應用自動化技術(shù)對提升型材加工企業(yè)綜合效益的作用

王鎮(zhèn)

化繁為簡：多次-多層-多尺寸

切削量較大需要在相同工位多次切削（多刀）時，手動機器需要每次設(shè)置吃刀量，需要重復多次加工動作，無法做到每次切削量均勻，無法保證重復定位精度；多型腔需要加工下一層型腔（多層）時，手動機器由于重復定位精度差，無法避免刀具與另一層型材產(chǎn)生干涉；加工不同槽寬和孔徑（多尺寸）時，手動機器換刀時需要每次重復執(zhí)行停機、打開防護罩、卸刀、裝刀、關(guān)閉防護罩、啟動幾個步驟。自動化技術(shù)背景下，重復定位精度高、自動設(shè)置吃刀量、自動換刀時無需啟閉防護罩的數(shù)控機械，會越來越受企業(yè)歡迎。

化難為易：多面-多點-多角度

型材有“上下左右前后”6個表面，每個表面有左右前后4條邊線，每條邊線可對應數(shù)個點位，每個點位可能對應不同的加工角度。使用手動機器時，需要人工變換型材加工面，需要手工標記加工點，需要制作角度靠?；蚴謩诱{(diào)節(jié)機頭角度，所有人工作業(yè)均無法避免勞動強度大、生產(chǎn)速度慢和加工質(zhì)量差的問題。而自動化機械可以借助XYZ軸坐標值的輸入，自動精確定位機頭到所需表面/邊線/點位，通過自動翻轉(zhuǎn)主軸或自動翻轉(zhuǎn)工作臺改變加工角度（ABC軸），高效率高精度完成加工任務。

持續(xù)改進生產(chǎn)體系

手動機械加工時代，工藝方案不完善時，有責任心、有經(jīng)驗的老師傅可以消除部分或全部隱患，維持生產(chǎn)體系的低效率運行。而自動化技術(shù)應用背景下，工藝方案不完善將使生產(chǎn)體系運行不暢，老師傅再有責任心也往往心有余而力不足。在自動化技術(shù)應用背景下，自動檢測防護罩狀況/意外入侵，自動探測電壓/氣壓/溫度/數(shù)量，自動檢測故障等等強大的功能，一方面不允許準備不周或意外因素的出現(xiàn)，另一方面可以快速發(fā)現(xiàn)停機原因并追究人員責任，通過及時總結(jié)經(jīng)驗教訓并采取整改措施，倒逼所有相關(guān)人員持續(xù)完善生產(chǎn)流程，消除人為消極因素，事先做好準備工作，事先排除隱患，極大地提高了生產(chǎn)體系的運行效率。

虛擬技術(shù)

虛擬技術(shù)是一項集合了計算機、控制論等諸多理論的現(xiàn)代化技術(shù)，該技術(shù)在型材加工過程中，能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計、加工的全過程進行模擬，通過虛擬化生產(chǎn)的方式模擬還原真實的生產(chǎn)過程。這種方式能夠提前對后續(xù)加工制造中可能存在的問題進行預測，例如是否存在重復走刀路徑，機器運動部件與工件是否存在干涉現(xiàn)象，刀具是否碰撞夾具等等，從而提高加工效率和消除安全隱患。

柔性生產(chǎn)

型材加工過程中的柔性生產(chǎn)自動化技術(shù)，主要是綜合利用數(shù)控技術(shù)、計算機輔助制造技術(shù)、自動化加工機械包括機器人應用和視覺識別裝置，構(gòu)建一個涵蓋加工制造全過程的信息化管理系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式之所以可以被理解為“硬性生產(chǎn)”，是因為需要提前對機床參數(shù)進行調(diào)整，或更換工裝夾具，這種生產(chǎn)方式需要依靠大量人力支撐，而且加工過程中存在許多不確定因素。而在應用了柔性自動化技術(shù)之后，可以利用計算機編程的方式對相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，通過加工設(shè)備連接加工機床即可以完成相關(guān)工序，并且利用計算機設(shè)備可以對加工參數(shù)、加工節(jié)奏進行合理控制，從而達到節(jié)省人力成本和提高型材加工效率的目的。

智能化技術(shù)

智能化技術(shù)的應用能夠進一步促進型材加工自動化，與傳統(tǒng)人工技術(shù)相比，智能化技術(shù)無論是在制造效率還是質(zhì)量上都有著非常突出的優(yōu)勢，可以節(jié)省大量人工成本。在實際加工制造中可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行自動化采集和處理，同時也能夠?qū)ο嚓P(guān)環(huán)節(jié)的加工質(zhì)量進行自動化檢測，幫助企業(yè)及時了解到加工過程中存在的缺陷，并自動化對這些缺陷進行調(diào)整。例如廢品將自動送入廢料區(qū)，氣壓電壓異常時會報警并自動停機，檢測并提示故障部位等等，為管理者提供了極大的便利，有力提高了對產(chǎn)量和質(zhì)量的把控能力。

計算機輔助制造技術(shù)

計算機輔助制造技術(shù)，指的是借助CAM（計算機輔助制造）軟件的幫助，在電腦里設(shè)計完成的加工圖紙，通過向?qū)雸D紙的方式即可自動在程序中定義加工形狀，再通過網(wǎng)絡或優(yōu)盤將程序傳輸?shù)郊庸C械，或從加工機械處掃描條形碼或二維碼調(diào)用程序即可開始型材加工作業(yè)流程，即減少了差錯率又提高了編程速度，大大降低了對數(shù)控專業(yè)人員的依賴性，使自動化技術(shù)快捷性、準確性和穩(wěn)定性得以充分展現(xiàn)。

有利于提高企業(yè)的競爭能力

在型材加工領(lǐng)域應用自動化技術(shù)，可以充分將機械自動化的優(yōu)勢發(fā)揮出來，可以幫助企業(yè)建立自動化的生產(chǎn)流程。利用計算機輔助制造系統(tǒng)，就能夠自動對數(shù)控機床的各項參數(shù)進行設(shè)置，無需專門配置高學歷高收入編程人員。數(shù)控加工機械可以自動輸入原料、自動加工型材、自動翻轉(zhuǎn)工件、自動輸出工件，大幅度減少重復定位造成的加工誤差、大幅度消除簡單重復的搬運勞動。通過數(shù)控加工機械自動化技術(shù)的應用，通過降低人工成本、提高加工精度、減少用工數(shù)量并提高機械使用率，可以有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本及人力成本，有助于增強企業(yè)的獲利能力和競爭能力。

有利于提升企業(yè)的品牌形象

在型材加工領(lǐng)域應用自動化技術(shù)，能夠更好地保障或改善機械加工制造的精度，對于提高機械加工制造質(zhì)量有著明顯的改進作用。自動化技術(shù)在不斷發(fā)展過程中，伴隨著社會各行各業(yè)的進步，自動化機械的零部件在材質(zhì)、熱處理、精度穩(wěn)定性等方面不斷提升，基本可以滿足消費者對精度、做工、產(chǎn)品形象和企業(yè)形象等方面的期望。事實上自動化技術(shù)的應用，包括自動準確調(diào)用程序、自動識別工件、自動換刀、自動完成復雜形狀的加工等手段，在執(zhí)行高精度多孔位或復雜形狀加工任務時有著良好的應用效果，有效避免生產(chǎn)過程中相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、取放工件的方向和截面形狀、人工對刀等環(huán)節(jié)由于人為因素產(chǎn)生誤差，有效避免出現(xiàn)殘次產(chǎn)品，有效提高做工水平和保障加工質(zhì)量，客觀上起到了幫助企業(yè)形成注重品質(zhì)的品牌形象。

有利于企業(yè)的升級轉(zhuǎn)型

企業(yè)在自動化技術(shù)的幫助下，產(chǎn)量質(zhì)量管理水平都能夠得到有效提升，在市場中將占據(jù)更加良好的競爭地位，尤其是通過引進高端的智能制造軟硬件，更是可以促使企業(yè)升級管理理念和手段，并朝現(xiàn)代型科技型企業(yè)的方向轉(zhuǎn)型。比如在2008年-2018年之間，富士康從原來的人工生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化為了現(xiàn)在的機器人生產(chǎn)線，在生產(chǎn)過程中已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化。在先進自動化的模塊，其工業(yè)機器人的應用主要包括了焊接、包裝、鐳射、涂裝、組裝、壓鑄、打磨等各大領(lǐng)域，目前已經(jīng)實現(xiàn)了柔性化生產(chǎn)，可以減緩調(diào)整較慢的產(chǎn)能因素和波動較快的產(chǎn)量因素的矛盾，可以減少用工荒帶來的負面影響，可以更快適應市場變化，成為企業(yè)升級轉(zhuǎn)型樣板。

在型材加工領(lǐng)域積極應用和積累自動化技術(shù)，不僅能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以因為引進新技術(shù)促使企業(yè)不斷變革制度和理念，促進企業(yè)朝著現(xiàn)代化方向轉(zhuǎn)型，對企業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義。

在社會不斷進步的背景下，型材加工過程中傳統(tǒng)手動機械或人工操作方式存在許多弊端，對行業(yè)的快速發(fā)展造成了阻礙。而成功應用自動化技術(shù)的企業(yè)，通過減少人為誤差、節(jié)省人力成本、提升利潤空間、加快技術(shù)升級和轉(zhuǎn)型、提升品牌形象幾個方面有效地提升了企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。建議大家進一步參與自動化技術(shù)的研發(fā)與應用，結(jié)合企業(yè)自身特點充分挖掘、利用自動化技術(shù)的價值，進一步提高自動化技術(shù)應用水平，更好地匯入以智能制造為標志的產(chǎn)業(yè)升級換代的時代潮流之中。

（上海睿高機械設(shè)備有限公司）

參考文獻：

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