故的处理方式，并检查确保相应的防护措施满足要求。6.2.2预发泡单元