一、方案簡介

當(dāng)前五金家電行業(yè)（如洗衣機(jī)內(nèi)筒、冰箱門板、空調(diào)外機(jī)支架等沖壓件生產(chǎn)）面臨 “雙張疊料導(dǎo)致模具損耗大、傳統(tǒng)檢測適配性差、多品種換產(chǎn)效率低” 三大核心問題，直接影響生產(chǎn)效益與產(chǎn)品質(zhì)量。本方案基于阿童木對射式磁感應(yīng)雙張檢測器，通過極簡集成、精準(zhǔn)檢測與快速換產(chǎn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)沖壓上料環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控升級與成本優(yōu)化。

二、行業(yè)核心痛點(diǎn)與方案目標(biāo)

（一）行業(yè)核心痛點(diǎn)

1.雙張疊料引發(fā)高額損失

五金家電沖壓生產(chǎn)中，板材（如鍍鋅板、冷軋鋼板）因表面油污等問題易出現(xiàn)雙張 / 多張疊料，進(jìn)入模具后會導(dǎo)致模具崩刃、型腔磨損，單次維修成本超 10 萬元，行業(yè)年均模具損壞率達(dá) 15%-20%；同時疊料會造成沖壓件變形、尺寸超差，廢品率提升 3%-5%，年均因雙張問題導(dǎo)致的產(chǎn)線停機(jī)時間達(dá) 120 小時，直接影響訂單交付。

2.傳統(tǒng)檢測技術(shù)適配性不足

機(jī)械接觸式檢測（如探針、滾輪）易劃傷 0.2-1.2mm 輕量化薄板表面，且對薄板材壓力控制難度大，誤檢率超 8%；

普通光電檢測受板材表面反光、污漬影響，對導(dǎo)磁類金屬（占五金家電沖壓材料的 80% 以上）檢測穩(wěn)定性差，無法精準(zhǔn)識別雙張；?現(xiàn)有設(shè)備無針對性配方存儲，換產(chǎn)時需反復(fù)調(diào)試傳感器位置與參數(shù)，耗時超 30 分鐘，無法滿足 “多品種、小批量” 柔性生產(chǎn)需求。

3.質(zhì)量追溯與工藝優(yōu)化缺失

傳統(tǒng)檢測無數(shù)據(jù)記錄功能，出現(xiàn)雙張導(dǎo)致的質(zhì)量問題后，無法回溯具體批次、檢測時間等關(guān)鍵信息，難以定位問題根源；同時缺乏檢測數(shù)據(jù)支撐，無法優(yōu)化機(jī)械手抓料壓力、上料速度等工藝參數(shù)，材料磕碰損耗率居高不下（約 5%）。

（二）方案核心目標(biāo)

1.檢測性能目標(biāo)

適配材料：0.2-3mm 導(dǎo)磁類金屬板材（鍍鋅板、冷軋鋼板、熱軋鋼板等五金家電常用材料）；

精度指標(biāo)：雙張識別準(zhǔn)確率≥99.9%，誤檢率＜0.1%；

響應(yīng)速度：≤200ms，適配 1200 片 / 分鐘高速沖壓產(chǎn)線，無檢測延遲。

2.生產(chǎn)效益目標(biāo)

成本優(yōu)化：模具年均維護(hù)成本降低 90% 以上，廢品損失減少 30%，綜合成本下降 30%；

效率提升：換產(chǎn)時間從 30 分鐘縮短至 1 分鐘內(nèi)，設(shè)備綜合效率（OEE）從 70% 提升至 85% 以上；

質(zhì)量管控：沖壓件不良品率控制在 0.3% 以下，實(shí)現(xiàn)每片板材檢測數(shù)據(jù)可追溯。

三、完整解決方案設(shè)計(jì)

（一）核心設(shè)備選型與技術(shù)參數(shù)

阿童木對射型雙張檢測器：以 MDSC-1000C為例

（二）系統(tǒng)集成與落地設(shè)計(jì)

1. 安裝布局（適配機(jī)械手抓料后檢測臺場景）

?檢測點(diǎn)定位：設(shè)置于機(jī)械手抓料工位與沖壓模具送料口之間的檢測臺或傳送帶上下方，確保待測金屬片料經(jīng)過有效感應(yīng)區(qū)域。

?傳感器安裝：

發(fā)射端與接收端分別固定于檢測臺定制支架上，發(fā)送端 T 在上，接收端 R 在下，工作面（帶黑色圓盤面）正對安裝。；

工作面之間允許安裝距離為 30～50mm，推薦安裝距離 40mm；

安裝后需校準(zhǔn)：用標(biāo)準(zhǔn)厚度（如 1mm）的冷軋鋼板測試，確保檢測信號穩(wěn)定，無漂移。

2. 控制邏輯與工作流程

（1）正常流程：

機(jī)械手從料垛抓取單張板材→移動至傳感器安裝位置→板材完全覆蓋對射式傳感器檢測區(qū)域→檢測器瞬時（≤50ms）完成磁感應(yīng)檢測→確認(rèn) “單張”→PLC 接收合格信號→機(jī)械手抓取板材送至沖壓模具→檢測臺復(fù)位等待下一次檢測；

（2）雙張異常流程：

機(jī)械手放置板材→檢測器檢測到 “雙張”→立即發(fā)送異常信號至 PLC→PLC 控制機(jī)械手停止送料并回位至安全區(qū)域→聲光報警器啟動→MES 系統(tǒng)同步記錄異常信息（時間、批次、板材厚度）→人工確認(rèn)并剔除雙張板材→按下復(fù)位按鈕→系統(tǒng)恢復(fù)正常檢測。

（3）快速換產(chǎn)操作流程

1.操作人員通過工業(yè)觸摸屏選擇待生產(chǎn)產(chǎn)品對應(yīng)的 “材料配方”（如 “0.5mm 鍍鋅板”“1.2mm 冷軋鋼板”）；

2.系統(tǒng)自動加載該材料的檢測參數(shù)，無需調(diào)整傳感器位置；

3.用首件板材測試 1-2 片，確認(rèn)檢測正常后即可啟動批量生產(chǎn)，全程耗時＜1 分鐘。

3. 數(shù)據(jù)管理與追溯設(shè)計(jì)

?實(shí)時監(jiān)測：工業(yè)觸摸屏顯示實(shí)時數(shù)據(jù)，包括 “當(dāng)前檢測狀態(tài)（正常 / 異常）、板材厚度、累計(jì)檢測數(shù)量、今日異常次數(shù)”，異常時彈窗顯示具體信息；

?數(shù)據(jù)存儲：檢測數(shù)據(jù)（每片板材的檢測時間、批次號、是否雙張、操作人員）自動同步至 MES 系統(tǒng)，存儲周期≥1 年，支持按 “日期、批次、異常類型” 篩選查詢；

?報表導(dǎo)出：支持 Excel 格式導(dǎo)出每日 / 每月檢測報表，包含 “總檢測量、異常數(shù)量、異常率、模具保護(hù)次數(shù)” 等關(guān)鍵指標(biāo)，為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

四、方案實(shí)施與保障

（一）實(shí)施周期規(guī)劃（單條產(chǎn)線）

（二）售后服務(wù)與技術(shù)支持

1.質(zhì)保期：檢測器質(zhì)保 18個月，質(zhì)保期內(nèi)免費(fèi)維修更換故障部件；

2.響應(yīng)機(jī)制：7×24 小時技術(shù)支持；

3.定期維護(hù)：每季度提供 1 次遠(yuǎn)程巡檢，確保設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行；

五、方案預(yù)期收益

（一）直接經(jīng)濟(jì)效益

.成本節(jié)省

設(shè)備投入成本：單條產(chǎn)線總投入約 3000-7000 元；

模具維護(hù)成本：按中小產(chǎn)線原模具損壞率 10%、單次維修 8 萬元、年維修 5 次計(jì)算，優(yōu)化后損壞率降至 1% 以下（年維修≤1 次），年均節(jié)省維護(hù)成本 =（5-1）×8 萬元 = 32 萬元；

廢品損失減少：按年產(chǎn) 30 萬件沖壓件、單價 6 元、原廢品率 4% 計(jì)算，優(yōu)化后廢品率降至 1.5%，每年減少廢品損失 = 30 萬件 ×(4%-1.5%)×6 元 = 4.5 萬元；

人工成本優(yōu)化：無需專人實(shí)時監(jiān)控上料，可將 1 名巡檢人員精力釋放至其他工位，按月薪 5000 元計(jì)算，年均節(jié)省人工成本約 3 萬元（按半人工作量折算）。

.投資回報：

單條產(chǎn)線最大投入7000 元，年均總收益 = 32 萬元（模具節(jié)?。?4.5 萬元（廢品減少）+3 萬元（人工優(yōu)化）=39.5 萬元，投資回收期 = 7000 元 ÷(39.5 萬元 ÷12 個月)≈0.21 個月（約 6 天），遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平，中小產(chǎn)線投入性價比極高。

（二）質(zhì)量與管理升級

1.質(zhì)量管控：沖壓件不良品率從 5% 降至 0.3% 以下，產(chǎn)品合格率提升至 99.7%，減少客戶投訴與返工成本；

2.數(shù)字化管理：實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)與 MES 系統(tǒng)聯(lián)動，滿足五金家電行業(yè) “質(zhì)量追溯” 要求，便于應(yīng)對客戶審核與質(zhì)量問題回溯。

六、方案結(jié)論

本方案基于阿童木 MDSC-1000C 對射式磁感應(yīng)雙張檢測器，針對五金家電沖壓上料環(huán)節(jié)的核心痛點(diǎn)，通過 “精準(zhǔn)檢測、極簡集成、快速換產(chǎn)” 設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn) “模具損耗大幅降低、生產(chǎn)效率顯著提升、質(zhì)量追溯全面落地” 三大核心價值。方案聚焦金屬類板材檢測場景，設(shè)備適配性強(qiáng)、投資回報快、落地難度低，可直接應(yīng)用于洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等五金沖壓件生產(chǎn)產(chǎn)線，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。