機械制造企業(yè)自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程應(yīng)用

史俊++馬濤

摘要：機械制造企業(yè)通過自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程，可以提高生產(chǎn)效率，可以優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，可以讓企業(yè)的利益得以最大化。基于此，本文就機械制造企業(yè)自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程應(yīng)用進行分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化設(shè)計；生產(chǎn)線設(shè)計；設(shè)計流程

一、機械自動化的設(shè)計原則

1.滿足設(shè)備需求

機械自動化設(shè)備的設(shè)計初衷是為了方便操作，人力無法完成的工作使用機器來完成或者效率低的工作由機器來完成。所以不同的產(chǎn)品在設(shè)計時都要滿足設(shè)備的需求。例如，吊車的中心性能就是起重和緊急救援，其在自動化生產(chǎn)線設(shè)計中就需要擔當相應(yīng)的功能位置。因此，充分考慮用戶的核心需求從分的體現(xiàn)產(chǎn)品的功能，滿足人們以及社會的需求是再設(shè)計機械自動化設(shè)備的設(shè)計原則。

2.操作方便

自動化機械設(shè)備與傳統(tǒng)的機械設(shè)備不同之處就在于設(shè)備的可操作性上，往往傳統(tǒng)的設(shè)備由于自身的體積限制，功能少，操作起來相當復雜而且費力費時，缺乏人性化設(shè)計，而自動化技術(shù)則是根據(jù)人的需求以及簡便的操作方式來設(shè)計的，完全符合人們的操作習慣，大大降低了生產(chǎn)所用時間，提高了生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益，因此機械自動化的設(shè)計原則必須滿足操作方便的需求。

3.提升產(chǎn)品品質(zhì)

機械自動化設(shè)備能夠最大限度的降低人工在操作時引起的錯誤失誤以及精度低的問題，傳統(tǒng)的人工操作模式，導致產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的規(guī)格，品質(zhì)難以達到統(tǒng)一的標準，對于產(chǎn)品質(zhì)量保證來說是非常不利的。因此，機械自動化設(shè)備必須具備高精度的生產(chǎn)能力，能夠穩(wěn)定、連續(xù)的運行，將人工操作所產(chǎn)生的問題最小化。并且系統(tǒng)自動化實現(xiàn)對生產(chǎn)全流程的控制，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率，整體提升產(chǎn)品品質(zhì)。

4.利用先進技術(shù)

充分利用優(yōu)異措施可大大提高機械生產(chǎn)和自動化的水平，提高產(chǎn)品及系統(tǒng)的性能，充分體現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)備的智能化和人性化。例如，各式生產(chǎn)設(shè)施，信息處置機器，能量交換機器。先進的技術(shù)在機械自動化設(shè)計上可以實現(xiàn)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，提高系統(tǒng)性能，將自動化生產(chǎn)線打造成智能化的，人性化的生產(chǎn)設(shè)備流水線。

二、機械制造企業(yè)自動化生產(chǎn)線設(shè)計

1.自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程

如果要設(shè)計自動化生產(chǎn)線來進行某一產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)，那么首先就需要對產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進行分析、熟悉。然后才能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線的設(shè)計。自動化的生產(chǎn)線是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)特點進行多工位重復操作的機械結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品在每一道工位進行操作都需要詳細的說明和要求，按照設(shè)定好的程序進行操作才能生產(chǎn)出符合質(zhì)量標準的產(chǎn)品。因此，對產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進行分析、熟悉是自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程的前提條件。

2.做好自動化生產(chǎn)線的節(jié)拍分析

自動化生產(chǎn)線的節(jié)拍直接影響著生產(chǎn)操作的速度和生產(chǎn)效率，做好自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍的分析是自動化生產(chǎn)線的設(shè)計的關(guān)鍵。自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍決定著自動化生產(chǎn)線所產(chǎn)生的產(chǎn)品的質(zhì)量。通常自動化生產(chǎn)線是否合格由自動化生產(chǎn)線在單位時間內(nèi)所生產(chǎn)出半成品所需要的時間來決定，所以，在自動化生產(chǎn)線的設(shè)計過程中盡可能的提高生產(chǎn)效率，減少冗余工序環(huán)節(jié)的設(shè)計，消除自動化生產(chǎn)線中的瓶頸工位，最大限度的整合和優(yōu)化節(jié)拍。工藝操作和輔助作業(yè)是生產(chǎn)線上主要工作內(nèi)容，其時間是影響生產(chǎn)節(jié)拍的主要因素，所以在生產(chǎn)節(jié)拍的設(shè)計時，要對生產(chǎn)線的平衡率進行一定的設(shè)計計算，同時還需要對生產(chǎn)線節(jié)拍進行計算，減少生產(chǎn)線中的節(jié)拍最長的工位對其他工位的運行產(chǎn)生嚴重的限制。為了使自動化生產(chǎn)線中的各工位的運行節(jié)拍保持一定的均衡，需要對最長工位進行分析，確定是否能夠縮短其運行時間，從而有效的減少節(jié)拍瓶頸，從最大程度上提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。因此，做好自動化生產(chǎn)線的節(jié)拍分析也是機械自動化生產(chǎn)線設(shè)計的關(guān)鍵。

3.確定自動化生產(chǎn)線的設(shè)計方案

自動化生產(chǎn)線的設(shè)計方案主要包括自動化生產(chǎn)線的傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計，自動化生產(chǎn)線中的氣動原理圖的繪制，現(xiàn)場工藝布局圖的繪制。自動化生產(chǎn)線在對于傳統(tǒng)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式來進行確定。在對自動化生產(chǎn)線產(chǎn)品工藝進行分析的基礎(chǔ)上需要對各工位的舉升、夾緊、直線運動、轉(zhuǎn)動等功能的實現(xiàn)進行確定，在對其進行設(shè)計的過程中需要依靠工作站的運行方式來對自動化生產(chǎn)線中的氣動系統(tǒng)的原理圖進行確定與繪制。在工位的確定過程中需要依照現(xiàn)場的實際情況來對各工位的位置進行合理的布局并繪制成圖，從而實現(xiàn)將各工位有序的串聯(lián)或并聯(lián)成一個有機的整體。氣源氣路、電源、線控走線的方式以及中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)等都是在自動化生產(chǎn)線的設(shè)計過程中需要特別注意的，因為任何元器件都會有損耗，一旦發(fā)生問題都會中斷自動化流水線生產(chǎn)。

同時在設(shè)計時要遵守自動化生產(chǎn)線的設(shè)計原則，首先就是盡可能的對工藝步驟進行優(yōu)化，以最簡便的方式，設(shè)計成本最低的情況來設(shè)計自動化生產(chǎn)線，以統(tǒng)一的標準進行設(shè)備的引進，這樣能夠便于設(shè)備的后期維護和管理，一旦出現(xiàn)問題，統(tǒng)一標準的元器件維修方案往往具有很大的共同性，減少了發(fā)生故障時維修的時間，從而有效的保證了生產(chǎn)效率。另一方面能夠方便的對其進行管理、互換，提高生產(chǎn)效率。在自動化生產(chǎn)線中的機器人形式的確定中需要對零配件的加工街拍，對產(chǎn)品上下料的時間、數(shù)量，對流水線的開展形式，以及設(shè)備工位等等情況進行綜合分析，從而對機器人形式的流水線開展予以確定，選擇最好的應(yīng)用方式。

做好基于現(xiàn)場總線的自動化生產(chǎn)線組網(wǎng)是機械制造企業(yè)自動化生產(chǎn)線設(shè)計必要內(nèi)容，工業(yè)自動化生產(chǎn)的通信主要是以現(xiàn)場總線的形式進行，而控制系統(tǒng)是自動化生產(chǎn)線的核心中樞，通過對現(xiàn)場總線的遠程控制或計算機操作能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)線中各個獨立的控制單元模塊進行自動化的生產(chǎn)，以及各工位之間密切的聯(lián)系。目前，在進行自動化生產(chǎn)線設(shè)計時往往采用PLC技術(shù)來進行現(xiàn)場工作站的主控制器配置，將相應(yīng)配置通過主、從站控制設(shè)備置入PLC程序，通過一個控制模塊對現(xiàn)場的設(shè)備進行控制實現(xiàn)對自動化生產(chǎn)線的控制。

結(jié)語：

機械制造企業(yè)是國家生產(chǎn)、發(fā)展的重要支撐，對其進行自動化生產(chǎn)線設(shè)計可以最大化節(jié)省其人力、財力的支出，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證生產(chǎn)效率。相關(guān)人員還需要對其進行深入研究，讓自動化生產(chǎn)線的設(shè)計流程予以更好的應(yīng)用。

參考文獻：

[1]陳磊，唐水龍，習俊通. 民用飛機自動化裝配生產(chǎn)線規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 航空制造技術(shù)，2013，13：26-29.

[2]崔宗超，蘇文芝. 機器人沖壓自動化生產(chǎn)線的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 安陽師范學院學報，2013，02：57-59.

[3]陳小軍，王芳，謝達城. 檳榔包裝的自動化生產(chǎn)線設(shè)計[J]. 包裝與食品機械，2014，05：40-44.

[4]崔家瑞，李擎，閻群，楊旭，王麗君，張育萌. “卓越計劃”下項目驅(qū)動型自動化生產(chǎn)線實訓平臺研究[J]. 實驗技術(shù)與管理，2015，10：199-202.