傳統(tǒng)壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中，溫度對(duì)產(chǎn)品形態(tài)和力學(xué)性能有著重要影響，但實(shí)現(xiàn)模具溫度平衡，向來(lái)是個(gè)難題：

      ·缺乏配套紅外設(shè)備

      ·高度依賴(lài)人工

      ·工藝調(diào)優(yōu)難度大

      ……

      這些難點(diǎn)，導(dǎo)致模溫調(diào)試要么依靠人工經(jīng)驗(yàn)，要么借助CAE仿真軟件計(jì)算輔助調(diào)參，但到了一體化壓鑄時(shí)代，以上控制方法也只能望洋興嘆。

      設(shè)計(jì)一個(gè)大型鑄件的模溫控制系統(tǒng)，意味著要設(shè)置數(shù)以百計(jì)的油溫、水溫、冷卻時(shí)間等參數(shù)，布設(shè)300余根管路，并預(yù)留半年以上的試模時(shí)間。材料、人力和時(shí)間成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)零部件。

特斯拉Model Y后底板的一體化壓鑄模具

圖片來(lái)源：Patrick Pleul

      一套能盡可能解放人工模溫干預(yù)，令模溫檢測(cè)和模溫控制功能無(wú)縫協(xié)作的系統(tǒng)，已經(jīng)成為全行業(yè)共同呼聲。

      基于此，適創(chuàng)科技打造了“智能模溫系統(tǒng)”。

      據(jù)了解，該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于吉利汽車(chē)旗下極氪工廠(chǎng)、梅山工廠(chǎng)，以及長(zhǎng)安汽車(chē)一體化壓鑄車(chē)間智慧工廠(chǎng)項(xiàng)目，并且獲得由鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)聯(lián)合頒發(fā)的2023年全國(guó)壓鑄行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)。

      智能模溫系統(tǒng)是部署于壓鑄島內(nèi)的軟硬一體化計(jì)算設(shè)備，旨在聯(lián)通模溫控制系統(tǒng)、紅外以及其他壓鑄島內(nèi)周邊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、模溫異常發(fā)掘、工藝自動(dòng)計(jì)算與下發(fā)的功能，實(shí)現(xiàn)模具溫度全自動(dòng)化反饋控制。

      我們通過(guò)DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生成技術(shù)，解決了傳統(tǒng)仿真技術(shù)過(guò)慢的問(wèn)題。

      在前期，設(shè)計(jì)師輸入完整模具設(shè)計(jì)數(shù)模，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行如下工作：

      ·自動(dòng)評(píng)估溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性

      ·確認(rèn)管路數(shù)量與屬性，確認(rèn)油溫、水溫、通水時(shí)間、延遲時(shí)間等控制參數(shù)

      ·匹配油溫機(jī)、水溫機(jī)及冷卻單元回路數(shù)量并評(píng)價(jià)分組連接合理性

      最終，系統(tǒng)一鍵生成DOE方案，提交智鑄超云進(jìn)行仿真計(jì)算。在智鑄超云算力支持下，包含5000萬(wàn)模溫網(wǎng)格，330變量，DOE10000組參數(shù)、20節(jié)點(diǎn)計(jì)算耗時(shí)僅需2.5天。

      仿真完成后，利用深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，即可構(gòu)建可預(yù)測(cè)的模具表面三維溫度場(chǎng)代理模型。訓(xùn)練后，輸入初始溫度與工藝參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)一秒內(nèi)模具表面溫度的快速仿真預(yù)測(cè)。

      如下圖所示，在1000萬(wàn)模溫網(wǎng)格規(guī)模下，智鑄超云計(jì)算耗時(shí)4小時(shí)后（32核），生成代理模型，最終可做到僅100毫秒延遲的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，代理模型與仿真計(jì)算的最大誤差小于3%。

      在生產(chǎn)階段，適創(chuàng)科技通過(guò)深度學(xué)習(xí)圖像處理技術(shù)，將多個(gè)紅外攝像頭拍攝的影像進(jìn)行分割、變換后，多個(gè)二維圖像可復(fù)現(xiàn)為三維溫度場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)更直觀(guān)的觀(guān)測(cè)。

      隨后，系統(tǒng)通過(guò)換熱系數(shù)反算技術(shù)，根據(jù)復(fù)現(xiàn)的溫度場(chǎng)，修正各管路實(shí)際換熱系數(shù)，修正前期構(gòu)建的快速仿真模型，使模型更貼合真實(shí)情況。

      與此同時(shí)，系統(tǒng)也將基于深度學(xué)習(xí)的連續(xù)控制策略，構(gòu)建基于溫度場(chǎng)與工藝參數(shù)轉(zhuǎn)化的預(yù)測(cè)模型。

      輸入異常溫度場(chǎng)與期望溫度場(chǎng)，預(yù)測(cè)模型可實(shí)現(xiàn)用于處理溫度異常的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)量反算，同時(shí)根據(jù)目前溫度場(chǎng)的異常，進(jìn)行實(shí)時(shí)工藝優(yōu)化。

      在實(shí)際生產(chǎn)中，智能模溫系統(tǒng)的整體運(yùn)行流程如下：

      01 開(kāi)模后，系統(tǒng)接收并校驗(yàn)?zāi)叵到y(tǒng)參數(shù)采集信號(hào)、壓鑄機(jī)及其周邊設(shè)備的參數(shù)采集信號(hào)、紅外設(shè)備各角度噴涂前后拍攝圖像等，確認(rèn)沒(méi)有硬件異常后，排查紅外數(shù)據(jù)中是否反饋存在溫度異常情況。

      02 若出現(xiàn)模溫異常，則對(duì)異常進(jìn)行類(lèi)型判斷，并進(jìn)行報(bào)警，對(duì)于可調(diào)節(jié)的異常，調(diào)用計(jì)算程序，計(jì)算各工藝參數(shù)調(diào)節(jié)量。

      03 向溫控設(shè)備下發(fā)溫控參數(shù)前，調(diào)用快速仿真計(jì)算校驗(yàn)調(diào)整后溫度情況；后續(xù)持續(xù)監(jiān)控模具表面溫度，確認(rèn)溫度調(diào)整情況。

      智能模溫系統(tǒng)是適創(chuàng)科技智慧壓鑄工廠(chǎng)的關(guān)鍵組成部分，它代表著適創(chuàng)科技透明化、敏捷化、智能化的智能生產(chǎn)理念，并具備虛擬制造、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控預(yù)警、自適應(yīng)調(diào)整、全域自動(dòng)化等關(guān)鍵要素，充分展現(xiàn)了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的專(zhuān)業(yè)性和先進(jìn)性，為完善現(xiàn)代智能制造體系貢獻(xiàn)了新的思路。

      適創(chuàng)科技的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全車(chē)間操作決策自動(dòng)化，打造全自動(dòng)工藝大腦。目前，適創(chuàng)的智慧工廠(chǎng)以L(fǎng)4級(jí)智能制造為標(biāo)桿，并將向L5級(jí)水準(zhǔn)加速?zèng)_刺。在未來(lái)，適創(chuàng)將會(huì)以建設(shè)高質(zhì)、高效、精益、可持續(xù)發(fā)展的智慧壓鑄工廠(chǎng)為愿景，為客戶(hù)打造更多高價(jià)值服務(wù)。