簡析柔性生產(chǎn)線

張發(fā)銘 王艷菊

摘 要：在"智能制造"、"工業(yè)4.0"等概念的推廣下，柔性線已成為機(jī)械加工的必備品。機(jī)械加工由技術(shù)人員一人一臺(tái)的單機(jī)模式，利用電腦控制技術(shù)來完成一部分人工工作，減少人工操作的部分，逐步做到技術(shù)人員由臺(tái)前轉(zhuǎn)到幕后的智能制造模式，達(dá)到減員增效的目的。文章根據(jù)工作中所使用的中高速柴油機(jī)氣缸蓋柔性線，簡單介紹了柔性線在生產(chǎn)加工中使用，及其與精益生產(chǎn)的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：柔性線；精益生產(chǎn)；機(jī)械加工

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）18-0107-02

Abstract： In the promotion of "intelligent manufacturing"， "industrial 4.0" and other concepts， flexible line has become a necessary part of mechanical processing. Mechanical processing is made up of a single machine model with one person and one technician， and computer control technology is used to complete part of the manual work， reduce part of manual operation， and gradually realize the intelligent manufacturing mode of transferring the technicians from the front of the platform to the behind， thus achieving the goal of reducing staff and increasing efficiency. According to the flexible line of cylinder head of medium- and high-speed diesel engine， this paper briefly introduces the use of flexible line in production and processing， and the relationship between flexible line and lean production.

Keywords： flexible line； lean production； machining

1 生產(chǎn)線組成

以往氣缸蓋加工采用的是多臺(tái)機(jī)床單機(jī)生產(chǎn)模式。因?yàn)闄C(jī)床性能原因，每道工序加工時(shí)間較長。完工后的工件由調(diào)度安排在工序中流轉(zhuǎn)，為避免多種產(chǎn)品頻繁切換導(dǎo)致的工裝及刀具頻繁切換，浪費(fèi)時(shí)間、耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，一般加工多為批量加工，一批次工件加工完工后，再進(jìn)行切換產(chǎn)品。新采購1套 銑柔性加工線，已經(jīng)投入生產(chǎn)。該套設(shè)備配置如下：4臺(tái)四軸聯(lián)動(dòng)800×800雙交換NC旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)臥式加工中心，西門子840Dsl操作系統(tǒng)；柔性系統(tǒng)1套，包括控制系統(tǒng)1套，裝卸料站2個(gè)，軌道堆垛升降機(jī)1臺(tái)，工作臺(tái)存放架1套共44個(gè)存放位，布局如圖1。

柔性線投入生產(chǎn)加工后，柔性線的4臺(tái)設(shè)備每班次只需要2名作業(yè)人員進(jìn)行操作，而傳統(tǒng)單機(jī)生產(chǎn)模式卻需要每臺(tái)設(shè)備配備1名操作人員，4臺(tái)設(shè)備則需要4名操作人員。相比每班次作業(yè)人員減少了50%。

由于其智能化生產(chǎn)系統(tǒng)適合多品種產(chǎn)品的同線生產(chǎn)作業(yè)，并可無人化生產(chǎn)，按年工作日250天，三班制作業(yè)，年產(chǎn)各型中高速柴油機(jī)氣缸蓋700臺(tái)以上。傳統(tǒng)的單機(jī)生產(chǎn)作業(yè)模式，極限生產(chǎn)能力為450臺(tái)氣缸蓋，生產(chǎn)效率可提高55%。整個(gè)生產(chǎn)線的柔性很強(qiáng)，多種產(chǎn)品切換加工不需工裝的手動(dòng)切換，工裝安裝在工作臺(tái)上一同存儲(chǔ)在存放架中。加工所使用刀具可以按照工序、及共用刀具數(shù)量來分別存儲(chǔ)刀具。

柔性線機(jī)床自帶刀具破損檢測，主要針對鉆頭和絲錐。當(dāng)鉆頭和絲錐打刀后，能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并停止使用，可以減少因刀具破損而造成的光孔及螺紋孔的不合格導(dǎo)致的廢品。

2 生產(chǎn)線運(yùn)行

柔性線運(yùn)行中減少了操作者對機(jī)床的操作，增加了對系統(tǒng)的操作，以及對加工過程的維護(hù)工作。柔性線這樣的高效加工模式不單單操作者進(jìn)行維護(hù)就能夠保證，需要的所有相關(guān)人員的通力合作。

2.1 運(yùn)行準(zhǔn)備工作

柔性線的運(yùn)轉(zhuǎn)需要做好大量的前期工作，適合成熟產(chǎn)品的批量加工生產(chǎn)。因?yàn)槌墒飚a(chǎn)品有足夠的加工經(jīng)驗(yàn)，而且加工過程趨于成熟，所出現(xiàn)的問題較少，加工過程中故障率較低。

一個(gè)產(chǎn)品的由設(shè)計(jì)到成品需要由圖紙轉(zhuǎn)化成工藝，根據(jù)工藝制作工裝、刀具、量具、記錄、加工程序。在柔性線系統(tǒng)中工藝、工裝、刀具、加工程序都需要前期準(zhǔn)備，并將其數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指揮柔性線工作的關(guān)鍵，控制系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來進(jìn)行生產(chǎn)安排調(diào)度、加工，合理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠避免加工事故的發(fā)生，保證加工過程的流暢。

單個(gè)產(chǎn)品的多個(gè)工序可以分解為多個(gè)單一工序產(chǎn)品，單一工序產(chǎn)品就是單個(gè)工序完工后，算作產(chǎn)品加工完成。其能很分明的顯示出每道工序的加工數(shù)量。也可以將多個(gè)工序可以按照工藝順序編輯到單個(gè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)中，其過程工序加工數(shù)量不顯示，只顯示成品完工數(shù)量。這兩種方式有很明顯區(qū)別，第一種能夠直觀反映加工過程中的產(chǎn)品數(shù)量，而第二種則是注重訂單完成結(jié)果的方式。但是第一種方式會(huì)造成產(chǎn)品數(shù)量眾多，數(shù)據(jù)較多，不便于數(shù)據(jù)的管理。

2.2 運(yùn)行監(jiān)控工作

以往每天規(guī)定每種產(chǎn)品加工數(shù)量，而柔性線系統(tǒng)則有自己的生產(chǎn)安排功能，排產(chǎn)功能是根據(jù)工序加工時(shí)間、裝卸工件時(shí)間、以及訂單數(shù)量及訂單排產(chǎn)時(shí)間等多方面數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出訂單優(yōu)先級(jí)。訂單優(yōu)先級(jí)決定了每天的產(chǎn)品加工任務(wù)。柔性線也有手動(dòng)安排生產(chǎn)功能，這種功能實(shí)際中使用較少，但合適的手動(dòng)安排能夠提高設(shè)備的利用率。自動(dòng)安排模式是利用以往的加工數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析計(jì)算得到安排列表，并且固定時(shí)間間隔刷新來更新安排列表。實(shí)際中，因?yàn)樽詣?dòng)安排不能對臨時(shí)安排做出迅速反應(yīng)，這時(shí)需要人工安排來進(jìn)行微調(diào)，當(dāng)操作系統(tǒng)對信息更新后，再轉(zhuǎn)為自動(dòng)模式。手動(dòng)模式的介入能夠提高設(shè)備的利用率，但是如果過多介入又會(huì)降低設(shè)備的利用率，而人工介入的時(shí)機(jī)又不是能夠很好的把握。所以要減少手動(dòng)安排模式，盡可能保持自動(dòng)狀態(tài)。