生产线技术

生产线技术（精选十篇）

生产线技术 篇1

关键词：喷漆工艺,传输方式,水帘喷漆室,烘炉

1 前言

我厂是以生产各种大、中、小型测量仪器为主的企业, 随着市场竞争的不断激烈, 仪器产品的产量也在不断的加大, 用户所需的产品不仅要有先进的机械结构, 还要求具有良好的防护涂层, 美观耐用的外表。由于原有的喷漆厂房内部结构不合理, 喷漆和打磨工序同在一处进行, 室内灰尘大, 生产环境恶劣, 生产不安全, 也无法保证喷漆质量。又由于使用的老设备无漆雾处理装置, 不能满足生产和环保的要求, 也危害作业人员的健康。因此, 决定对涂漆生产线进行改造, 以满足用户的需要。

2 喷漆生产线的主要组成

2.1 主要工艺过程

清洗→喷环氧底漆→烘干 (烘干温度110℃) →刮环氧腻子→烘干→打磨→喷二道底漆→刮腻子→打磨→喷二道底漆→刮腻子→打磨→喷面漆→检查。

2.2 工件传送方式

考虑到仪器产品工件大小不一、形状复杂多变, 规格相差很大, 决定采用手推操作轨道式运输方式, 即在室内铺设轨道装置, 操作者推动小车在轨道上运行, 将工件送往打磨间、烘干和喷漆室, 将喷漆各序连接形成一体, 将工件作间歇式传送。轨道全长约30m, 宽1.3m, 在转弯位置安置有转盘, 供载有工件的小车方便转弯。

2.3 喷漆作业采用水帘喷漆室

为改变过去在车间内随处喷漆现象, 首先将喷漆厂房安装隔断墙, 将打磨工序和喷漆工序有效隔开, 并增加水帘喷漆室, 将喷漆生产线上的漆类喷涂件限制在水帘喷漆室内进行, 这样防止了不同工序的干扰, 也提高了喷涂质量, 并达到了环保要求。

水帘喷漆室 (见图1) 采用上送风下吸风系统, 正压工作状态, 顶部进风经加热 (冬季) 、过滤后, 以0.5m/s风速均匀地由上而下吹过, 保证喷房内的温度和空气洁净、新鲜, 将尘埃量控制在7.5mg/m3以下。

水帘的漆雾处理系统是利用一层薄的流动水帘来捕捉漆雾, 大部分含有飞散涂料、有机溶剂蒸气随引风气流抽至水帘, 被挡在水帘上, 随水帘落入下面的水槽中。其中室内工作区的抽风流速应能及时将喷涂产生的漆雾带进水帘内, 使操作者处于新鲜空气之中, 而不受漆雾的危害。同时又不能使流速过大, 将喷漆抽走, 既浪费原料, 又增加漆雾浓度, 因此抽风量应控制在1500mm/h左右。

喷漆室水槽中的漆渣被过滤网挡住, 而水溶液则由潜水泵打入喷漆室水池循环使用, 漆渣定期清理。

另外, 为方便操作, 喷漆室内设有承载能力为3t的旋转平台, 工件通过地轨运送到转台上, 操作者可以转动平台对工件四周进行喷漆。

2.4 烘干炉

喷漆作业喷环氧底漆和刮头道环氧腻子时, 由于以前的烘炉小, 大件产品只能自然干燥, 环氧底漆和环氧腻子实干为25℃室温, 干燥24h, 这样常常因为工期长而满足不了生产需要。同时也常常因为漆膜未干透, 在搬运、吊装时出现磕碰受损现象, 造成涂漆质量下降, 影响整机外观效果。

现根据工件的实际情况, 配置了一台外形尺寸为2000mm×2000mm×3000mm的干燥炉来满足各类工件的烘烤需要。炉体材料内壁为0.8mm厚镀锌钢板, 外壁采用0.6mm工业蓝彩钢板, 保温层厚度为150mm, 内添充硅酸铝岩棉。发热元件为金属远红外加热管, 最高温度达到200℃。主要技术要求是:升温时间在40-50h, 保温性能好, 炉温均匀, 炉内有排风装置。

3 优缺点

(1) 设备投入使用后, 每年可喷涂1000多台大小仪器, 满足了生产需要, 喷涂质量大大提高。

(2) 由于采用轨道式运输和增加了烘干设备, 使工件各序运转自如, 减轻了操作者劳动强度, 同时缩短了干燥时间, 提高了生产效率。

(3) 采用了水帘喷漆室, 保证了涂漆作业场所的安全环保条件。改变了原来的生产面貌, 保障了操作者的健康, 同时也达到了环保要求。

(4) 喷漆室的温度、湿度的控制, 灰尘的净化采取了可靠的技术措施, 不会因气候影响漆膜质量, 也不会因灰尘沾污漆膜。

生产线物流技术设备概况 篇2

我国现代物流技术与设备的应用大多效仿西方发达国家。许多企业从物流配送着手，开展企业分销物流的整合和优化。如海尔等大型企业，通过建造物流中心来整合成品物流，以满足客户供货时间要求，降低库存与物流成本。

在优化配送物流的同时，许多企业也意识到采购供应物流的重要性，以汽车制造商为代表的大型企业开始着手研究采购供应物流问题，通过原材料的集中采购和统一储运管理，缩短原材料的筹措时间，降低供应链上游环节中的总库存，从而降低采购物流总成本。一汽大众目前正在推动的采购物流优化项目就是一个典型代表。

我国目前对生产物流的研究仍处于起步阶段，专业化分工不够明确。生产线上物流技术设备的选型和布置一般都是由传统的工业设计院(公司)来承担，很少有专业的物流规划公司介人。这种现象导致了许多生产线布局缺乏整体性和柔性，物料搬运设备配置不合理，物流路线不顺畅。物流设施所占面积和物流线路问题成为制约生产能力扩大的“瓶颈”。因此，深入研究生产线物流技术设备的选型和布置是摆在我国物流科技工作者面前的一个重要课题。

物流容器——生产物流的基本单元

为了便于物料的储放和机械化作业，现代化生产线无一不采用物流容器。物流容器同时发挥着保护物料品质和方便搬运的重要作用。从规格上可将物流容器分为标准容器和专用容器两种：

标准容器是指按照国标尺寸与技术要求制造的物流容器。这类物流容器不仅适用于一个企业 内部，而且适用于整个供应链，乃至跨行业的范围。物流容器的标准化是社会大物流整合的前提，世界上各地区标准不一。例如欧洲托盘的标准尺寸为1200mm X 800mm，它是以通用卡车运输尺寸优化为前提，工业应用中还常采用1200mm X 1000 mm的所谓工业托盘(化工托盘)，它与美国的标准尺寸一致。而日本的托盘尺寸则是基于集装箱的尺寸优化，标准尺寸为1100mm X 1100mm。在标准托盘尺寸确定后，便可相应制定各种标准容器的尺寸链，它们要与标准尺寸相匹配(如600mmX 400mm，400mmX 300mm等)。

专用容器一般仅限于企业或同一供应链上使用，是用于储存特殊物料的容器。例如汽车行业引入了大量专用的物流容器，用以储放各种形状各异、表面品质敏感的物料(如外饰件、玻璃制品等)。为了便于运输和储存，这类容器的外型尺寸一般也与标准尺寸链相匹配。

从使用频次上可将物流容器分为一次性和重复使用容器。基于环保要求，一次性物流容器将逐步消失，重复使用的物流容器正在走向全球大周转。德国大众公司向一汽大众CKD(进口件)供货就已采用可重复使用的物流容器。这不仅有利于环保，而且其经济效益也已得到证实。

工位器具——看板管理实施的辅助工具

基于人机学理论和工位空间的有效利用，生产线旁可引入相应的工位器具来摆放物料和其他生产辅助材料。除常见的工作台和储存柜外，生产线旁常用到重力滑移式轻型货架。装满物料的料箱自动滑移到生产线旁，以便于装配工人抓取物料。空料箱则被置于底层或顶层倾斜方向相反的滑移架，使其自动滑移到物流通道方向。物流工人用满箱换空箱方式巡回供货，实现生产线供应的看板管理。

集成仓库技术——生产环节间的调节阀

生产各环节间很难实现100％地同步生产，从经济学角度来看，必要的中间产品库存是合理的。这些中间产品应就地储放，而不应放在远离生产线的物流中心。而生产厂房的面积有限，造价高。如何有效利用空间，存取便利又美观实用便成为选择生产线中集成仓库技术的关键点。现代生产线上常采用的集成仓库技术包插全自动料箱立体库、垂直回转货柜、水平回转货架系统和重力滑移式货架系统。

全自动料箱立体库主要用于快速周转的整箱物料存放，经常只需建一两个巷道，将其集成在生产线旁的适当位置．既美观，又实用。一般是整箱出入，效率很高：自动回转货柜和水平回转式货架系统一般用于周转速度较低的小件物料和工具类物品的存放，很少整箱出库，这种技术特别适用于分拣理货，按生产线需求取出指定数量的物料，送到生产线：重力滑移式货架系统适用范围最广，它既便于整箱快速出入，又有利于分拣和理货。在利用厂房高度方面，全自动料箱立体库和垂直回转货柜最佳，它们皆可充分利用厂房的空间，而水平转动式货架系统和重力滑移式货架系统则只能在人力可及的高度范围内使用。叉车、拖车——生产环节间运输的机械化

叉车和拖车是生产车间最常见的搬运设备，叉车多适用于短距离托盘和仓储笼运输，拖车则可用于其他非标准尺寸物料远距离的运输。按环保要求，厂房内应采田电力和燃气驱动，而且燃气驱动应安排相应废气过滤系统：柴油发动机系统不应用于室内操作：因为叉车和拖车技术成熟，且广为业内人士熟悉。在此不再一一细述。

无人小车技术——生产环节间的运输自动化

自动导引无人小车技术的应用，使厂房内的物料搬运实现了全自动化：无人小车的分类方式很多，常见的分类方式为货物取放形式和导引系统。按货物取放形式可分为：正面叉取式、平台上下举放式、侧移式取放(利用辊柱运输机、链式运输机或伸缩又)：

正面叉取式无人小车与叉车原理类似，小车在托盘前转向定位，使叉子正对托盘，以便取放托盘。这类无人小车需要较大工作区域来实现取放货物作业。平台上下举放式小车装有一垂直升降平台，小车在驶入货物下方后平台提升，实现取货功能这种无人小车只能取放备有辅助台架的货物，但非常节省空间。侧移式取放货物无人小车利用自身携带的侧面移动式运输机，将货物从小车侧面拉到小车上，这种方式的小车造价较高，但使用灵活，占空间少。

从导航系统可将无人小车分为如下几类：激光制导系统、电磁制导系统、光学制导系统、电感制导系统。其中电感制导系统是传统的制导系统，但因要埋没电感线，变动柔韧性差，正逐步被其他技术取代。新型激光制导系统正在得到推广应用，由于它是根据固定在参照物上的反光条来计算其空间位置，因此行走路上可根据需要随意改变。无人小车总体造价较高，上此系统前应进行详细经济核算，避免投资效益达不到预定目标。

垂直运输机——连接跨越楼层的生产环节

现代物流学不主张跨越楼层的物流搬运，因为垂直运输设备经常成为物流体系中的瓶颈。然而由于受地皮价格飞速上涨的影响，有些厂房不得不向高空发展。这就要求设计人员在布置各楼层业务时，从物流原则出发，合理设计垂直物流走向，避免大量物料往返搬运。以体积和重量为评价指标，按金字塔设计业务分层——体积大、重量大的货物在下，体积小重量轻的产品在高层生产。设计垂直运输机时一定要考虑

到未来的发展和应急情况下的备用物流方案。

吊车——三维物流作业

吊车的使用具有行业性，如钢铁企业常采用吊车来实现车间内的物流运作。吊车作业灵活，不受地面物流线路的约束，适用于重型物料的车间内搬运。对吊车的分类研究文章很多，本文不再赘述。连续运输设备——生产线JIT的关键

连续运输设备的使用为生产各环节的同步生产提供了良好的技术前提，尤其是在汽车、电子、食品、医药、烟草生产等行业，连续运输设备已得到广泛应用。连续运输设备可分为两类：支持在地面的连续运输设备和悬挂在半空中的连续运输设备。电子行业大都采用第一种方式，而汽车行业两种设备都有成功应用的实例。

与一般连续运输设备相比，生产线连续运输设备对噪音、人身安全保护、人机学以及可靠性要求更高。因为一个连续生产线一旦因技术故障停止生产，其经济损失是十分巨大的。在实际应用中，不仅技术问题会干扰连续生产线。而日物料筹措一旦出现问题。也会影响生产包装线——生产物流与配送物流的核心。包装线的机械化和自动化是生产物流现代化的最后一个环节。它是与配送物流无缝对接的接口点。先进的包装设备不仅有利于提高工作效率，降低包装成本。同时对保证贡量和缩短生产流程时间也大有益处。自动打包机、自动印刷机和打标签设备以及机器，人码托盘系统都将会为我国生产物流的现代化提供有利的的技术支持。

生产线物流布置实例——奔驰微型汽车制造厂

瓦楞生产线的技术改造和实践 篇3

关键字：瓦楞纸板；生产线；技术改造；实践

中图分类号：TB486 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）09-0122-01

瓦楞纸板是包装的主要原料，瓦楞纸板具有多方面的优点：生产工艺便捷、生产成本低廉、材料易于回收利用。正是由于瓦楞纸板所具有的这些优点，才使瓦楞纸板在包装行业广泛用于制作纸箱、纸盒、包装衬垫或其他形式的纸质包装产品。用瓦楞纸板制成的包装产品被广泛应用于产品的包装中，能对产品进行直观的计量，而且也便利于产品的搬运、销售和流通。因此对于用于产品包装的瓦楞纸板来说，必须具有较好的抗压强度和较好的外观质量才能满足用户对于产品包装的各种要求，才能使包装产业在时代发展的进程中处于比较优势的地位。以往落后的生产设备已不适用于现代社会对于瓦楞纸板要求，各企业要及时更新瓦楞纸板的生产设备机生产技术含量，进而达到瓦楞纸板生产的优化。

一、瓦楞生产线的工作原理

（一）瓦楞生产线的机械构造。瓦楞生产线是由5台无轴原纸架、4台预热机、2台单面瓦楞机、1台三重预热机、1台涂胶机、1台双面机、1台纵切压线机、1台双刀横切机、1台自动堆积机、1套主传动装置及制胶系统组成。

（二）瓦楞成形原理。由于瓦楞生产线的瓦楞辊之间的啮合状态与齿轮之间的啮合状态是完全不同的，齿轮的啮合是通过齿廓相互啮合而进行的力的传递，而瓦楞辊在进行瓦楞纸板压制成型的过程中是不允许齿廓之间处于啮合的状态，这样会破坏纸板，使得纸板在成型时出现楞高不足或原纸材料被拉坏的现象的出现，使瓦楞无法连续成形。因此呢，在瓦楞辊压楞时，只能有一组齿廓处于啮合状态，这样才能使原纸能够顺利进入到上下瓦楞之间，从而保证压楞的进纸量，保证瓦楞纸板的最终成形。而且从初次接触瓦楞原纸到完全成形共需要三组齿廓，在原纸与第一组齿廓接触式，齿廓与齿顶的包角要最小，随后包角要逐渐遍洒，直至在原纸经过第三组齿廓时完全成形。

（三）瓦楞纸板生产粘合原理。瓦楞纸板是由原纸加工成形的，首先要将瓦楞原纸加工成瓦楞状，然后再用粘合剂将原纸两面贴上瓦楞板纸，使瓦楞纸板的中间呈空心结构。瓦楞纸板的波纹是整齐而有序的排列着的，形成了三角结构，能够使瓦楞纸板承受住一定重量的压力，富有弹性、缓冲力较强，能够较好地保护产品不受到损坏。

二、瓦楞生产线的改造

（一）改造老式单面机导爪结构，保证瓦楞纸板的加工质量。老式的单面机由于时使用导爪机进行导纸的，该机器在长时间使用后，导爪会出现加大的磨损，可能会造成瓦楞纸不能够准确的在下瓦楞辊上实现均匀的涂胶和较好的成形。除此之外，涂胶辊也会因为导爪机的安装不当或涂胶辊两侧聚集粘合剂或其他杂质，导致瓦楞纸板在成形过程中容易出资按坍塌瓦楞、粘合不良、成形质量不好，原材料消耗大等现象。但如果采用外罩式真空吸附装置，使用真空吸附装置进行导纸就会避免出现单面机导爪机出现的状况，可以较好地保障纸板质量，降低生产瓦楞纸板时的原料浪费量。

（二）改造瓦楞辊，减少产品质量问题。瓦楞辊是决定瓦楞纸板成形后质量的关键部件，一般单面机的瓦楞辊楞齿磨损性不高，磨损后会导致楞齿的齿顶面积变大，从而会增大瓦楞粘合时的涂胶量，进而会使瓦楞纸板变软或出现微弱卷曲的现象，因此改造瓦楞辊成为每个企业所必须解决的问题之一。如果再用耐磨性较好的碳化瓦楞辊能够较好地延长瓦楞辊的使用寿命，减少因为楞齿齿顶面积变大而涂胶过多现象的发生，能够有效地确保楞齿的高度与厚度的基本一致，能有效地预防脱胶、倒楞、高低楞、气泡等现象的出现，有利于减少瓦楞纸板生产过程中出现的产品质量问题，加强企业生产的瓦楞纸板在市场上的竞争力，生产出符合质量标准的瓦楞纸板，提高瓦楞纸板的承受力和纸板强度。

（三）改造蒸汽锅炉，降低生产成本。蒸汽锅炉是以往生产瓦楞纸板的必备设施，但该设施对燃料的使用不够充分，易造成燃料燃烧不足，大量浪费的现象。如果使用导热油炉则可在较低的运行压力下获得较高的工作温度，以便满足瓦楞纸板生产的要求。导油热炉是以轻油、重油、可燃性气体作为燃烧材料的，导热油作为热载体，通过循环泵强制液体循环，进而将热载体输送给用热设备，随后再返回塔钟工业炉。导热油炉具有以下优点：1.导油热炉具有完备的运行控制系统和安全检测系统。2.具有优良的炉体结构和优秀的换热系统。3.具有节约能源、降低消耗的优点。4.设备运行较为安全、稳定、可靠。5.该设备对环境的污染较小，具备无噪音、无粉尘的优点，符合现代社会对于工业机械的要求，有利于减少纸板加热过程的成本使用，减少瓦楞纸板生产过程的成本。

（四）采用自动接纸机，提高生产效率，降低原纸消耗。以往的生产都是采用卷筒纸，采用人工接纸的方式来进行瓦楞纸板的生产。这样的接纸方式是一种极其耗费劳动者时间，增加劳动者强度的方式，也极大了浪费了用于生产的原纸材料。如果采用自动接纸机就会减轻瓦楞生产企业在该方面的困扰，自动接纸机的接头一般只有70mm左右，接纸时的浪费较少，在一定程度上来说大大地减少了纸板的浪费。而且该设备使用电脑进行制动控制，动作准确、速度快、接纸方便快捷，大大减少了工人的工作强度，提高了纸板的生产效率。

（五）改造瓦楞纸板的纵、横切配置。以往使用的饿瓦楞纸板切割设备是采用手动调节的方式所进行的切割，该过程的切割存在调整不方便、生产效率低下、偏差大，质量不稳定等问题。如果采用最新技术的自动切割机就能克服以往老式切割机存在的问题，最新切割机采用的是低转动惯量刀轴，刀轴较小，控制技术相对较低，而且该切割机使用电脑控制的自动切割，在分割时比较精准，可以减少原纸的浪费，在一定程度上来说也提高了纸板分割效率，提高了纸板的质量和劳动生产率，有利于企业效益的提高。

参考文献：

[1]李斌，《瓦楞纸制造过程效能优化控制系统研究》，硕士论文，TP273。

[2]康启来，《瓦楞生产线的若干技术改造》，中国包装，TB484.1，2013-12。

浅析飞机总装移动生产线技术 篇4

1 飞机总装移动生产线技术的理论基础

飞机总装移动生产线技术其实并非一个全新事物, 它将移动生产线技术和丰田生产方式结合后应用在飞机总装生产中, 因此飞机总装移动生产线技术的理论基础主要是移动生产线和丰田生产方式。

1.1 移动生产线技术

移动生产线是由亨利福特 (Henry Ford) 成功的应用到汽车生产之中, 通过大规模生产使汽车的生产效率大幅提高, 成本大幅降低。移动生产线具以下五个基本特征:

1) 工位专业化程度高, 在移动生产线上固定地生产一种或几种制品, 在每个工位上固定完成一道或几道工序。

2) 生产具有明显的节奏性, 生产是按照节拍进行。

3) 各道工序的工位数量与各该工位单件工时的比值相一致。

4) 工艺过程是封闭的, 并且工位按工艺顺序排列成链条形式, 劳动对象在工序间做单向移动。

5) 劳动对象如同流水般从一个工序转到下一个工序, 消除或最大限度的减少了劳动对象的耽搁时间和设备加工的间断时间, 生产过程具有高度的连续性。

实施移动生产线需满足一定的条件, 其中核心条件是3S化, 即标准化 (Standardization) 、简单化 (Simplification) 、专门化 (Specialization) , 运用移动生产线技术, 使生产过程具有较高的连续性、平行性、比例性、节奏性, 能够显著的提高生产效率, 降低生产成本, 但也存在对产品变化的适应性差, 设备故障易造成全线停车等缺点。

1.2 丰田生产方式

丰田生产方式是在移动生产线的基础上进一步的精益, 它是在丰田公司“为实现企业对员工、社会和产品负责为目的, 以彻底杜绝浪费的思想为目标, 在连续改善的基础上, 采用准时化与自动化方式与方法, 追求制造产品合理性的一种生产方式”。

丰田生产方式包含了经营目的和理念、管理原则、生产过程的一个比较完整的庞大体系, 下图表示了丰田生产方式的体系结构。

在丰田生产方式的体系中准时制和自动化是两大支柱, 通过准时制的生产, 尽可能取消工序间的库存, 物流配送准时制后, 供应商将材料零部件在需要的时候按照需要的数量送达指定位置, 可以节约大量的库存和场地, 也避免由于需求变动出现的呆滞物资。自动化, 不仅是发挥自动化技术来减少操作人员, 还要发挥人的因素, 在出现问题的时候及时采取措施甚至停车, 避免发生更多的质量问题带来浪费。在准时制和自动化的支持下, 运用拉动式生产管理理念, 从需求出发拉动生产, 后一道工序的需求量和需求时间形成前一道工序的生产计划, 逐级拉动整个生产线运转。采用拉动式生产可以避免超量、超前生产, 从而进一步降低库存。

丰田生产方式具有适应市场变化的能力较强、库存水平低、生产周期短、质量控制强的优点, 但并不适应按订单设计制造的单件小批生产。

2 飞机总装移动生产线技术特点

飞机总装移动生产线就是在移动生产线技术和丰田生产方式的基础上, 将原来固定机位批量装配的生产模式改为一件流拉动式的移动总装模式, 它具有以下技术特点:

1) 飞机在总装配过程中是连续移动的, 移动的过程中速度恒定不变;

2) 飞机在总装配时依次经过各个装配工作小组的工段;

3) 装配工作小组在规定的时间和分段内完成规定的装配工作, 一个小组的装配工作完成后, 飞机会准时移动到下一个装配工段, 新的小组进行下一项装配;

4) 为了在移动的过程中进行装配工作, 必要的工装也要同步移动。

5) 飞机总装配的移动速度与客户需求有关。

6) 飞机总装配的进度可以直接从飞机移动的距离得出。

7) 飞机总装配过程中有专业团队提供技术支持以确保飞机能够连续移动。

8) 如果发生问题, 飞机总装配过程必须停机。

飞机总装移动生产线通过把原来固定机位的装配模式改为飞机移动装配后能够清晰的识别生产过程中的问题并促使其解决, 如:通过移动飞机, 可以让所有员工清晰的了解当前的装配进度和总体进度目标, 有利于生产进度的控制;物流配送可以采取准时制大大降低库存水平, 节约生产场地;延误装配进度的问题会清晰反映出来并要求及时解决;总装移动生产线要求装配件有更高的集成化、模块化, 总装过程中的修配工作大大减少, 提高了装配质量。

3 实施飞机总装移动生产线的基础

飞机总装移动生产线技术是一种先进的飞机总装技术, 国内飞机总装企业参与国际竞争, 运用这一技术打造自己的核心竞争力, 需要做好以下基础研究。

3.1 提高装配件的标准化和集成化

为了缩短总装周期, 提高总装配质量, 在进入总装移动生产线前要进一步提高装配件的标准化和集成度, 把大量修配的工作在部装阶段就完成。当高度标准化、集成化的大部件进入总装移动生产线时, 总装工作大大标准化、简单化。总装移动生产线就能顺畅移动, 装配质量进一步提高。

3.2 优化物流配送系统实现准时化

飞机总装过程中要使用到工具、工装、设备, 还要将装配件装配到飞机上, 这一切都需要通过生产物流系统来解决。在移动生产线的状态下物流配送路径更简单, 但配送的准时性要求更高。飞机在移动装配时, 下一道工序所需的工具、工装、装配件需要在规定的时间配送到指定的加载位置, 当飞机到达该工序位置时加载所需的工具、工装、装配件, 装配小组才能顺利进行装配工作。装配工作完成后, 要在卸载点及时的将不需要使用的工具、工装卸载下来, 以方便下道工序进行。

3.3 优化工艺流程合理规划工位实现生产平稳

空客A350机型通过优化工艺流程, 在机身对接时同步进行安装、在机身与机翼对接的同时进行起落架安装, 节约了总装时间。因此飞机总装的工艺流程要持续进行优化, 通过优化总装工艺, 合理开展并行装配。合理规划工位, 使各工位的工作量平衡, 用时相近, 保证生产线平衡。

3.4 飞机及随行工装、工具、设备的移动系统

总装移动生产线在移动的同时进行装配工作, 其中不乏超重超长的部件、工装设备等, 确保移动平稳定速才能确保装配质量, 而且这套移动系统还要能非常方便快速的加载卸载工具、工装设备等。

3.5 标识系统及按灯系统

标识系统分为地面标识系统和空中信号系统, 地面标识系统分别标识出总装行程、工位分段、线旁暂存区域、辅助区域、配送路径等, 工作人员通过地面标识系统可以清晰的看到当前装配进度, 所需的工具、工装、装配件是否到位等信息。空中信号系统指示生产线的状态、按灯系统用于生产线出现问题时紧急停车。

3.6 加强生产现场5S管理, 实施目视管理

通过生产现场的5S管理, 建立一个规范的生产现场, 各类物资在规定的时间处于规定的位置, 各种通道在规定时间处于规定的状态, 确保总装移动生产线在需要的时候可以及时获取所需的物资、通道、人员, 这是保证总装生产顺畅移动的基础。

综合以上, 飞机总装移动生产线是当前飞机总装发展的主流方向, 国际领先的航空制造企业都在采取各有特色的移动生产装配技术。我国正处于研发自主知识产权的支线客机和国产大飞机的关键时期, 已经面临到国际领先企业的强力竞争, 学习并发展中国特色的飞机总装移动生产线技术是中国航空制造业腾飞的必经之路。

参考文献

[1]任中华.航空制造技术发展趋势[J].航空科学技术, 2010.

[2]2010全国重点物流企业统计调查报告[R].物流技术与应用, 2011.

[3]王建华.飞机总装对接技术[J].航空制造技术, 2010.

[4]刘亚威.浅述大型飞机先进装配技术发展[J].Defense Manufacturing Tech-nology 2010.

[5]许国康.飞机总装移动生产线技术[J].航空制造技术, 2008.

[6]马士华, 林勇.企业生产与物流管理[M].北京:清华大学出版社, 2009.

生产线技术 篇5

一、项目的基本情况

氢溴酸**是由**经合成而得，主要用于治疗阿尔茨海默氏症、小儿麻痹后遗症、重症肌无力等疾病，2001年被收入美国药典，欧盟也颁发药典适应证书，我国已列入国家基本医疗保险药品，植物提取生产线建设项目技术总结报告。

目前氢溴酸**来源于合成和植物提取，合成成本高，植物提取依然有利可图。植物提取原料是**属植物的鳞茎。

我公司长期以来致力于**属植物的种植、繁育和提取研究，不仅摸清了**书属植物的种类及在世界和中国的分布状况，还先后完成了近30项科研项目，工作报告《植物提取生产线建设项目技术总结报告》。我公司依托多项科研成果，根据国家产业政策和《**市“十一五”科学与技术发展规划》，以“循环经济”思想为指导，按照生物产业、生物制药和生态能源实施原则，走**属植物产业化链式开发的道路。本项目是此产业化链式开发的重要一环。

二、项目实施主要内容：

本项目主要研究内容为**的提取技术、纯化技术及氢溴酸**的合成技术、检测技术研究，并在此基础上建成年产50kg**的提取中试生产线一条。

三、项目完成情况

(一)技术研究情况总结

1、提取技术研究总结

全自动化生产线中条烟纸箱包装技术 篇6

【摘 要】本文主要利用自动化生产线中纸箱包装技术以及其流程为切入点，分析了条烟的全自动化纸箱包装生产线的过程中的各个相关的环节。其是利用了西门子PLC系统控制加上技术的结合进而加快了整个条烟生产线系统自动化的一个过程。本文从纸装箱的工艺手段、电气控制技术、伺服控制系统等三个方面阐述整条烟的纸箱全自动生产线中的包装技术，希望对今后的研究提供有效的帮助。

【关 键 词】条烟；纸箱包装；西门子

【中图分类号】 C931.9【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0233-01

随着科学技术的不断发展，目前条烟的全自动化生产线技术是越来越纯熟，利用了先进的各种包装技术进而提高整个条烟的自动化生产水平，进一步提高生产效率。一些大型的烟草公司就是利用了非常先进的纸箱包装技术把其公司的条烟生产水平提高了。由此可见纸箱包装技术在条烟自动化生产线中有着很重要的作用。

一、 条烟的纸箱包装工艺技术

1做好纸箱包装之前的准备工作

正所谓不做无准备的工作，条烟纸箱包装也是如此，在开始包装之前，一定要把各种准备工作做好，第一步要进行的是把一个空的纸板准备好，操作人员把空的纸板成叠放在供纸板上的输送带里，这个空的纸板起到一个“接待”的作用，它可以在整条烟到来的时候顺利接住，并且装入进去。然后通过供纸板上的输送带再送到送纸板的一个提升的架子中去。带上，输送带把空纸板运送到送纸板部分的垂直提升架上。

像这样的垂直提升架有两个，第一个垂直提升架用于接比较高的空纸板然后做吸盘之用，吸盘部分的吸空纸板吸力主要是来自一个真空的泵，等被完全吸走之后，空纸板供给工作就不断开始，这样就会产生一个现象，就是这个垂直提升架呈缓慢的逐渐上升的状态，然后这个空纸板数量会一个一个的变少。如果空纸板的数量过少时，那么第二个垂直提升架就会发挥它的作用，就是接这些数量比较少的空的纸板。通过这样的程序起码可以每一个空纸板都能被传送到应该去的位置。此外，在这个送纸板部分还有两个夹空纸板的鼓，利用他们把空纸板顺利的移送到空纸板的一个提升位置上，这样就能顺利的把条烟准确地送到这个空纸板上。完成包装的第一步工作。这就是条烟纸箱包装的基本的原理之一。

2、做好进烟的部分工作

在整个全自动生产线纸箱包装机里一个重要的程序就是进烟的程序，它是一个非常重要的环节，因为包箱的速度如何都是由这个进烟装置的来决定的，如果进烟的装置差，对整个包装生产线的速度也会有很大影响。因此，根据条烟包箱的整个操作流程，在进烟的部分的输送装置上加了一道通道。在进烟的前半部分是一个护栏和一个分道器以及一个传感器，这个传感器的作用在于在进烟过程中当条烟不够的时候，这个传感器就会马上的相应的给出提示，做出相应的控制措施。然后整个纸箱包装机的进烟部分停止工作，会等到有足够的材料以后才继续包箱工作。在烟过程中当有一个或一个以上条烟的位置不正确，其他的传感器也会给出相对的提示，做出控制措施，使纸箱包装机的分烟工作停止，等到位置正确之后，再继续工作。

3、做好分条烟部分工作

分条烟的工作一般是由这一该部分由一般是由贝加莱ACOPOS伺服驱动器来控制。为什么要进行分条烟的工作呢？这是为了保证能够按照条烟纸箱的箱型要求分出符合要求的间隔，当条烟纸箱的包装机入口处有足够的材料，然后又没有故障的时候，机器就会开始分成第一批正确的条烟盒，然后送纸板那边也会送出一个空的纸板配合这第一批进行包装工作。具体来说就是当第一批条烟被正确分成出来之后，就会把这组分好的条烟往前面送，直到与从机器底边上来的一个空纸板进行汇合。从而把这一组条烟放在空纸板的正确的位置上在分的过程中，如果发生错误，则相应的感应器就会发出一个警报警告，采取控制的措施，这个时候包装机就会停止现在的工作，等到工作人员弄正确之后，再继续工作。

4、最后的封箱工作

封箱是最后一道工序当分条烟部分分出一组条烟，并把这一组分好的条烟推到空纸的正确的位置上后，就开始封箱工作。

接箱输送带，喷胶部分，纸箱成型部分就构成了这个封箱工作环节。在这个过程中贝加莱ACOPOS伺服驱动器掌管着纸箱成型部分的所有驱动。同时要求这个接箱的输送带必须要和纸箱成型环节的驱动是同步的，其目的在于是把条烟和敞开的箱子通过输送带送到喷胶和纸箱成型环节工作中。喷胶工作环节又分成胶箱、胶箱加热器、喷胶管、喷胶管加热器、喷胶控制电磁阀和喷胶嘴等这些结构。当带着条烟的一个纸箱被传输过来过来后，喷胶环节就会被启动，在纸箱相应部位喷出一些热溶胶。 喷胶环节工作完成后会有一个拨叉和与纸箱长度相同的四个推块、导板、顶部推板等完成整个条烟纸箱的成型。

二、条烟的纸箱包装机电气控制技术

条烟的纸箱包装机的电气控制部分是由贝加莱PLC控制系统和西门子PLC 系统负责的。他们采取的是分工合作的状态，西门子PLC控制系统Profibus总线组成，一般来说西门子PLC负责整个技术的一个安全功能，还有整个技术的一个速度控制，进烟数量的控制，进纸板数量的控制，以及各种变频器控制，还有一些信号交换等。保证了整个生产线的安全。。贝加莱PLC控制系统负责Acopos伺服控制，倒瓶检测，未封箱的工作检测，分烟数量的控制，喷胶环节的热熔胶控制，最后的成品封箱控制等。

1、西门子PLC系统技术

作为模块式的西门子PLC控制系统，一般分成由机架、电源模块、CPU模块、输入输出信号模块、高频计数功能模块、总线通讯模块，扩展控制模块等其中最主要的部分就是它的CPU，CPU可以说是该系统的“大脑”由控制和运算两部分功能所构成。其中它的控制功能是用来统一控制和指挥系统工作的。运算器是用来进行逻辑计算的。系统在大脑的控制下分工合作，对设备进行实时监控。

2、 贝加莱控制系统技术。

条烟纸箱包装机的位置是由贝加莱的伺服控制系统进行控制，同步运动的控制也是如此，而这种同步运动的控制需要一个数学的模型，他们所要完成的的运动轨迹就是一个电子齿轮和电子凹凸轮。这中间有着一个主要和次要的关系，而条烟包装纸箱的一个同步是指在某个某位置上的同步。

三、全文总结

本文通过对条烟的纸箱包装工艺流程和电气控制技术的分析，阐述了全自动化生产线中条烟纸箱包装技术，其实技术还有很多种，关键是依靠研究者不断的开发，从而提高生产效率，为企业带来更大的财富。

参考文献

[1]武少斌.殷际英.穆斌.自动化生产线中的纸箱包装技术[J].包装世界.2005年12月第1期

[2] 周美兰.PLC电气控制与组态设计[M].北京：科技出版社，2003

[3]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，1999

[4] 邱公伟《可编程控制器网络通信及应用》[M]北京：清华大学出版社.1999.

[5]邓崇亮； 覃焕昌.全自动生产线的PLC实现.[J].广西右江民族师专学报，2005年第6期

液晶电视整机生产线技术工艺分析 篇7

随着液晶电视的蓬勃发展, 彩电行业的结构调整和产业升级促使国内数条高世代液晶面板生产线获批。中国已成为全球最大的彩电生产和消费大国, 2010年我国生产彩电1.18亿台, 其中液晶电视产量占彩电比重达75.5%, CRT则呈下降趋势, PDP基本持平。可以预见, 液晶电视在未来的10年内将成为电视行业的发展主流。伴随着国家产业振兴规划全面启动, 与彩电行业密切相关的重大投资相继实施, 尤其是“三网合一”项目的推进, 彩电行业仍将保持长期稳定发展态势, 整机产业面临着广阔的发展前景。

1 主要技术方案

液晶电视整机生产技术主要包括电子电路设计、结构设计与外观工业设计3部分。电子电路设计是整个设计过程的关键。本文主要讨论的是液晶电视生产线。液晶电视最主要的2个部件为液晶面板和信号处理芯片。液晶电视结构设计相对简单, 与传统的CRT电视相比, 尺寸和重量都小得多。国内传统的家电企业都具有丰富的CRT电视设计经验, 了解相关的标准, 在液晶电视结构设计上都会得心应手。电视机的外观设计是国内企业设计的强项, 一般只需延续品牌系列风格即可。

由于液晶面板和信号处理芯片以及电视印制线路板、高压板、OSD视频叠加板等组件为外购, 本文主要讨论液晶电视整机的组装。初期可以借助于电视整机方案设计公司进行产品研发和设计, 同时可引入订单厂家的技术研发力量参与, 逐步培养自己的研发团队。聘用国内外专业技术人才进行培训指导, 通过对产品研发和生产经验的积累, 跟踪TV生产技术的发展, 掌握并积累相关TV生产的一些基础技术应用于TV的生产。

2 工艺流程

液晶电视整机组装工艺主要分为各部件组装、老化测试、性能调试、包装。

(1) TV组装:将前框平放在板台上并依序锁附面板、机芯板、电源板、喇叭及相关的电子配件后, 盖上后壳完成TV set组装;

(2) 将TV set直立于治具上并依测试步骤完成:组装测试、老化、色温调整、影音功能测试及外观检测。

其工艺流程图如图1所示。

3 彩电流水生产线的设计

彩电作为一种大批量少品种的电子整机只有形成规模生产能力, 才会成为质量稳定可靠、成本较低、有竞争力的家电产品, 这只有通过采用流水生产线才能达到这一目标。彩电流水生产线是加工装配式生产过程。它的设计内容是与专业化、标准化密切联系的, 受环境影响很大, 因此, 在设计一条生产线时, 首先就要充分考虑这些条件。

3.1 线体设计的程序

(1) 生产线节拍、生产节拍、生产节奏设定;

(2) 确定工序, 各工序所需工位数, 设备负荷系数;

(3) 工序同期化设计;

(4) 操作工人数的计算;

(5) 流水生产线的布局、流程、走向、长度设计。

3.2 生产线节拍 (R) 、生产节拍 (r) 、生产节奏 (r′)

(1) 生产线节拍 (R) :是指流水生产线最慢环节流出前后连续两件制品的间隔时间。

(2) 生产节拍 (r) :是指流水生产线连续生产前后两件制品之间的间隔时间。

(3) 生产节奏 (r′) :是指流水生产线上连续运送两个批次的相同制品的间隔时间。

3.3 确定工序工位数、工序与工位负荷系数

在设计流水生产线时, 要完成以下参数设计:

(1) 设计工艺流程方案:按工序、工序的工位组成生产流程网络图;

(2) 计算和修订工位与工序的设备负荷系数;

(3) 计算工位数、工序数、单元线体长度、工序线体长度、线体结构长度、线体总长度;

(4) 绘制流水线平面走向图和空间相关图;

(5) 流水线设备配置方案。

3.4 工序同期化设计

3.4.1 工序同期化定义

工序同期化又称“装配线平衡” (Assembly Line Balancing) , 是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间, 使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系, 以便提高工作地负荷。同期化程度越好, 生产线的连续性和设备负荷系数越高。

3.4.2 工序同期化的措施

(1) 选择适应生产效率的生产工艺装备;

(2) 改善制品的工艺分解方案;

(3) 改进工艺方法;

(4) 调整劳动组织。

3.5 操作工配置

(1) 第i工序, 有工位Si, 则工序用Pi表示, 即:

式中, k为工位数。

(2) 生产线用工数pi为:

式中, m为工序数。

3.6 线体长度与平面布置方案

3.6.1 生产线流程确定的原则

(1) 方便操作;

(2) 传输路径短;

(3) 流程衔接合理;

(4) 生产空间充分利用。

3.6.2 流水线布局应考虑的因素

(1) 流水线走向与地磁场的关系;

(2) 是大平面布局还是二层布局;

(3) 线体宽度与工装板尺寸;

(4) 线体自动控制方式;

(5) 线体动力及伺服系统;

(6) 信号、气路系统、排风系统。

3.6.3 流水线长度的设计

传送带运行的速度 (V) 可由下式求得:

上式中节拍r为定值, 产品间隔长度s越大, 传送带运行速度越大。

流水线传送带的长度可下式计算:

式中, L为传送带长度;m为工序数;B为工序间隔长度;X为传送带附加裕量。

3.6.4 平面布局

应保证零件的运输线最短, 生产工人操作方便, 辅助服务部门工作便利, 有效地利用生产面积, 并考虑流水线之间的相互衔接。

4 结语

液晶电视生产线项目符合国家《电子信息产业调整和振兴规划》 (2009—2011) 、《产业结构调整指导目录 (2007年本) 》等一系列产业发展政策。本文仅从生产工艺可行性方面进行了阐述, 液晶电视机生产线在确保环境不受污染和可持续发展的前提下是可行的。

参考文献

[1]蔡建国.电子设备结构与工艺[M].湖北科学技术出版社, 2007

[2]国家知识产权局专家编写组.电子设备系统方法生产工艺技术[M].知识产权出版社, 2011

[3]廖芳.电子产品生产工艺与管理[M].电子工业出版社, 2007

[4]沈俊霞, 杨德.单片机在超声测距中的一种应用[J].电子科技, 2005 (5)

汽车总装生产线物料防错技术 篇8

1 物料防错的类型

1.1 设计防错

所谓设计防错, 就是在产品设计阶段, 由设计人员根据产品零部件加工、储存、发运直至装配出成品全过程的需要, 预先赋予该零部件某些明显的特征, 以便很容易地区别于其它类似零部件, 或使某些工序的操作者容易分辨零部件方位, 进而达到正确地分类储存、发运及准确、迅速地装配出合格产品的目的。对产品零部件进行防错设计, 既可有效地避免加工、储存、发运、装配等环节中零部件错、漏装问题, 又可提高生产效率和产品质量。例如, 对某些外形对称或基本对称的零件必须通过结构、尺寸设计, 赋予该零件某种定位功能, 使得装配时必须按照确定的方位放入零件, 一旦方位不对, 就装不进去, 从而提示装配工人注意零件的装配方位, 达到准确、迅速地装配产品的目的。总之, 设计防错是在大规模工业生产过程中防止产品零部件混放、混装的一种简便易行的预防措施, 设计人员应对此有明确的认识, 并自觉地将该方法应用到日常设计工作中去, 以便完美地实现设计意图, 为工厂获取最大的经济效益。

1.2 标签/标记防错

在易发生错、漏装的零部件上做容易识别、醒目的标签或标记, 达到防错的目的。这种方法简单易行, 但是仍然需要员工识别标记来判断、取件、装配, 没有完全避免员工主观意识判断错误的风险。

1.3 排序供货

在物料存储区, 专职物流工人根据生产顺序将零部件排序放到带有顺序编号的专用器具中, 然后配送到生产线工位旁, 工人只需根据排序器具 (图1) 上的顺序号依次取出零部件装配即可, 不需要再辨认差异件类别, 从而降低了装配工人错、漏装的风险。

1.4 SPS防错

SPS (Set Parts Supply) 是对装配线成套供给零部件的货架所在的区域。由于SPS临近生产线, SPS区的物流作业人员按照生产指示 (该指示根据车辆顺序生成并按下线实际控制进度) 在货架上拣取一套零部件放于专用的物流周转容器中, 并用台车送到生产线一侧, 实现零部件小批量多频次的输送及循环流转。物料小车里的零部件与要装配的车身之间一一对应, 并且是唯一的, 所以能够起到防错的作用。SPS物料配送示意图见图2。

1.5 扫描防错

通过制造执行系统 (MES) 配备扫描枪扫描零部件条码进行识别, 可以达到防错目的。MES可以将PLC程控器、数据采集器、条型码、各种计量及检测仪器、机械化输送设备、机械手等设备联系起来。MES设置了必要的接口, 与生产现场控制设施建立起控制与反馈的关系。MES通过与ERP系统通讯可以获得车型信息及相应配置, 在易发生错、漏装的装配工位设置MES站点并配置扫描枪、显示器等设施, 当待装配车辆到达此工位时, 使用扫描枪扫描车身条形码, 经过系统展开当前车型的物料信息 (配置信息) , 并将待装零部件的型号显示在显示屏上, 员工通过显示屏的提示拿取相应的零部件并扫描零部件上自带的条码, 系统进行校验, 如果匹配错误则进行声光提示, 如果匹配正确则提示员工进行装配。例如, 动力总成装配工位, 分别扫描动力总成条码和车身条码, 系统进行校验, 确保装配正确。动力总成校验对话框见图3。

1.6 取料系统防错

取料系统防错是指物料摆放在具有取料提示的料架上, 员工根据指示进行取料, 并给系统反馈信号形成闭环, 系统根据反馈信号判断取料是否正确, 正确则进入下一循环, 错误则进行声光报警, 必要时申请生产线停线。物料指示的方法多为指示灯的形式, 每种物料对应1个指示灯, 指示灯点亮表明待装车型配备此种物料。反馈信号的输入一般有2种形式, 一种是采用光栅, 当取料时光栅自动识别, 给予系统反馈;另一种是拨触开关的形式, 取料后通过人工拨触相应的开关给予系统反馈。取料系统防错可以根据不同的物流配送方式布置在不同的区域, 采用SPS配送的零部件布置在SPS拣料区, 非SPS配送方式的零部件布置在工位旁。取料防错料架见图4。

2 物料防错方法的特点

2.1 设计防错

在零部件设计阶段应该充分考虑总装装配防错的需求, 这种方式简单易行, 不增加装配工人的额外操作就可以达到较好的防错效果。在保证产品性能且不增加额外成本的情况下, 应该广泛采用这种防错方法。

2.2 标签/标记防错

这种防错方法简单易行, 但是仍然需要人工参与识别, 没有从根本上达到防错目的。这种防错方法适用于节拍较慢, 批量较小的情况。

2.3 排序供货

这种防错方式将生产线上装配员工识别转化为物流配送区物流工人的识别, 可在一定程度上达到防错的目的, 但是仍然没有消除人员出错的可能。这种防错方式的优点就是简单方便, 对车间信息化程度没有太多要求, 投资低, 仅需制作排序器具即可。

2.4 SPS防错

由于SPS物料配送台车不宜制作过大, 所以SPS适用于中、小物料。同时SPS需要准确的生产计划, 以便物料拣配区提前拣配物料。另外, SPS台车与主生产线随行需要有驱动装置。

2.5 扫描防错

通过扫描防错系统可对待装零部件进行校验, 但是需要在生产线边布置系统扫描工作站, 并且增加装配工人额外的扫描工作量, 同时这种防错方法对车间的网络系统有更高的要求。这种防错方法适用于关键重要零部件的装配, 如动力总成装配。

2.6 取料系统防错

这种防错形式适应性较广, 通过采用不同的识别形式, 基本可以满足总装车间所有物料的防错要求。同时, 这种防错方法对总装车间的信息化程度有更高的要求, 它需要有准确的生产计划, 完备的物料信息, 准确的物料清单 (BOM) 等。另外, 这种防错方法一次性投资较高。

以上介绍总装车间常见的几种防错方法各有优、缺点, 需要根据车间的实际条件和具体需求进行选择应用。比如车间的信息化程度不高时, 可以选择标签/标记防错和排序供货的方式;个别的、关键重要的零部件可以采用扫描防错的方式;当要求更高, 并且信息化条件满足时, 可以使用SPS和取料系统防错。总装车间防错也可以通过几种防错方法组合的方式达到理想的效果, 例如中、小件采用SPS物料配送的方式, 在配料区采用取料系统防错, 其余大件和关键重要的零部件采用线边扫描防错的方法。

3 结束语

只有根据实际条件和具体需求选择应用防错技术, 才能在快节奏的生产活动中实现部件的“无差错”装配, 进而提高生产效率, 提升车辆品质。

摘要：通过对汽车总装生产线物料防错技术的介绍和分析, 阐述了在多车型、多配置、大批量的汽车总装生产线上, 采用合适的物料防错技术, 最大限度地减小装车物料的错、漏装概率, 一次性选准物料, 解决错、漏装问题, 达到提升总装生产效率及整车质量的目标。

自动化生产线的仿真技术 篇9

随着经济发展, 中国已成为制造大国, 生产设备一直向生产线方向发展。各个企业对设备的安装调试与维护、操作人员需求量急增, 促进自动化生产线的产生和发展。

自动生产线是机电一体化和自动化专业的核心课程。它涵盖机械结构、气动、传感器、PLC等技术。

实验教学是自动化生产线教学中的重要部分, 但是实验仪器短缺、实验设备老化, 实验场地拥挤, 严重影响教学质量。随着多媒体和互联网技术的高速发展, 通过网络建立自动生产线仿真实验教学系统。

实验者可以在自动化仿真实验室内完成实验, 系统向实验者提供可视化界面。自动生产线仿真技术可以降低自动化生产线实验教学的成本, 减少仪器的损坏和易耗品的消耗, 避免人为事故和人身安全。

2 自动化生产线实训设计

2.1 生产线装置

浙江亚龙和浙江天煌的自动化生产线设备是高职院校使用最多的自动化生产线设备。这两家企业所生产的自动化生产线很好地模拟了企业生产线的基本工序。采用气缸或电动机完成机械加工, 采用PLC进行生产线控制工作。对应各自生产线有不同PLC控制模式。对于采用分布式控制设备, PLC网络的组建是核心内容。对于采用集中式控制设备, 控制程序较复杂, 输入输出点数多, 重点就是硬件组态。

自动线装置主要有五个站组成:供料站、加工站、搬运站、装配站、分拣站。这五个站包含电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、步进电动机驱动器模块、各种传感器、电磁阀等。

2.2 生产线设计

对生产线控制有如下要求:

(1) 紧急按钮。生产线设备要安装紧急停止按钮, 一旦发生紧急情况, 只要按下按钮, 生产线立刻停止。

(2) 运行方式。设置两种运行方式:自动、手动。生产线工作时是自动模式, 设备调试或维修采用手动模式。

(3) 联锁和互锁。生产线各部分相互关联, 需要在各个条件下进行联锁。生产线有些机构不能同时工作, 需要互锁设置。

(4) 硬件设计。使用触摸屏和PLC共同组成自动化生产线。CPU单元负责控制生产过程, 触摸屏负责通讯。传感器将检测信号反馈到输入模块进行比较。

(5) 软件设计。使用PLC仿真软件进行模拟调试, 为了提高生产线的柔性, 程序要考虑各站间的衔接。

2.3 自动线仿真实训软件模型

(1) 仿真软件组成。自动化生产线仿真软件是基于C语言开发设计的。先要开发工作站的三维模型, 建设电路控制库和程序代码, 导入控件中。自动线仿真软件的设计结构有四层:1) 界面表示层:处理用户与应用程序间的交互。2) 电路设计层:定义用户界面的内容, 可以二次制作元件进库。3) 程序设计层:提供应用系统的消息传送、工件调取、颜色的选择。4) 数据库层:存放电路模型图和控制程序数据。

将逻辑层分为若干组件集, 每一个组件集完成响应的电路功能。用户界面层需要连接多个组件集来完成一个逻辑层。多个逻辑层组合成控制电路模块。组件集可以相互调用。

(2) 仿真软件模型设计。仿真自动化生产线是由硬件部分和软件部分组成的。硬件包括自动化生产线运动部件、控制电路零件、执行器等。软件由电气控制线路。PLC控制程序、仿真控制平台构成。自动化生产线仿真模型分三层:界面模型、电路库、程序库。界面模型通过逻辑层代码来获取数据, 通过三维动画显示出来。当程序被修改时, 只要表示层接口不改, 就不需要更新用户界面程序。

2.4 仿真实训系统分析

自动化仿真实训系统是基于机电仿真平台基础上二次开发的, 侧重于自主练习和各站考核。系统设计多个系统故障考核点, 配有仿真仪表, 方便学生在实训中对故障点排除。另一种仿真是用组态技术动画连接, 将画面中的各站平面图形与变量建立连接, 当变量发生变化, 画面的图形也发生变化。

3 自动化生产线仿真实训特点

3.1 具有高职特色

高职教育具有职业定向性, 岗位针对性的特点。高职教育中实践教学贯穿高职教学全过程。高职院校进行仿真系统研发彰显高职教育的特色。平时要注重对学生操作能力培养, 所开发的实验项目要与机电专业的职业岗位要求一致, 贴切学生将来工作环境, 体现工学结合。

3.2 虚实结合, 优势互补

传统实验教学的真实性是仿真实验无法取缔的, 而仿真实验的灵活和安全是实践操作所欠缺的。因此, 在实验教学中结合传统实验教学和仿真实验的优势互补。

对于采集数据困难, 实验设备短缺的实验, 学生操作容易出问题, 仪器损坏严重的危险性实验, 可以采用仿真实验。对于有实验条件的实验可以进行真实实验。

3.3 配备硬件设备

为了实现仿真教学, 要专门建立机房随时对需要做实验的学生开放, 要有专业教师协助实验员进行机房管理。

4 结束语

在自动化生产线实训设备短缺, 场地有限的情况下, 采用仿真实训系统可以更好地开展实训教学。仿真技术更贴近工业自动化生产现场环境, 与传统flash动画仿真是完全不同的。仿真技术能提高学生电气控制技术和可编程控制能力, 是自动化专业核心课程最好的开发工具。

摘要：基于机电控制仿真软件平台开发自动化生产线仿真系统, 弥补现有仪器设备不足的欠缺。

关键词：虚拟实验室,自动化生产线,仿真技术

参考文献

[1]宋象军.虚拟实验室在高校实验教学中的应用前景[J].实验技术与管理, 2005 (01) :22.

[2]马玉敏, 樊留群.基于仿真的生产线的规划设计[J].制造业自动化, 2004 (10) :33.

[3]金文.仿真实训系统在实践教学中的应用[J].中国职业技术教育, 2008 (06) :33.

[4]汪晓凌.仿真技术在自动化生产线实训中的应用[J].南宁职业技术学院学报, 2014, 19 (01) .

生产线技术 篇10

应用技术大学凝练学科和专业方向要服务地方经济发展和产业升级需求。以常熟为代表的长三角地区汽车零部件加工装配、电子元器件生产和装配、模具生产和服装加工等企业占主体。共性特点是原材料采购环节透明, 产品附加值有限, 价格竞争激烈, 同类企业生产模式相近, 劳动力成本占利润的30%以上。在保证质量的前提下, 改进生产线, 引进机器人技术是企业生存的必由之路。

目前, 以机器人技术为主体的“机器人生产线控制技术”方向人才是企业升级发展的急需。尤其是劳动密集型自动化生产线为主的中小企业, 它们很难有自己的研发团队针对自身原来劳动密集型自动化生产线进行机器人生产线升级改造。通过与高校教师以横向课题形式进行公关, 部分企业率先开展了机器人为主体的生产线升级改造, 对整个行业起到示范作用。但是同类企业产品类型不尽完全相同, 需要企业结合自身工艺略作调整。参与该类项目的企业工程师受到企业限制, 很难将自身工艺进行行业推广。

常熟理工学院属于新建本科院校, 学校的办学定位是“以应用技术型本科教育为主的理工学院”, 这为“机器人生产线控制技术”方向设置提供了可行性。

学校与周边企业产学研合作密切, 学校电气与自动化工程学院等均与企业有多个产学研实习基地。校企联合公关课题多次获得省级产学研前瞻项目支持。教师走进企业生产一线, 解决生产难题;企业工程师作为校外导师, 参与学生产实习、实践和企业课程;学生在课堂通过企业工程师教学课程即可了解企业概况;实习、实践环节对将来从事行业有了认知;毕业设计企业题目更是亲身从工程师角度深入介入。毕业设计时企业和学生深入的合作, 使企业和学生都互相认可, 进而签定了就业协议, 真正实现了学校培养和企业需求无缝对接。学校、学生和企业均受益, 产学研良性互动, 回归人才培养的本位和初衷。

1. 从企业需求和教师科研角度搭建专业实验室。

结合产学研预研项目, 针对企业需求, 构建学生实验和实践设备。以常熟某电器公司漏电保护插座加工装配企业为例, 企业现有生产线为劳动密集型自动化生产线。人工参与的典型环节包括装配、检测、码垛和搬运。可应用工业机器人技术取代上述典型环节设计面向学生实验教学的先进生产线系统。

2. 设置企业课程和编写校本教材。

实验室建设为教学提供了平台, 进而从自动化专业角度, 设置“机器人生产线控制技术”方向培养方案。在自动化专业相关基础课程 (例如:《PLC可编程逻辑控制器》、《控制编程基础》等) 大纲教学内容基础上, 增加生产线控制技术相关单元实验项目。增开《工业机器人技术》、《图像处理与机器视觉》、《控制网络与通信》和《控制电机与应用》等企业课程;在实践环节增加机器人生产线控制技术综合实践训练。由此设置的课程体系能突出“机器人生产线控制技术”的知识体系和应用背景。结合上述课程现有教材, 针对应用技术型人才培养需求, 以新建实验室实验平台为载体, 编写对应课程校本教材。

3. 双师型教学模式。

选择自动化集成公司或者装配加工企业, 安排教师进企业顶岗实习, 参与横向项目联合公关, 这样可扩展高校本专业教师实践经验;从上述公司和企业遴选优秀工程师参与企业课程教学。同一门课程中高校教师发挥理论教学优势, 企业工程师以案例式教学发挥实践经验的优势, 互相配合, 有的放矢。最终目的是让学生在课堂上接受时下企业、行业主流专业技术知识。

4. 实践环节和毕业设计课目校企合作。

充分发挥校企合作优势, 经过学校教师和企业工程师联合选定实践内容和毕业设计题目。实践环节和毕业设计的初衷就是让学生对专业知识学习与社会企业应用技术进行磨合。校企联合进行, 可为为学生架起学校学习和企业就业之间的桥梁。服务地方的办学宗旨, 使学生无缝链接地从学习状态转为工作状态。

常熟理工学院电气与自动化工程学院结合常熟区域经济发展, 与周边企业紧密结合, 拥有多家校企合作基地。与苏州东控自动化有限公司建立了东控-机器人智能控制实验室;与昆山巨林科教仪器有限公司联合承担国培项目机器人及机器视觉教学和实践;与苏州富东机电技术有限公司开展了机器人生产线实验系统设计项目;在2014级自动化专转本专业率先设置了先进生产线控制技术方向;大学生机器人实验室建设得到学校和天银机电有限公司连续资助。学生通过理实一体化教学、企业工程师外教和本校专业教师同时授课及公选课多种形式, 对《图像处理与机器视觉》课程学习实现了学校教学和企业需求的无缝对接。后续《工业机器人技术》等企业课程将陆续开展。通过以点带面, 自动化卓越工程师和其他专业方向相继设置该类课程。

结语:本文面向应用技术大学开设“机器人生产线控制技术”方向进行了探讨, 指出在21世纪机器人时代, 设置“机器人生产线控制技术”方向的可行性和必要性。本文旨在为产学研良性互动, 应用技术大学本科人才培养探索抛砖引玉。

参考文献

[1]习近平, 要把我国机器人水平提高上去尽可能多地占领市场, 习近平在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话, 2014年6月9日