關(guān)于自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)影響的研究

劉馨鑫+李宏健

摘 要：企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，采用先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備，不僅可以縮短生產(chǎn)的周期，還可以極大地提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。我們結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要，及時(shí)地完成對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的改造工作，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，保證產(chǎn)品的及時(shí)更新，而且有助于企業(yè)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，確保本企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步快速地增長(zhǎng)。這里重點(diǎn)研究對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)措施和方法，以及這些改進(jìn)措施和方法對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)起到的影響。并探討了采用機(jī)械手、PLC控制、液壓系統(tǒng)等技術(shù)完善自動(dòng)化生產(chǎn)線后，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的具體影響。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化生產(chǎn)線 經(jīng)濟(jì)效益 改進(jìn) 技術(shù)

中圖分類號(hào)：THl62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0005-02

1 自動(dòng)化生產(chǎn)線概述

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，各大企業(yè)里的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備，也在進(jìn)行不斷的改進(jìn)更新和技術(shù)完善工作。特別是我國(guó)進(jìn)入“十二五、十三五”規(guī)劃期以來(lái)，創(chuàng)新的微電子技術(shù)手段，各類先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)都給自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)和完善工作提供了有力的技術(shù)支撐。與此同時(shí)，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也做了進(jìn)一步的提高，對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線的規(guī)模、技術(shù)水平、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量等方面也提出了新的要求。因此，對(duì)于企業(yè)內(nèi)自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)與完善工作已經(jīng)迫在眉睫。

自動(dòng)化生產(chǎn)線的產(chǎn)生源自于早期工廠和企業(yè)里的流水線操作，而自動(dòng)化生產(chǎn)線的效率和性能卻要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于流水線。和流水線相比，它的優(yōu)勢(shì)在于：第一，具有自己特定的節(jié)湊；第二，具有高效的自動(dòng)化控制能力；第三，提高了人工效率和產(chǎn)品的質(zhì)量；第四，改善了工作條件，節(jié)約了材料，降低了能源消耗。目前，對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)工作，主要集中在機(jī)械制造、傳動(dòng)技術(shù)、傳感技術(shù)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)等幾大技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。

2 自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)及影響

之所以會(huì)有不同類型的生產(chǎn)線，主要由生產(chǎn)線上生產(chǎn)的產(chǎn)品種類、形狀、體積等因素決定。根據(jù)其功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通常被分為五個(gè)部分，即機(jī)械本體、信息處理系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、接口部分以及檢測(cè)部分。每一種自動(dòng)化生產(chǎn)線都具備了驅(qū)動(dòng)、控制、檢測(cè)、運(yùn)轉(zhuǎn)四種基本功能。通常情況下，驅(qū)動(dòng)功能主要由電機(jī)、電磁閥、液壓缸、氣壓缸以及機(jī)器人、機(jī)器手等完成操作的；控制功能主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、PLC和單片機(jī)系統(tǒng)聯(lián)合完成的。它們檢測(cè)生產(chǎn)線上每個(gè)放置傳感器的位置，把反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行保存、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理和變換，然后通過(guò)對(duì)應(yīng)的接口電路發(fā)出指令，完成操作；檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)主要由多種功能的傳感器聯(lián)合作用來(lái)完成，它們主要收集生產(chǎn)線各主要部分的速度、溫度、壓力等數(shù)據(jù)信息；運(yùn)轉(zhuǎn)功能主要由電源或動(dòng)力源提供能量?？梢?jiàn)，自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)過(guò)程，就是通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、PLC技術(shù)、變頻技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多種先進(jìn)技術(shù)手段的聯(lián)合操作，替代完成生產(chǎn)過(guò)程中人工操作、半自動(dòng)操作，同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)線上自動(dòng)化設(shè)備的更新和完善的過(guò)程。

2.1 驅(qū)動(dòng)部分引入機(jī)器手技術(shù)改進(jìn)后，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

機(jī)械手就是利用機(jī)械裝置，模仿人手的拾取、操作和搬運(yùn)等動(dòng)作，代替人手完成某些具有危險(xiǎn)、復(fù)雜或者繁重的工作。在解放人類手工勞動(dòng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化工作的一種裝置。它可以替代人們，在危險(xiǎn)、有害的環(huán)境下工作。還可以在人手不能開(kāi)展工作的領(lǐng)域內(nèi)工作，完成人手不能完成的工作。工業(yè)上使用的機(jī)械手，主要由手和手臂兩部分組成。手部可以用來(lái)拾取零件或握緊工具，手部的具體形狀和大小可根據(jù)被拾取物體的形狀、體積、材料、重量等基本特征的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參照作用力的不同設(shè)計(jì)不同類型的機(jī)器手。機(jī)器臂部分的設(shè)計(jì)，則是根據(jù)機(jī)器手在真實(shí)工作過(guò)程中需要進(jìn)行擺動(dòng)、移動(dòng)等動(dòng)作過(guò)程設(shè)計(jì)完成的。

對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線中機(jī)械手的運(yùn)用與改進(jìn)，不僅加速了生產(chǎn)線的自動(dòng)化進(jìn)程，還大大減少了人工操作，提高了生產(chǎn)效率。此外，由于人為因素的減少，機(jī)器化程度的提高，生產(chǎn)過(guò)程中極大地減少人工錯(cuò)誤的出現(xiàn)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還增強(qiáng)了生產(chǎn)線工作過(guò)程的連續(xù)性。而且有利于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄和處理工作，方便了技術(shù)人員在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控工作?？梢哉f(shuō)，機(jī)械手的應(yīng)用，對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)和完善起到了極其重要的作用。

2.2 控制部分改進(jìn)后，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

伴隨著科技的進(jìn)步和現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)中涌現(xiàn)出大量的微型計(jì)算機(jī)。它們作為生產(chǎn)線控制部分的核心，它們不但具有各種特殊的功能，而且體積小，儲(chǔ)存量大，編輯和處理信息的速度也特別快。目前，生產(chǎn)線上主要涉及的微型計(jì)算機(jī)主要有三種：工控機(jī)、可編程控制器、單片機(jī)。

其中，工控機(jī)相對(duì)的價(jià)格比較貴，但是在各個(gè)功能上都比較強(qiáng)大。它不僅具有顯示、記錄的功能，還集成了監(jiān)控、傳輸和組態(tài)技術(shù)等功能。操作工控機(jī)需要具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，因?yàn)楣た貦C(jī)的使用情況通常都是控制一些功能復(fù)雜、要求較高、需要擴(kuò)充功能的環(huán)境下進(jìn)行的。

可編程控制器主要在兩種情況下使用。第一種是開(kāi)關(guān)較多，通常開(kāi)關(guān)數(shù)量在10個(gè)以上的情況。這種情況下，可編程控制器主要進(jìn)行虛擬門(mén)電路的功能，完成對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制。具有快捷、方便、穩(wěn)定的特點(diǎn)，并可以充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)。比如成本低、操作簡(jiǎn)單、占用空間小等優(yōu)勢(shì)。

單片機(jī)的特點(diǎn)是穩(wěn)定性比較高，并且抗干擾性比較強(qiáng)。通常用在成本低或體積小的產(chǎn)品控制應(yīng)用中，但是它不能更新。此外，單片機(jī)在操作上比較簡(jiǎn)單，并可以用按鍵進(jìn)行操作，對(duì)于使用者來(lái)講，比較容易接受。

我們通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的合理選用，可以讓自動(dòng)化生產(chǎn)線每個(gè)部分的設(shè)備科學(xué)地進(jìn)行連接。采用優(yōu)良的技術(shù)對(duì)控制部分進(jìn)行改進(jìn)后，自動(dòng)化生產(chǎn)線將會(huì)具有更高的生產(chǎn)效率，同時(shí)也會(huì)降低生產(chǎn)的成本。所以說(shuō)對(duì)于控制部分的改進(jìn)工作，是整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)工作的靈魂工程。

2.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線采用液壓系統(tǒng)改進(jìn)后，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

液壓系統(tǒng)主要由液壓缸、各種控制閥組成，在自動(dòng)化生產(chǎn)線上主要用于材料的運(yùn)輸、各部分執(zhí)行信號(hào)的傳遞和半成品的運(yùn)輸。液壓系統(tǒng)的控制信號(hào)傳遞功能主要是運(yùn)用氣體完成實(shí)現(xiàn)的，有時(shí)候也會(huì)通過(guò)電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸的控制工作，完成發(fā)出的指令。

伴隨科技的進(jìn)步和各種液壓技術(shù)的逐步成熟，液壓系統(tǒng)在壓強(qiáng)的承受程度上越來(lái)越大，所能執(zhí)行動(dòng)作的能力也變得越來(lái)越強(qiáng)。液壓系統(tǒng)的使用，對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)十分重要。設(shè)計(jì)使用先進(jìn)的液壓系統(tǒng)，已經(jīng)成為衡量一條優(yōu)秀生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)，不僅可以減輕企業(yè)對(duì)工人的需求，還可以降低生產(chǎn)過(guò)程中人力的成本。在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還可以減少材料的浪費(fèi)現(xiàn)象，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

在自動(dòng)化生產(chǎn)線極大地幫助人們減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)的背景下，現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的發(fā)展水平也起了翻天覆地的變化。特別是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推進(jìn)下，計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械手和機(jī)器人技術(shù)、PLC技術(shù)、液壓技術(shù)也在不斷進(jìn)步，以這些技術(shù)為主要手段和支撐的自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)工作，已經(jīng)出現(xiàn)了“百花齊放”的局面。我們相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，各類自動(dòng)化生產(chǎn)線都會(huì)出現(xiàn)完全由機(jī)器人進(jìn)行操作的局面，并且形成一個(gè)完善、獨(dú)立的工業(yè)體系。希望在未來(lái)工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，生產(chǎn)線會(huì)變得更加高效、連續(xù)性更加好、故障率更低。也希望自動(dòng)化生產(chǎn)線的概念會(huì)更加深入到人們的生活，讓生活變得更加豐富多彩。

參考文獻(xiàn)

[1] 周永行，趙建鵬.談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014（8）：27-28.

[2] 王記昌，任燕.自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝置升級(jí)改造[J].電子制作，2015（3）：227.

[3] 曾憲偉.工業(yè)機(jī)器人在壓縮機(jī)泵體生產(chǎn)線自動(dòng)化改造的應(yīng)用[D].華東交通大學(xué)，2016.

[4] 郭曉楠.自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（30）：149.endprint