自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

朱林軍　楊波　沈燕青

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，對(duì)物資的需求也大幅度增加，在這種發(fā)展形勢下，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已經(jīng)不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，自動(dòng)化生產(chǎn)線的出現(xiàn)解決了這一問題，自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用為企業(yè)減少了人力成本，也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)的企業(yè)的發(fā)展。本文針對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；生產(chǎn)線；設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用，自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)用到的技術(shù)有傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，工廠中有著很多自動(dòng)化設(shè)備，這主要得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，要對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就要了解生產(chǎn)的產(chǎn)品情況和生產(chǎn)線流程，只有做到充分了解才能對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)。

一、熟悉自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流程和原則

在對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，需要熟悉自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流程，熟悉生產(chǎn)產(chǎn)品的特點(diǎn)，每一個(gè)產(chǎn)品都是由許多工序組成的，每一個(gè)工序?qū)Ξa(chǎn)品的形成都有重要的作用，缺少哪一個(gè)都不可能促進(jìn)產(chǎn)品的最終實(shí)現(xiàn)，為了使產(chǎn)品能完整生產(chǎn)出來，需要對(duì)每一個(gè)工序進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，做準(zhǔn)確的說明，在對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)前，充分了解自動(dòng)化生產(chǎn)過程的全方面，對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)過程有一個(gè)全面透徹的了解，那么在對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行分析的時(shí)候就可以對(duì)整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大化的提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)還要對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的原則有一個(gè)把握，在對(duì)生產(chǎn)工序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮產(chǎn)品的功能不受影響【1】，產(chǎn)品可以正?；褂茫M量簡化設(shè)計(jì)的過程，節(jié)省設(shè)計(jì)成本，對(duì)于生產(chǎn)線上的設(shè)備的使用，設(shè)備中的零件盡量統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，比如傳感器，使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有利于在生產(chǎn)設(shè)備出故障的時(shí)候?qū)κ軗p的零件及時(shí)替換，減少因設(shè)備故障對(duì)企業(yè)造成的損失，便于生產(chǎn)線及時(shí)投入生產(chǎn)當(dāng)中，利于生產(chǎn)任務(wù)的完成，所以要充分考慮各種因素，對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、對(duì)生產(chǎn)線節(jié)拍進(jìn)行設(shè)計(jì)

在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響，所以做好生產(chǎn)線節(jié)拍設(shè)計(jì)是很重要的環(huán)節(jié)。為了減少自動(dòng)化生產(chǎn)線中不必要的工序，需要對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的眾多工序進(jìn)行節(jié)拍設(shè)計(jì)，對(duì)于不合理的地方要做到有效改進(jìn)，以便提高生產(chǎn)產(chǎn)品的效率【2】。在輔助作業(yè)和工藝操作上所用的時(shí)間結(jié)合起來就是生產(chǎn)節(jié)拍，在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，在節(jié)拍上的時(shí)間表現(xiàn)較長的工序會(huì)對(duì)其它工序有影響，進(jìn)而影響自動(dòng)化生產(chǎn)線上的生產(chǎn)效率，不利于生產(chǎn)任務(wù)的完成，所以為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，完成生產(chǎn)任務(wù)，需要對(duì)使用時(shí)間長的工序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，計(jì)算好生產(chǎn)線的平衡率，在確保產(chǎn)品功能的前提下盡量減少工位所使用的時(shí)間，使自動(dòng)化生產(chǎn)線上的生產(chǎn)節(jié)拍得到優(yōu)化，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

三、制定設(shè)計(jì)方案

在對(duì)產(chǎn)品的流程有一個(gè)完整的了解后，并對(duì)產(chǎn)品做了的工序做了全面的分析，就要充分考慮有利于生產(chǎn)產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)方案時(shí)也不要只設(shè)計(jì)一套方案，要根據(jù)可能發(fā)生的意外情況，針對(duì)各種不同的問題狀況設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的解決方案，在實(shí)際的分析過程中，根據(jù)得到的可靠信息在眾多方案中選擇最合適的那一個(gè)【3】，盡可能的遵循簡單有效原則，充分保證產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)，減少人力資本，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高，增強(qiáng)產(chǎn)品的實(shí)用性，提高經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要考慮自動(dòng)生產(chǎn)線中的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，工藝布局圖和氣動(dòng)原理圖，控制系統(tǒng)還有機(jī)器人形式等因素。

（一）注意傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)

在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，要注意生產(chǎn)線的傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，如果需要考慮這個(gè)因素，那么就需要考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品是和傳動(dòng)系統(tǒng)相適應(yīng)的。所以要充分考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)線運(yùn)輸方式上有皮帶運(yùn)輸、振動(dòng)盤供料等多種方式，在產(chǎn)品運(yùn)輸中，需要考慮產(chǎn)品間的距離因素還有產(chǎn)品的運(yùn)行軌道等因素。在生產(chǎn)線上出現(xiàn)等待時(shí)間時(shí)，要設(shè)計(jì)可以放置原料的容器，以免造成原料浪費(fèi)。在產(chǎn)品運(yùn)輸中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)換方向時(shí)可以依靠凸輪分度器來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的換向功能，做好對(duì)產(chǎn)品的加工工作，還要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行有效的監(jiān)測，促進(jìn)產(chǎn)品的有效生產(chǎn)【4】。

（二）設(shè)計(jì)工藝布局圖和氣動(dòng)原理圖

在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，要做好工藝布局，需要進(jìn)行實(shí)地考察，運(yùn)用科學(xué)的方法搜集生產(chǎn)線上工位的數(shù)據(jù)信息，利用搜集到的信息進(jìn)行繪制工藝布局圖，通過對(duì)信息進(jìn)行有效的分析將自動(dòng)化生產(chǎn)線上的工位進(jìn)行合理布局，并注意站在整體的角度進(jìn)行考慮，注重工位的整體化、規(guī)范化、科學(xué)化、合理化。在工藝布局的問題上，還需要考慮線控走線方法、電源等因素，線控走線主要在陸地表面上進(jìn)行走線和在空中進(jìn)行走線，在實(shí)際走線過程中，需要有經(jīng)驗(yàn)的工作人員考慮控制線、線槽等因素，盡量減少資源損失，節(jié)省成本，注重提高效益。在分析氣動(dòng)原理圖時(shí)，要注意考慮工位的舉升、轉(zhuǎn)動(dòng)等因素，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，進(jìn)行氣動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，要學(xué)會(huì)利用工作站的運(yùn)行方法，充分考慮再氣動(dòng)系統(tǒng)的控制下如果因重力因素或其它因素而造成系統(tǒng)停止需要提供的解決方法是加上控制單向閥，用這種辦法避免出現(xiàn)更大的災(zāi)難，以免出現(xiàn)企業(yè)無法承受的后果，降低企業(yè)的損失【5】。

（三）注意控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)有著非常重要的作用，在自動(dòng)化生產(chǎn)中，主要利用現(xiàn)場總線進(jìn)行溝通和交流，現(xiàn)場總線還可以將控制點(diǎn)連接起來成為一個(gè)系統(tǒng)，從而對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)行控制，自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制功能主要通過主從站和上位機(jī)的配合來實(shí)現(xiàn)的，主站接收來自從站的信息，從站負(fù)責(zé)將信息發(fā)給主站，主站利用收到的信息與上位機(jī)進(jìn)行合作，主站將從從站收到的信息傳給上位機(jī)，上位機(jī)也需要這個(gè)信息，然后上位機(jī)將自己所擁有的信息資源傳給主站，主站根據(jù)從上位機(jī)處得到的信息進(jìn)行決策，上位機(jī)也通過從主站得到的信息進(jìn)行決策，主站和上位機(jī)通過對(duì)彼此的信息進(jìn)行有效利用來控制自動(dòng)化生產(chǎn)線【6】。

（四）設(shè)計(jì)機(jī)器人形式

在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，需要綜合考慮各個(gè)方面的因素來對(duì)機(jī)器人形式進(jìn)行確定，需要考慮工位節(jié)拍，產(chǎn)品加工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間因素，還有現(xiàn)場條件，可用資金等，從各個(gè)方面來對(duì)機(jī)器人形式進(jìn)行確定。機(jī)器人技術(shù)在人類社會(huì)的發(fā)展中占有越來越重要的地位，通過對(duì)機(jī)器人形式進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，可以最大化的節(jié)省生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)間，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以要對(duì)機(jī)器人形式進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)【7】。

結(jié)語：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)將會(huì)被越來越多的應(yīng)用到工業(yè)發(fā)展中，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用也為人們對(duì)物資的需求提供了解決辦法，便于人們的生活，利于人們的發(fā)展。在自動(dòng)化生產(chǎn)線要點(diǎn)的設(shè)計(jì)上，需要相關(guān)專業(yè)人員綜合考慮各方面因素，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息搜集，并進(jìn)行科學(xué)的分析，提出最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱超，楊建國，周虎等.基于PLC的負(fù)極片自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2012，（2）：74-77.

[2] 龔雪蛟，杜曉.炒青綠茶自動(dòng)化生產(chǎn)線加工過程中品質(zhì)成分變化[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，30（1）：73-77.

[3] 龍慧.基于S7-200 PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)線多站PPI通信實(shí)現(xiàn)[J].電氣傳動(dòng)，2012，42（9）：77-80.

[4] 吳衛(wèi)榮，丁慎平，王壽斌等.基于工作過程的項(xiàng)目化課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐——以《自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用技術(shù)》課程為例[J].職業(yè)技術(shù)教育，2012，33（23）：26-28.

[5] 李本紅，陳小軍.基于PLC和觸摸屏的食品包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2014，（1）：9-13.