電梯制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用研究

周勵(lì)信

（日立電梯（中國(guó)）有限公司，廣東 廣州 510630）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)步發(fā)展，人們的生活質(zhì)量大大提高，高層建筑中應(yīng)用電梯，為人們的上下樓提供了巨大的便捷。但結(jié)合當(dāng)下很多市場(chǎng)上的電梯使用情況，發(fā)現(xiàn)許多電梯的制造質(zhì)量不佳，后續(xù)電梯投入使用后經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，加大了人員被困或者窒息風(fēng)險(xiǎn)。為避免質(zhì)量問(wèn)題對(duì)電梯使用的負(fù)面影響，在電梯制造時(shí)需加大對(duì)新工藝的應(yīng)用，傳統(tǒng)的電梯制造中，技術(shù)相對(duì)落后，進(jìn)入信息化時(shí)代后，機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展迅速，電梯制造中需加大對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在電梯制造中的應(yīng)用方向

1.1 PROE設(shè)計(jì)

電梯制造中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，往往表現(xiàn)在諸多方面，如PROE設(shè)計(jì)。對(duì)電梯這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，參數(shù)化設(shè)計(jì)極為重要，為保障每個(gè)參數(shù)的合理性，需構(gòu)建幾何模型，在建立了這一模型后，將其分解為多個(gè)構(gòu)成特征，經(jīng)由有限參數(shù)對(duì)構(gòu)成特征實(shí)施約束，這一過(guò)程實(shí)際上就是產(chǎn)品的參數(shù)化流程。參數(shù)化雖在一定條件下有便捷性優(yōu)勢(shì)，但在零件模塊下無(wú)法隱藏實(shí)體特征，以特征為基礎(chǔ)建立實(shí)體模型化系統(tǒng)，也就是Pro/E模型，而有關(guān)工程設(shè)計(jì)人員在特征基礎(chǔ)上，可選擇一些智能化軟件，由軟件自動(dòng)建模，如腔、殼、倒角等特殊部位，可隨意勾畫(huà)，模型的設(shè)計(jì)優(yōu)化與調(diào)整具有極高的便捷性、靈活性。軟件包并非為其中的一個(gè)模塊，為模型化系統(tǒng)的公共基礎(chǔ)部分，具備多重功能，如參數(shù)化、實(shí)體模型定義、造型組裝、三維上色等。在一些時(shí)候，可以認(rèn)為Pro/Engineer為一個(gè)特殊的功能定義系統(tǒng)，在多個(gè)設(shè)計(jì)專用功能的輔助下，可完成造型并建立形體，使設(shè)計(jì)結(jié)果以更直觀的方式呈現(xiàn)出來(lái)，在此設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)中，不需引入其他復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式就可完成，設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單，但存在的一個(gè)問(wèn)題就是：參數(shù)化功能是應(yīng)用符號(hào)式賦予形體尺寸的，很難根據(jù)實(shí)際的需求指定某一特定值，為解決這一方面的問(wèn)題，需準(zhǔn)確把握形體中尺寸與功能的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在二者關(guān)聯(lián)關(guān)系的把控上創(chuàng)建模型，即使后續(xù)進(jìn)行了參數(shù)調(diào)整，一個(gè)參數(shù)變化后，與之關(guān)聯(lián)的其他參數(shù)也會(huì)同步變化。

1.2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中，數(shù)控技術(shù)也是重要的表現(xiàn)，對(duì)電梯這類機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，通過(guò)數(shù)控技術(shù)可大大提高制造效率與精度。傳統(tǒng)的電梯制造中，主要為人工制造的方式，制造中的計(jì)算工作一般由人工完成，計(jì)算量大且經(jīng)常發(fā)生計(jì)算偏差的問(wèn)題，而在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中后，簡(jiǎn)化了制造流程，對(duì)程序的執(zhí)行可自動(dòng)完成相應(yīng)的制造工序，不僅可大大提升整體的制造效率，更提升了制造過(guò)程中的便捷性，可以為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

1.3 柔性自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動(dòng)化也屬于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的一種，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)步發(fā)展的過(guò)程中，得益于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，柔性自動(dòng)化技術(shù)日漸出現(xiàn)且被應(yīng)用到了越來(lái)越多的領(lǐng)域。對(duì)機(jī)械制造而言，在一些流程中的柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，可構(gòu)建自動(dòng)化工作模式，在自動(dòng)化技術(shù)輔助下，機(jī)械制造的整體效率顯著提升，從時(shí)間、人工方面節(jié)約了成本。傳統(tǒng)的機(jī)械制造主要為人工方式，利用自動(dòng)化技術(shù)打造的新模式，可使自動(dòng)化取代人工作業(yè)，工作人員的生產(chǎn)壓力大大降低。以數(shù)字化控制技術(shù)為前提，引入其他的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，并配備現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備與設(shè)施，可發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)生產(chǎn)變革。未來(lái)隨著機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，柔性自動(dòng)化技術(shù)必將在機(jī)械制造的更大范圍內(nèi)推廣。

1.4 集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械制造中的集成自動(dòng)化技術(shù)，也屬于一個(gè)新技術(shù)，其技術(shù)特點(diǎn)是集成性，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的輔助下，集成自動(dòng)化技術(shù)兼具精簡(jiǎn)性、集成性與優(yōu)化性，經(jīng)由此項(xiàng)技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，大大提高了機(jī)械制造的效率。結(jié)合當(dāng)下市場(chǎng)上集成自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)中集成了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子通信技術(shù)和其他的高新技術(shù)，如柔性自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)等。由于集成自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)，在機(jī)械制造中將現(xiàn)有的許多技術(shù)與設(shè)備都連接了起來(lái)，形成了現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)，在機(jī)械制造中綜合了各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。由于集成自動(dòng)化技術(shù)的這一特點(diǎn)，很多機(jī)械制造廠家越來(lái)越傾向于采用這一技術(shù)，因?yàn)榇思夹g(shù)實(shí)現(xiàn)了制造流程的整合，構(gòu)造了完整的制造系統(tǒng)，不僅可實(shí)現(xiàn)制造中的自動(dòng)化控制，更可確保產(chǎn)品質(zhì)量。

1.5 AEI系統(tǒng)

AEI系統(tǒng)內(nèi)集成了更多的現(xiàn)代化技術(shù)，如人工智能、專家系統(tǒng)，并配備有智能傳感器，具有智能化優(yōu)勢(shì)。與其他的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)相比，AEI系統(tǒng)的功能強(qiáng)大，通過(guò)此系統(tǒng)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，加快了行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的步伐，所制造的機(jī)械產(chǎn)品，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為精細(xì)。AEI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度較高，需分析機(jī)械制造中可能存在的故障或者隱患參數(shù)，開(kāi)展智能化優(yōu)化，使系統(tǒng)可提前針對(duì)這些問(wèn)題，采取防范措施，確保該系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械制造后，系統(tǒng)中的智能化模塊可經(jīng)由程序推理與模型假設(shè)，制定出科學(xué)的制造方案。

2 機(jī)械自動(dòng)化在電梯制造各流程中的具體應(yīng)用

2.1 電梯制造中材料采購(gòu)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

電梯的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜（如圖1、2），在制造過(guò)程中的要求較高，整個(gè)制造過(guò)程中，需使用多種類型的材料，材料質(zhì)量也會(huì)影響電梯的制造水平。由于電梯的制造質(zhì)量與電梯的運(yùn)行安全息息相關(guān)，在制造中不僅要從制造的工藝技術(shù)優(yōu)化著手，也需從材料的質(zhì)量控制出發(fā)。對(duì)于電梯制造中的第一類材料，在這類型材料的采購(gòu)過(guò)程中，需加強(qiáng)材料的質(zhì)量檢查，嚴(yán)格遵循材料質(zhì)量檢查制度。首先，采購(gòu)人員依據(jù)所需采購(gòu)的材料內(nèi)容，出具材料實(shí)驗(yàn)報(bào)告，將此報(bào)告提交給質(zhì)檢部門，由該部門負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查，了解材料的類型、性質(zhì)與有關(guān)參數(shù)。采購(gòu)人員記錄這些信息，從眾多的材料中辨別出材料的質(zhì)量，歸類好材料、劣質(zhì)材料，在材料采購(gòu)的過(guò)程中，嚴(yán)禁采購(gòu)劣質(zhì)材料。針對(duì)第二類和第三類材料，這些材料的質(zhì)量要求非常高，在對(duì)這些材料采購(gòu)時(shí)，需投入更多的人力、物力，實(shí)施材料的質(zhì)量把關(guān)。由于電梯制造中，對(duì)各類材料的需求量大，對(duì)于一些用量大的材料，全部檢測(cè)并不可行，一般會(huì)通過(guò)抽檢的方式檢驗(yàn)材料的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，檢測(cè)時(shí)做好記錄，嚴(yán)禁劣質(zhì)材料用于電梯的制造。

圖1 電梯構(gòu)成部分

圖2 電梯一般布置

2.2 自制件加工的質(zhì)量控制

（1）人員控制。對(duì)電梯這類機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，制造時(shí)很多方面都有嚴(yán)苛的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在自制件的加工過(guò)程中，有關(guān)人員需在制造的全過(guò)程中，加強(qiáng)質(zhì)量控制。每個(gè)參與自制件加工的人員，都應(yīng)該為專業(yè)人員，上崗前，企業(yè)要對(duì)這些人員實(shí)施專業(yè)化培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束后還需對(duì)這些人員實(shí)施考核，只有考核通過(guò)才可正常上崗，而考核未通過(guò)的員工，繼續(xù)培訓(xùn)，直到考核通過(guò)后才可結(jié)束培訓(xùn)進(jìn)入工作崗位。

（2）設(shè)備控制。電梯制造的過(guò)程中，使用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)所開(kāi)展的制造工作，往往需配備很多的設(shè)備，這些設(shè)備在機(jī)械制造中的意義重大。為滿足制造加工需求，也需強(qiáng)化對(duì)這些設(shè)備的管理與控制，因?yàn)橐坏┰O(shè)備存在運(yùn)行問(wèn)題，制造無(wú)法正常開(kāi)展，針對(duì)設(shè)備的控制，需保障控制精度，并在日常的工作中做好對(duì)設(shè)備的檢修、維護(hù)與保養(yǎng)，確保各種設(shè)備均處于正常的運(yùn)行與使用狀態(tài)下。

（3）原材料控制。電梯制造時(shí)對(duì)原材料的質(zhì)量要求較高，不論在制造中涉及的是哪種類型的原材料，在材料采購(gòu)與使用的過(guò)程中，都需做好質(zhì)量控制。首先，在原材料的采購(gòu)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家關(guān)于電梯制造中的材料使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)市場(chǎng)上同類型的原材料實(shí)施價(jià)格、質(zhì)量等對(duì)比，與可靠的材料供應(yīng)商合作。其次，對(duì)于每次進(jìn)場(chǎng)的原材料，都需開(kāi)展質(zhì)量檢查與驗(yàn)收，在此過(guò)程中，廠家應(yīng)提供質(zhì)檢單，如果沒(méi)有自我檢查的條件，可委托第三方質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，對(duì)原材料的物理、化學(xué)性能等開(kāi)展檢測(cè)與評(píng)估。

（4）工作方法。電梯制造中的自制件加工，為達(dá)到加工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需嚴(yán)格遵守有關(guān)的操作規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，按照加工的工藝流程展開(kāi)，當(dāng)然，加工時(shí)也需按照設(shè)備使用規(guī)定，選擇恰當(dāng)?shù)哪＞唛_(kāi)展轉(zhuǎn)塔處理。與此同時(shí)，也需科學(xué)設(shè)置電焊機(jī)，根據(jù)加工中的焊機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，選擇恰當(dāng)?shù)暮附庸に?，?duì)電焊機(jī)的有關(guān)參數(shù)，如電流與電壓加以控制。噴涂與焊接對(duì)加工質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)也尤為重要，在這些工作中，要選派專業(yè)的人員來(lái)負(fù)責(zé)這些工作，在上崗前，企業(yè)需做好對(duì)這些崗位人員的技能培訓(xùn)，只有他們的資質(zhì)等達(dá)到了崗位要求，才可承擔(dān)這方面的工作。

（5）測(cè)量過(guò)程。電梯制造的流程繁多，每個(gè)步驟都應(yīng)該開(kāi)展嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)與測(cè)量，以通過(guò)檢驗(yàn)與測(cè)量評(píng)估制造、加工的質(zhì)量要求是否達(dá)到。一般情況下，需以檢測(cè)規(guī)范與質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，具體的檢驗(yàn)工作開(kāi)展中，為得到相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果，需根據(jù)檢測(cè)要求配備專業(yè)的工具或者儀器，在后續(xù)正確操作這些儀器與工具。針對(duì)質(zhì)量檢測(cè)中的工具，應(yīng)通過(guò)國(guó)家相關(guān)部門的鑒定，對(duì)于產(chǎn)品檢驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品在電梯結(jié)構(gòu)中的重要程序，選擇恰當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)方法，對(duì)于電梯中的關(guān)鍵部件，一般需采用全面檢驗(yàn)的方式，并在檢驗(yàn)的過(guò)程中做好記錄；其他部件應(yīng)按照有關(guān)比例，實(shí)施抽檢。一旦在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了不合格產(chǎn)品，需與有關(guān)部門協(xié)商，快速進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，以減少產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題。

2.3 外協(xié)加工質(zhì)量控制

電梯制造的過(guò)程復(fù)雜，涉及多個(gè)步驟、多個(gè)廠家，為提高電梯的制造質(zhì)量，不同廠家在制造的過(guò)程中需加強(qiáng)配合。結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)上電梯制造的具體情況，機(jī)械自動(dòng)化制造是最終環(huán)節(jié)，經(jīng)由機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，雖實(shí)現(xiàn)了整體自動(dòng)化，但在一些細(xì)節(jié)性的工作處理上，還有人工的參與，如材料選購(gòu)、與外廠的協(xié)作，就需要由人工來(lái)完成。機(jī)械采購(gòu)的過(guò)程中，有關(guān)人員要進(jìn)行設(shè)備外觀的全面檢查，如針對(duì)電梯制造中的某一重要機(jī)械，在機(jī)械采購(gòu)環(huán)節(jié)，針對(duì)外觀的檢驗(yàn)，往往要實(shí)施一致性檢驗(yàn)，同時(shí)，也需開(kāi)展設(shè)備工作能力的檢驗(yàn)。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，已經(jīng)有很多的機(jī)械制造廠家引入了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，設(shè)備作為電梯制造中的核心生產(chǎn)要素，與最終的制造質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系，在提高電梯制造的效率與質(zhì)量上，在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的選擇上，應(yīng)該給設(shè)備做一個(gè)全面的評(píng)估，選擇出性能好、功能多的設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

電梯制造的難度系數(shù)較高，為提高電梯制造的整體水平，需強(qiáng)化電梯制造中的技術(shù)創(chuàng)新。信息時(shí)代下的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅猛，此項(xiàng)技術(shù)在電梯制造中的應(yīng)用，可提高制造質(zhì)量、效率與效益，每個(gè)電梯制造廠家都應(yīng)該從根本上意識(shí)到機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)的制造過(guò)程中加大對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的使用。