面向中小型制造業(yè)生產(chǎn)線改善方案設(shè)計(jì)及研究

丁一

摘要：我國傳統(tǒng)制造企業(yè)存在生產(chǎn)效率低制造成本高生產(chǎn)過程浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，許多企業(yè)入不敷出，大部分企業(yè)正面臨生死存亡的關(guān)鍵時(shí)期?；诖?，本文主要對(duì)面向中小型制造業(yè)生產(chǎn)線改善方案設(shè)計(jì)及研究做論述，詳情如下。

關(guān)鍵詞：中小型制造業(yè);生產(chǎn)線;改善方案;設(shè)計(jì);研究

引言

近年來，我國信息科學(xué)技術(shù)和水平得到了長足進(jìn)步，更多、更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)被用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，提升了物聯(lián)網(wǎng)的工作效率和管理質(zhì)量，相應(yīng)地也完善了制造業(yè)的信息化水平，推動(dòng)著制造業(yè)的發(fā)展。其中，RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)中的重要組成部分，逐漸應(yīng)用到制造業(yè)生產(chǎn)線。在當(dāng)前的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，RFID技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，成為企業(yè)不斷強(qiáng)化自身信息化水平的關(guān)鍵技術(shù)手段。這種無需接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)可以存儲(chǔ)更大量的數(shù)據(jù)信息，既能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的寫入，又可以進(jìn)行讀取，因此信息識(shí)別判斷水平較高。由于該技術(shù)可以在較遠(yuǎn)的距離實(shí)現(xiàn)識(shí)別，因此可以應(yīng)用到各種生產(chǎn)環(huán)境并能與生產(chǎn)線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效融合。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，它能夠有效推動(dòng)制造企業(yè)的信息化和工業(yè)化發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造工業(yè)有效結(jié)合的關(guān)鍵因素。在制造業(yè)方面，RFID也得到了廣泛的研究與應(yīng)用，無論是供應(yīng)鏈管理還是制造的生產(chǎn)線各個(gè)過程，它都能發(fā)揮一定的作用，包括倉庫存儲(chǔ)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、產(chǎn)品跟蹤以及質(zhì)量監(jiān)督管理等環(huán)節(jié)。對(duì)于制造企業(yè)而言，RFID技術(shù)使企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)信息技術(shù)采集效率提升。在企業(yè)的MES建立以及倉庫存儲(chǔ)管理方面，RFID的自動(dòng)對(duì)象識(shí)別則能發(fā)揮重要作用，在生產(chǎn)線現(xiàn)場也能夠及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，使企業(yè)的信息化得以實(shí)現(xiàn)。

1制造業(yè)生產(chǎn)線發(fā)展現(xiàn)狀

利用RFID技術(shù)并將其與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)系統(tǒng)相結(jié)合是當(dāng)前很多制造業(yè)企業(yè)應(yīng)用體系架構(gòu)建立的方向，如ERP系統(tǒng)便可以與RFID系統(tǒng)良好的結(jié)合，為企業(yè)運(yùn)營管理提供更多的便利，提升管理效率。最初，制造業(yè)中應(yīng)用RFID技術(shù)最多的環(huán)節(jié)是供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域，但是隨著這一技術(shù)的不斷進(jìn)化以及企業(yè)管理信息化等的要求，在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造的核心區(qū)域都有一定的RFID技術(shù)應(yīng)用。當(dāng)前的制造企業(yè)工廠生產(chǎn)車間應(yīng)用RFID技術(shù)在各個(gè)環(huán)節(jié)，從而使得IT支持上獲得自己想要的信息并在控制系統(tǒng)中有所應(yīng)用。對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)線管理的工作人員而言，這些關(guān)鍵信息能夠作為相關(guān)領(lǐng)域工作開展的有效依據(jù)，實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)鏈端相關(guān)工作的有效結(jié)合，使得制造企業(yè)的各項(xiàng)工作更加協(xié)調(diào)。尤其是將RFID技術(shù)與MES、MIS相結(jié)合能夠使得信息流更加及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的傳遞，利用這些有限的信息為企業(yè)發(fā)展提供更多有價(jià)值的作用，增加附加效益，并使得制造過程的生產(chǎn)效率提升，并實(shí)現(xiàn)成本的有效控制。

2自動(dòng)化生產(chǎn)線規(guī)劃建模

某汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線，具有生產(chǎn)節(jié)奏性強(qiáng)、裝配件的品種、數(shù)量多的特點(diǎn)，計(jì)劃引進(jìn)AGV替代傳統(tǒng)搬運(yùn)設(shè)備，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)配送系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到提高配送效率、節(jié)約配送時(shí)間以及降低配送成本的目的。整個(gè)AGV運(yùn)送線路已經(jīng)基本規(guī)劃完成，但對(duì)于各個(gè)區(qū)域的AGV具體數(shù)量配置只提出了一個(gè)初始方案。希望通過系統(tǒng)仿真優(yōu)化手段，對(duì)AGV數(shù)量配置進(jìn)一步優(yōu)化，使得AGV總體利用率在60%～70%。

3區(qū)塊鏈+生產(chǎn)線品控

當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品溯源，供應(yīng)鏈溯源等方面的運(yùn)用已經(jīng)比較成熟，利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)防篡改的特性，建立商品的生產(chǎn)、流通和消費(fèi)的真實(shí)性驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)，有效提高商品的品牌價(jià)值。而區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用在制造業(yè)的質(zhì)檢協(xié)作效率優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量控制和降低故障率等方面也都有很強(qiáng)的內(nèi)在需求，特別是在工廠分布式的生產(chǎn)和質(zhì)檢環(huán)境中有效建立質(zhì)量可信評(píng)估網(wǎng)絡(luò)是一件非常困難的事情。通過工廠邊緣計(jì)算中心嵌入?yún)^(qū)塊鏈分布式計(jì)算節(jié)點(diǎn)，可不用對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)全量上傳的前提下，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)運(yùn)維、品控指標(biāo)的分布式競選，為多生產(chǎn)線、多廠區(qū)和多企業(yè)的最優(yōu)質(zhì)量優(yōu)化提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)支撐。

4智能制造生產(chǎn)線的布局

智能制造生產(chǎn)線結(jié)合機(jī)器人、加工中心、MES系統(tǒng)等多類先進(jìn)性技術(shù)，組成了一個(gè)完整的智造平臺(tái)。采用智能制造生產(chǎn)線和教室結(jié)合的方式，左邊為教室，學(xué)生和老師可在左邊的教室進(jìn)行理論課的教學(xué)，右邊為智能制造生產(chǎn)線，理論教學(xué)結(jié)束后可以在此進(jìn)行實(shí)際操作。立體倉庫及其控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由自動(dòng)化堆垛機(jī)、貨架、PDA、掃碼槍等硬件組成。自動(dòng)化堆垛機(jī)：支持200×200mm托盤;支持與AGV小車協(xié)調(diào)自動(dòng)化出入庫;堆垛機(jī)觸摸屏及控制柜：支持手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)模式;貨架：40個(gè)庫位;PDA：對(duì)托盤掃碼查詢工單信息;掃碼槍：對(duì)托盤掃碼入庫綁定托盤編號(hào)。自動(dòng)化車床工作站。該工作站包括六軸機(jī)器人、滾筒線、車床等硬件。支持工件自動(dòng)化上下料，遠(yuǎn)程啟動(dòng)、無人化加工、實(shí)時(shí)進(jìn)度監(jiān)控。教學(xué)課程實(shí)訓(xùn)點(diǎn)：機(jī)器人與PLC網(wǎng)絡(luò)控制與通信：機(jī)器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機(jī)器人編程基礎(chǔ)與用戶坐標(biāo)系的應(yīng)用;機(jī)器人自動(dòng)化上下料課題實(shí)訓(xùn)。自動(dòng)化加工中心工作站。該工作站包括六軸機(jī)器人、滾筒線、立式加工中心、自動(dòng)化排屑機(jī)等硬件。支持工件自動(dòng)化上下料，遠(yuǎn)程啟動(dòng)、無人化加工、實(shí)時(shí)進(jìn)度監(jiān)控。教學(xué)課程實(shí)訓(xùn)點(diǎn)：機(jī)器人與PLC網(wǎng)絡(luò)控制與通信：機(jī)器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機(jī)器人編程基礎(chǔ)與世界坐標(biāo)系的應(yīng)用;機(jī)器人自動(dòng)化上下料課題實(shí)訓(xùn)。自動(dòng)化檢測與打標(biāo)工作站。該工作站包括六軸機(jī)器人、滾筒線、粗糙度檢測系統(tǒng)、三坐標(biāo)測量儀、激光打標(biāo)機(jī)等硬件。教學(xué)課程實(shí)訓(xùn)點(diǎn)：機(jī)器人與PLC網(wǎng)絡(luò)控制與通信：機(jī)器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機(jī)器人編程基礎(chǔ)與多工作站的協(xié)調(diào)應(yīng)用;機(jī)器人自動(dòng)化檢測課題實(shí)訓(xùn);機(jī)器人自動(dòng)化打標(biāo)課題實(shí)訓(xùn);三坐標(biāo)檢測儀的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)與使用;粗糙度檢測儀的基礎(chǔ)知識(shí)與自動(dòng)化應(yīng)用;激光打標(biāo)機(jī)工業(yè)場景使用與信息化場景應(yīng)用。

結(jié)語

總而言之，從計(jì)劃排程、分配、下達(dá)，在生產(chǎn)過程中對(duì)每個(gè)制造環(huán)節(jié)進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)、信息采集、狀態(tài)管理、趨勢分析和防錯(cuò)預(yù)警。將模擬工廠內(nèi)各層資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)，形成生產(chǎn)指揮中心。再結(jié)合硬件資源，實(shí)現(xiàn)了小型企業(yè)制造生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與實(shí)施，對(duì)于企業(yè)的長足發(fā)展有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]易樹平，郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]昋莉婷，葛安華.某電泵裝配廠生產(chǎn)線的改善及方案的評(píng)價(jià)[J].工業(yè)工程，2016，19（4）：153-160.

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