TCFA 03110319-2020 铸件抛丸单元数字化技术要求

ICS23.040.80J31团体标准T/CFA03110319—2020铸件抛丸单元数字化技术要求Digitaltechnicalrequirementsforshotblastingunitforcastings公告稿2020-03-13发布2020-05-01实施中国铸造协会发布T/CFA03110319—2020I目  次前言.....................................................................................................................................................................II引言...................................................................................................................................................................III1范围.................................................................................................................................................................12规范性引用文件.............................................................................................................................................13术语、定义和缩略语.....................................................................................................................................14总则.................................................................................................................................................................25铸件抛丸设备.................................................................................................................................................36铸件抛丸单元数字化控制与管理系统.........................................................................................................47环保的数字化要求.........................................................................................................................................5附录A（资料性附录）铸件抛丸单元示例...................................................................................................6参考文献.............................................................................................................................................................10T/CFA03110319—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。本标准起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、天津立鑫晟智能制造有限公司。本标准参与起草单位：烟台冰轮智能机械科技有限公司、共享铸钢有限公司、共享装备股份有限公司、力劲集团(深圳)有限公司。本标准主要起草人：李广伦、刘亚宾、杨军、石卫东、常涛、田立海。本标准参与起草人：李永新、孙成安、周海帆、林凯强、刘文浩、许志刚。本标准于2020年03月13日为首次发布。T/CFA03110319—2020III引  言本标准围绕铸件抛丸单元的关键过程集成控制，通过铸件抛丸单元系统，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，同时采集各个维度数据，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，从而实现对铸件抛丸单元的数字化管理，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/CFA03110319—20201铸件抛丸单元数字化技术要求1范围本标准规定了铸件抛丸、铸件抛丸单元设备、铸件抛丸单元系统以及环保的数字化技术要求。本标准适用于铸件抛丸（轨道、悬链和台车式）单元的建设与铸造生产。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、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T/CFA031103.5-2018中的某些术语和定义。3.1.1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。注：改写T/CFA031103.5-2018，定义3.2。3.1.2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。注1：铸造数字化工艺系统一般包括CAD、CAE、CAPP和PDM。注2：改写T/CFA031103.5-2018，定义3.4。T/CFA03110319—202023.2缩略语以下缩略语适用于本文件。4总则4.1铸件抛丸单元组成4.1.1铸件抛丸单元，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。4.1.2单元设备提供抛丸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ERP、MES、LIMS等）集成，主导现场过程执行。4.1.5铸件抛丸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。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EnterpriseServiceBusFB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OpenDataBaseConnectivityOLE对象连接与嵌入ObjectLinkingandEmbeddingOPCServer用于过程控制的OLE服务OLEforProcessControlServerT/CFA03110319—20203图1铸件抛丸单元功能架构示意图4.2生产工艺铸件抛丸单元数字化运行流程，主要由生产准备、安全防护准备、抛丸工艺、质量检查和自检与交检等组成,,流程图如图2所示。铸件抛丸单元的具体示例参见附录A。T/CFA03110319—20204图2铸件抛丸单元数字化运行流程图5铸件抛丸设备5.1设备组成具备抛丸过程所需的硬件设备及装置：——生产设备：抛丸设备、输送设备、除尘设备和门禁设备；——传感器：噪音传感器和粉尘检测仪。注：设备组成中的主要生产设备——抛丸设备，其所执行的标准可参考GB/T23576。5.2集成方式抛丸设备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。T/CFA03110319—202056铸件抛丸单元数字化控制与管理系统6.1计划管理单元系统应从ERP、MES或其他信息管理系统获取生产计划，根据抛丸设备能力、输送能力及抛丸时间等调整抛丸批次（如多条计划合并为一个批次），并跟踪生产计划的当前执行状态（如可执行、执行中和执行完毕等）。6.2过程控制6.2.1生产准备6.2.1.1生产前巡检抛丸前应检查各生产设备的完好性及钢丸的准备情况，单元系统应自动判断巡检结果。巡检事项包括但不限于：a)检查门禁设备、输送设备、抛丸设备和除尘设备等设备完好性与合规性；b)检查钢丸是否符合安全生产要求（如种类和粒度等），以及数量是否满足抛丸作业需求；c)检查待抛铸件是否与计划相符。6.2.1.2安全防护准备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防护设备（如安全靴、护目镜、口罩和耳塞等）及常见事故的处理方式。6.2.2抛丸作业6.2.2.1铸件摆放根据工艺要求和设备特性，以适合的方式摆放铸件。6.2.2.2设定工艺参数单元系统应根据抛丸计划或抛丸批次、钢丸种类与粒度、铸件牌号等信息，自动匹配运行模式、抛头和抛丸时间等工艺参数。6.2.2.3抛丸抛丸设备、除尘设备和附属设备间联动运行，单元系统自动记录抛丸作业过程中粉尘、噪音、抛头电流和用电量，及抛丸起止时间和实际运行时间等信息。6.2.3质量检查抛丸作业完毕后，将铸件转运至抛丸室外指定位置，进行质量检查，并根据质量检查结果确定下一工序操作。6.2.4自检与交检T/CFA03110319—20206按照供需双方约定的要求检查抛丸后铸件的表面质量（如无铁锈、气刨渣、氧化皮和丸料等），并在单元系