數控設備自動化生產線探析

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摘要：該文闡述數字化系統集多種先進、智能技術于一身，為數控設備自動化生產線效率、質量提升做以支撐，從本質層面緩解勞動力超負荷現象。基于此，數控設備自動化生產線正式運行中，積極將數字化系統引入，發揮各類技術的優勢和作用，從本質層面提高生產效率及質量。

關鍵詞：數字化系統；數控設備；自動化生產線；應用；趨勢

伴隨經濟高速發展，我國進入新發展階段，各領域實現數字化、智能化，并在經濟建設過程中發揮關鍵性作用。數控設備自動化生產線生產具有一定的風險，對其積極做好監測和安全管理十分關鍵，直接決定整個生產線運行成效，為保證整個運行可靠、安全，需積極掌握其生產的基本要求，主要包含以下幾方面。

1數控設備自動化生產線生產的基本要求

第一，保證充足強度。為促使整個數控設備自動化生產線持續性運行，應促使各機械零部件具有較強的強度，要求初期設計和制作單位嚴格把控質量關，從源頭消除各類安全隱患，禁止質量不達標的產品；第二，安全保護裝置可靠。隨著數字化系統持續性發展，數控設備自動化生產效率、質量更高，不斷引入數字化控制、信號報警等方法，促使設備和機械工作產生異常狀況，自動、精準進行報警做以警示，促使自動化生產線工作安全、可靠；第三，全自動上下料機器人需不斷調節。數控設備自動化加工生產過程中，要求需對整個生產流水線進行檢測，優化和調節其各類指標特定數值，精準詳細做好各類機器設備運行狀況質量動態化追蹤。

2數字化系統在數控設備自動化生產線中的應用優勢分析

數字化系統主要以數字化技術為核心演變，將數字化系統用于設備控制中，實現自動化生產線工作效率、質量顯著提升，對整個產品加工精度更高效把控。數字化系統用于數控設備自動化生產線中，有助于對整個設備做好把控，發揮多方面的優勢，體現在以下幾方面。

2.1獲取可靠的數據信息

生產線操作人員、維護人員和生產負責人對整個生產線工作效率至關重要，若缺少相應的信息，無法保證自動化生產線高效化運行。數字化系統可發揮各類數字化技術，實現整個數控設備生產線相關信息自動化采集，促使保證數據獲取更具可靠性及完整性。數字化系統可從設備整個運行相關信息收集和整合，將其摘要：該文闡述數字化系統集多種先進、智能技術于一身，為數控設備自動化生產線效率、質量提升做以支撐，從本質動態化傳輸至移動設備、企業軟件內，為整個自動化生產線順利工作提供數據支撐[1]。

2.2提高生產力

整體設備工作效率作為判定自動化生產線工作的重要指標，其積極結合停機時間、生產力和質量，數字化系統促使整個數控設備工作效率更具經濟性和可操作性，生產力大幅度提升，緩解各類人工工作體量。

2.3降低運營成本

部分集齊和生產流程均需重新訂購原材料，若原材料消耗完，無法持續性進行生產，選取數字化系統可自動化重新訂購可保證原材料處于隨時可用狀態，且無需消耗較高的現場成本或加急費用支出，顯著降低整個數控設備自動化生產線工作費用。長周期實現重復性工作，提高生產效率，減少人為因素帶來的影響，降低生產中成本支出，提高產品自身實際產量及質量。

3數字化系統在數控設備自動化生產線中的應用

3.1數字化系統在數控設備自動化生產線中的應用原則

數字化系統用于數控設備自動化生產線中，是實現高效、安全生產的關鍵，為保證其實際應用成效較佳，需始終堅持基本應用原則，主要涵蓋以下幾方面：①滿足多層次人員需求。整個企業實際生產、管理過程中要求多個人員做好協調配合，保證數控設備自動化生產線有效實施，最大限度應用數字化系統，符合管理人員綜合性基本要求，保證正式操作過程中多元化要求均被滿足；②安全第一。安全始終作為整個自動化生產線的基礎和前提，數控設備實際生產過程中，安全與整個企業生存和發展息息相關，數字化系統用于數控設備自動化生產線中，生產過程實時數據采集需滿足指標和生產控制系統安全、可靠運行。

3.2數字化系統在數控設備自動化生產線中的相關應用

3.2.1生產設備控制

數控設備自動化生產線生產過程中，積極引入數字化系統有助于對整個生產設備進行統一化監控，對數控設備進行實時監控，有助于及時發現現場生產異常狀況，及時采取有效的措施加以解決。現場人員可積極利用計算機最終數據的結果，對現場數控設備自動化生產線工作狀況進行綜合性分析，保證現場生產工作高效化運行。隨著數字化系統持續性發展和優化，數控設備自動化生產線向更高層次發展，數控設備數量顯著增加，且各設備間形成較佳的配合，方可獲取較佳的應用成效。由于數控設備自動化生產線運行過程中，其內部結構具有一定的復雜性，應對其進行實時監控，動態化發現其內部形成的故障，避免對整個自動化生產過程穩定性、安全性產生影響，增加各類生產事故發生的風險。數控設備自動化生產線運行中，其包含多個變化的外界環境因子，內部結構復雜，增加整個設備產生故障風險，需積極選用數字化系統對數控設備實現精細化、動態化控制，保證設備生產處于可控化，實現較佳的生產成效，保證整個生產運行更具穩定性、可靠性[2]。

3.2.2實時監測各故障診斷

數控設備自動化生產線正式運行過程中，高效化完成整個生產過程故障診斷，第一時間做好處理，保證生產安全、可靠，及時掌握故障發生的具體部位和種類，積極選用數字化系統，對各類生產數據進行收集和匯總分析，對各類生產過程中高危性風險做好精準性評估，顯著提升整個工作效率及質量。全過程監測的關鍵目標是對整個故障進行綜合性檢測，精準辨識故障產生的幅度，科學估測和推算時間周期，對其未來發展核心趨勢進行估測，匯總故障發生的特征制定相應的建議和策略。數控自動化生產線實際生產過程中，選用監測方法不一，各監測方法基本原理不一，最終監測成效存在較大的差異性，多以解析模型過程的監測方法、專家知識監測方法等為主，其中使用頻次較高的便是專家知識監測方法，獲取較佳的應用成效，針對不同故障診斷方法分析，應結合不同數字化技術提出過程監測和診斷系統，實現系統內處理信息及分析結果動態化傳輸至整個數據庫內，及時掌握各類故障發生具體部位，對其及時處理[3]。

3.2.3緊急停車系統

數字化系統內部最為核心的構成是緊急停車系統，將其用于整個數控設備自動化生產線運行中，關鍵在于對整個生產環節進行動態化監控，保證各生產裝置處于允許范圍內進行運行和操作。自動化生產過程中存在多個危險物品，部分工藝參數超出限值，易導致設備損壞、人員傷亡等不良現象，緊急停車系統主要是對全過程運行中關鍵參數和實際生產狀況做好精準監控，發現監控內容偏離正確工作范圍內，且到達初期設定停車要求下，其便會取代監控系統。應結合初期設定的實際操作程序主動操作自動化緊急停車，確保整個自動化生產過程中處于安全狀態，保證人員、環境和設備可靠，最大限度降低不良事故發生。緊急停車系統應用的關鍵在于，可從本質層面提升數控設備自動化生產線安全性、可靠性，其硬件主要是由3大模塊構成，不同單元模塊功能不盡相同，為促使該系統處于實踐中應用成效較佳，堅持相應的工作原則，方可獲取較佳的應用成效[4]。

3.2.4數字化儀表監控

數控設備自動化安全生產過程中，儀表數字化監控至關重要，利用儀表數據可完整掌握整個生產線工作狀況，有利于從本質預防各類故障引發的風險。數字化儀表及其控制過程中，作為整個數控設備自動化生產線的基礎和前提，對整個生產質量和效率具有重要作用，現下數字化儀表種類較多，其實際控制主要體現在以下幾方面。（1）可編程過程控制。數控設備自動化生產線運行中，積極引入數字化系統，利用先進的數字化技術及微電腦芯片，促使生產過程中各類儀表運行可靠、安全。整個生產線運行中，選取PLC控制系統決策制定控制目標及控制思路，處于各類數據匯總、處理分析出軟件、硬件等系統實際工作狀況，提供強有力的技術支持，實現遠程端口動態化監測儀表實際工作狀態。復雜控制模式可動態化控制儀表運行可靠性，可在電路控制、設計等環節融入自動化監控測試，可保證技術人員高效化匯總收集相關功能性指標。（2）數據記憶控制。數據完成自行記憶和存儲，數控設備自動化運行過程中，可積極引入數字化技術，利用數據庫完成各類數據匯總和整合，簡易化處理控制中各類裝置運行效率及質量。整個數控設備自動化生產線運行過程中，積極以數據記憶控制技術為核心，有助于全方位掌握數據庫運行實際狀況，將自身收集信息數據做好比對，記憶中持續性改善和更新數據庫內數據信息，為后續生產運行提供便捷，促使整個生產線運行可靠[5]。（3）計算控制功能。數控設備自動化生產線運行中，需積極以數字化技術、計算機等為核心，從終端展開系統性監測，保證生產效率及質量提升。數字化控制實際應用中，主要選取各類相關公式和指標，監測數據運行狀況，結合整個數字化儀表運行需求，利用關鍵核心技術進行監測，重復審核統計數據精準性，促使整個生產線運行可靠、安全。

4數字化系統在數控設備自動化生產線中的應用發展趨勢

隨著互聯網不斷普及，數字化系統獲得高速發展，促使整個數控系統更具層次性、多樣化，且結構體系在不斷實踐中逐步向標準化、規范化方向發展。從數控設備結構整體形式分析，當下使用的多數數控設備包含4種，不同類型應用優劣不一，數字化系統在數控設備中應用持續性滲透和嵌入，獲取較佳的應用成效。數控設備自動化生產線運行中，將數字化系統引入，促使數控設備逐步向PC化方向發展，促使數控設備驅動狀況更智能、數字化，增強數控設備通信功能，控制性能優良。數字化系統用于數控設備自動化生產線發展趨勢，逐步向高度集成化、柔性化、模塊化和智能化方向發展，具體而言體現在以下幾方面。

4.1高度集成化

數控設備自動化生產線高度集成化，主要以產品統一數字化模型為基礎，實現內部結構、表達等一致性，將設計、分析、加工制作等環節有效銜接集成，提高信息資源共享，保證信息數據可靠性和統一性，數字化流水線系統的集成化是未來發展趨勢[6]。

4.2柔性化

柔性制造主要是依托較強的生產系統，符合市場對不同品類、交貨日期的訂單提供高質量的產品和服務。通過生產數字化系統，將人員、物料、方法和環境等要素均納入整個計劃內，實現不同階段的銜接，符合市場變化需求。柔性制造是數字化系統運營成果，深層次應用數字技術、工業互聯網等，打造更具強大的柔性制造能力，實現降本增效目標的同時，符合產業鏈需求。

4.3模塊化

現下數控自動化生產線運行中，積極融入數字化系統，積極引入PLC模塊化運行，其憑借編程簡易、操作穩定靈活、性價比較高等優勢，促使生產線運作更具規范化、標準化，凸顯模塊化優勢，提高生產效率及質量。

4.4智能化

隨著數字化系統深層次入駐整個自動化生產線中，可積極選用傳感器完成數據采集，通過電子看板顯示生產狀態；可依托機器視覺和多傳感器完成質量檢測，篩選質量不達標的產品，對數據進行SPC分析，明確質量問題成因；可支持相似產品混合生產線生產和裝配，靈活調整工藝，滿足小批量、多品種的生產運營模式。

5項目實際案例分析

5.1項目概況

學校全額出資310萬元，智能學院專業教師與重慶廣數機器人有限公司技術人員共同搭建團隊，以四川耀業機械股份有限公司承接的重慶宗申摩托車“捍威-200”發動機缸體為加工產品對象設計搭建無人化智能制造加工產線（圖1），既支持工業機器人專業技術技能型人才培養，又為企業提供持續穩定的代加工服務，打造了“產學研一體化”生產型實訓平臺。智能制造生產線主要由MES系統、云監控運行系統、總控臺、2臺RB08工業機器人、AGV小車、立體料倉、視覺、車床（CK40S）和加工中心（VMC650B）組成。

5.2無人智能化生產線建設的技術特色

首先由MES系統負責完成生產線的調度和任務的下發工作，然后通過總控臺接收MES系統分發的訂單任務，直接調度機器人1從立體料倉中取下毛坯，放入接駁碼頭，呼叫AGV將工件運送到車床上料處，當運送工件的AGV小車抵達車床上料點后，由機器人2將工件放入數控車床進行端面和倒角的加工，待數控車床加工完成后，機器人2將工件放入翻轉區進行換向，并對工件進行拍照識別檢測，再將工件放入加工中心進行內孔、銷孔、平面和搖臂孔的加工，加工完成后將工件放入中轉區，呼叫機器人1抓取工件，放入立體料倉中。通過該系統應用利用視頻監控可查看工件加工狀態；真正做到產線在加工過程中的無人化，直接利用MES系統完成整個加工流程的控制；該系統通過云監控運行系統將設備數據采集，并傳入云端，可通過Web端和手機端在線訪問設備狀況，當設備出現報警時，手機端會接收到設備的報警信息。

6結束語

數字化系統在整個數控設備自動化生產線運行中占據重要地位，為實現自動化生產線高效率、高質量目標，應積極掌握其實際應用重點，發揮數字化系統的作用和優勢，從源頭顯著提升整個自動化生產線的效率和質量。為保證整個實際應用成效，始終遵循基本應用原則，結合生產線實際狀況，精準掌握各類技術要點，推動企業良好生存和發展。

參考文獻：

[1]呂聲聰.PLC通訊在啤酒飲料包裝設備上的應用[J].飲料工業，2020，23（2）：58-61.

[2]王燕椿.基于RFID技術的熱交換器生產線的設計[J].機械管理開發，2020，35（8）：21-23.

[3]李峰，竇媛，張童.自動化生產線殼體零件加工過程控制技術研究[J].機械制造，2020，58（10）：50-54.

[4]張新英，連金峰.木材加工智能數控機械自動化改造淺析[J].林產工業，2020，57（4）：77-79.

[5]朱文琦，邰鑫.基于物聯網數控的機械機電自動化控制系統設計[J].制造業自動化，2020，42（10）：141-145.

[6]徐艷.基于MAC協議的數控設備遠程監控數據自動多信道傳輸[J].制造業自動化，2020，42（10）：169-172.-168-

作者:嚴勝利，李俊泓李浩張春林單位:廣安職業技術學院