自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在相關(guān)人造板設(shè)備中的應(yīng)用分析

李勇強(qiáng) 梁建新

（1.廣西森工集團(tuán)股份有限公司，廣西 南寧 530000；2.廣西桂巽板業(yè)有限公司，廣西 賀州 542813）

我國(guó)人造板總產(chǎn)量雖然早已是世界第一，但我國(guó)人造板機(jī)械的技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平的差距還比較大，特別是在自動(dòng)化程度、智能化水平、節(jié)能環(huán)保和職業(yè)安全等方面。不過(guò)，我國(guó)的人造板機(jī)械制造已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系，我國(guó)的人造板機(jī)械基本能夠滿足國(guó)內(nèi)人造板企業(yè)生產(chǎn)的需要，與國(guó)外先進(jìn)水平的差距正在不斷縮小。

1 人造板機(jī)械的智能化

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外先進(jìn)的人造板生產(chǎn)線基本上都是采用計(jì)算機(jī)集中控制，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在總控制室完成全線檢測(cè)與控制。目前，國(guó) 外先進(jìn)人造板生產(chǎn)線的自動(dòng)化和智能化程度都非常高，通過(guò)新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、智能調(diào)節(jié)、智能化控制、自動(dòng)信號(hào)連鎖、自動(dòng)保護(hù)和智能化管理，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、設(shè)備利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。連續(xù)壓機(jī)是高度機(jī)電一體化的設(shè)備，代表著人造板機(jī) 械制造技術(shù)的最高水平。我國(guó)自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)連續(xù)壓機(jī)已經(jīng)取得了重大突破，縮短了我國(guó)人造板機(jī)械技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平的距離。高速智能無(wú)卡軸旋切單板生產(chǎn)線能夠提高生產(chǎn) 效率1倍左右，并可節(jié)省占地空間，減少?gòu)S房一次性 投資，提高了廠房利用率。高速智能無(wú)卡軸旋切單板生產(chǎn)線在同類產(chǎn)品中性價(jià)比非常高，設(shè)備噪聲小、性能穩(wěn)定，單板加工質(zhì)量好。高速智能無(wú)卡軸旋切單板生產(chǎn)線經(jīng)有關(guān)部門(mén)鑒定，其整體技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該生產(chǎn)線在以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。①雙輥工作臺(tái)移動(dòng)，刀架不移動(dòng)，保證了高速旋切與剪切同步，有效提高了旋切單板質(zhì)量；②刀架體上增加回轉(zhuǎn)支架和凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了刀具隨直徑變化自動(dòng)調(diào)節(jié)；③增加刀具自動(dòng)變后角裝置，提高了單板表面粗糙度的精度；④采用智能變速傳動(dòng)輥，提高了旋切單板的精度。

2 積極引入AI控制技術(shù)

在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由計(jì)算機(jī)通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)的 （數(shù)字控制器），只需修改程序就能修改對(duì)應(yīng)的控制規(guī)律，因此具有很大的靈活性和很強(qiáng)的適應(yīng)性。盡管之前的工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠基本滿足生產(chǎn)制造的實(shí)際需求，但在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序的有效信息反饋上存在著一定的短板。例如在人造板生產(chǎn)的熱壓機(jī)制造環(huán)節(jié)中，對(duì)于熱壓機(jī)的實(shí)際響應(yīng)速度越快越好。這樣能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行更加高效的加工生產(chǎn)，從而提高整體的生產(chǎn)效率。同時(shí)，響應(yīng)速度快也能有效保障實(shí)際的產(chǎn)品熱壓效果，因?yàn)楹芏嘣O(shè)備是需要在特殊的狀態(tài)，比如一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱壓加工，如果熱壓機(jī)不能迅速響應(yīng)達(dá)到實(shí)際需要的焊接溫度，就很難保障加工產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。AI技術(shù)的發(fā)展為將人工智能應(yīng)用于熱壓機(jī)的實(shí)際相應(yīng)速度上提供了條件，系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境因素的變化，因地制宜地進(jìn)行調(diào)整，真正實(shí)現(xiàn)人工智能化的有效干預(yù)與管理，顯著提高人造板機(jī)械制造水平。

3 PLC技術(shù)應(yīng)用

PLC技術(shù)在數(shù)控加工設(shè)備運(yùn)行之初，是為有效解決加工精密度不高的問(wèn)題，特別是對(duì)于板材精細(xì)加工這種對(duì)尺寸有嚴(yán)格要求的工序而言，借助數(shù)控加工可以最大限度上地減少人為因素所產(chǎn)生的誤差對(duì)板材質(zhì)量的影響。不過(guò)也必須認(rèn)識(shí)到，相對(duì)較為簡(jiǎn)單的數(shù)控加工設(shè)備所運(yùn)行的程序與指令僅僅具備重復(fù)操作性，比較呆板，不會(huì)因?yàn)橥獠凯h(huán)境的變化對(duì)相關(guān)指令或者程序進(jìn)行修正，這樣可能產(chǎn)生的結(jié)果是，一旦外部環(huán)境發(fā)生大幅度波動(dòng)，這些數(shù)控設(shè)備仍然會(huì)繼續(xù)按照既定的程序進(jìn)行操作，使得其最終完成加工的板材不能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求，成批次的次品率甚至是廢品率會(huì)明顯增加。為有效緩解這種情況，PLC技術(shù)也進(jìn)行了升級(jí)，讓其中的微處理器所承擔(dān)的數(shù)字化運(yùn)算能力最大限度地發(fā)揮出來(lái)，這種經(jīng)過(guò)升級(jí)和改造的人造板材加工設(shè)備，在規(guī)模及規(guī)模以上的家具生產(chǎn)制造企業(yè)中已經(jīng)大量投入使用，廚房櫥柜、木地板等一些造型較為簡(jiǎn)單且量化生產(chǎn)基數(shù)較大的人造板成品基本上都是在采用PLC技術(shù)的加工設(shè)備上生產(chǎn)出來(lái)的。

4 自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在相關(guān)人造板設(shè)備中應(yīng)用效果探討

隨著加工設(shè)備科技化水平的不斷提升，自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在人造板設(shè)備中的應(yīng)用，是板材生產(chǎn)與加工的一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。但考慮到由于生產(chǎn)人造板板材的原材料差異性較大，所以，自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在人造板設(shè)備中的應(yīng)用，不能采用 “模塊化”的單一嵌入方式，必須綜合分析人造板材質(zhì)、材料的差異性之后，對(duì)不同原材料及使用方向的人造板設(shè)備進(jìn)行定向分析和處理，才能讓自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與人造板設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)匹配，有助于自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制程序能夠根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不斷調(diào)整，實(shí)現(xiàn)智能化程度更高的優(yōu)化與升級(jí)。

5 我國(guó)人造板機(jī)械技術(shù)的發(fā)展方向

5.1 自動(dòng)化

自動(dòng)化是我國(guó)人造板機(jī)械技術(shù)的主要發(fā)展方向，重點(diǎn)表現(xiàn)在生產(chǎn)的自動(dòng)化上。無(wú)論是刨花板、纖維板，還是膠合板，其生產(chǎn)自動(dòng)化都是以連續(xù)壓機(jī)模式進(jìn)行的。通過(guò)中央計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)線的集中控制，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。實(shí)際上，人造板機(jī)械技術(shù)并非只完成了連續(xù)壓機(jī)國(guó)產(chǎn)化就能與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美，還要提升生產(chǎn)率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)成本的有效節(jié)約。當(dāng)前，我國(guó)有五成以上的人造板機(jī)械在生產(chǎn)上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，仍需加快推進(jìn)人造板機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)程。

5.2 智能化

將智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，是機(jī)械制造行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，需要根據(jù)自身的實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行有效應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在新時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿足我國(guó)人民的實(shí)際需求，且使用過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題，而智能化的生產(chǎn)模式能有效解決這一問(wèn)題，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行智能化的控制，從而降低各種問(wèn)題的發(fā)生，使機(jī)械生產(chǎn)的目標(biāo)得以順利完成。因此，企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)智能技術(shù)的研究，發(fā)揮智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的積極作用，使我國(guó)人民對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求得到充分滿足。

5.3 個(gè)性化

在家具、建筑裝飾等定制化的發(fā)展形勢(shì)下，我國(guó)人造板機(jī)械技術(shù)要滿足不同群體的實(shí)際需求，就要向個(gè)性化的方向發(fā)展。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)收集客戶的需求信息，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)及各種自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格、花紋、版型，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。由于整個(gè)生產(chǎn)都是以客戶的需求為抓手完成的，所以很少會(huì)出現(xiàn)交易失敗的情況，同時(shí)也提高了實(shí)際的生產(chǎn)效益。從當(dāng)前的發(fā)展情況看，不能滿足客戶定制需求的人造板機(jī)械技術(shù)最終會(huì)被市場(chǎng)淘汰。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)勢(shì)必還會(huì)迎來(lái)更多的技術(shù)革新。人工智能運(yùn)行程序的引入，顯著提高了整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的仿真、擬人效果。這就讓人造板機(jī)械加工制造等對(duì)于生產(chǎn)工藝要求比較嚴(yán)格的機(jī)械加工行業(yè)，能夠從精密程度和精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)方面更符合實(shí)際工作的需要。工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在人造板機(jī)械制造中的應(yīng)用，要從積極引入AI控制技術(shù)和鼓勵(lì)引入大數(shù)據(jù)技術(shù)分析兩方面入手。