摘 要:随着经济飞速发展,作为国民经济重要的支柱之一的机械制造业,也在不断向前发展,特别是有了数控技术之后,机械制造业更是上了一个新台阶。随着产业升级的不断推进,智能化生产已经成为机械制造业的最重要的发展方向。作为机械制造业的一员的注塑机生产制造,也在逐步向智能化生产方向不断推进,本文主要是浅谈智能生产在注塑机零配件加工上的应用。
关键词:智能生产;注塑机;零配件加工
随着社会发展,塑料制品的用途越来越广泛,注塑机作为塑料制品的主要加工设备之一,其需求也越来越多,成为塑料机械中增长最快的机种。为了在竞争激烈的注塑机行业中脱颖而出成为佼佼者,在注塑机零配件加工上推行智能化生产,将会成为重要的竞争手段。智能化生产将注塑机生产与先进的电子控制、软件工程等技术紧密的结合,朝着自动化、智能化、精细化等方面发展,有效降低注塑机制造过程的劳动强度,并提高其精度,更快更好的满足市场需求。
一、智能化生产概述
智能化是制造自动化的发展方向[1],是利用各种先进技术支持,对生产各过程进行设计、优化创新、监控管理等,实现生产自动化,智能化。智能化生产包含很多方面,例如:各种数据管理,计划调度管理,库存物流管理,生产制造过程管理,可以贯穿企业整个生产制造过程,为企业发展壮大创造一个坚实可靠、稳定全面的制造平台。在劳动力成本日益上升的今天,企业必须得提高机械化、自动化的水平,才能降低劳动力成本增加带来的影响,企业若想生存、发展、领先,必须得加快朝自动化、智能化制造的方面改造进程,因此,智能化生产是企业发展的重要方向。
二、智能生产应用于注塑机零配件加工的重要意义
智能生产所包含的就是使用智能装备、传感器、过程控制、智能物流、制造执行系统、信息物理系统组成的人机一体化系统[2]。一台注塑机在机械结构上主要有锁模部分、注射部分、机架部分等,而每一个部分又由大大小小的零件组成,大如锁模几大板、四根导柱、机门钣金,小到一块小垫片、一颗螺丝钉,每一个零件都是从毛坯下料,再经过车、铣、磨等工序,加工成需要的尺寸和精度才可用于装配,而此加工过程涉及到多个部门,计划调度根据需求下单,生产管理根据现场进度排产,车间生产根据工序周转运输,质检根据图纸要求检验等等。因此,零配件的加工在注塑机生产制造上占了很大比重。将智能化生产应用于注塑机零配件的加工,可有效加速以上过程,起到节省劳动力,提高生产效率,提高产品合格率的作用,更好的满足后工序需求。
三、智能生产应用于注塑机零配件加工的实施要点
智能化生产的推进并不是一日便可速成,需要循序渐进,为保证智能化生产在注塑机零配件加工上能顺利实施,需要分阶段进行以达到智能化生产顺利推广使用的目的。
3.1 成立项目小组,合理制定计划
首先,要根据实际情况,收集各方面信息,在成百上千的注塑机零配件中选取合适的零件进行立项,项目小组成员由相关部门各人员参与,例如:信息管理部门,财务管理部门,设备管理部门,机械加工部门,工艺流程设计部门等等。其次,要根据实际需求,协调并制定推行计划,并明确职责划分,汇报路线,完成时间等。
3.2 生产线自动化改进
根据选定的立项零件,确定零件加工工艺路线,对安装的场地进行合理规划,并根据零件需要设计选取合适的设备、工装辅具等,在合理最优的预算下,进行加工过程的自动化改进,搭建自动化生产单元控制平台。此过程需进行反复多次验证,多次现场规划调试等,以适合实际生产现场的使用要求和环境。
其中,工艺路线需保证加工质量最好,成本最低,耗时最短;安装场地需考虑占地少,但满足线内所有工序操作,离下一工序距离最短,流程最优,并考虑生产单元内外的零件周转、存储、定置等;设备选型则需考虑零件外型尺寸、加工精度、加工质量等要求,满足效率最高,成本最低;工装辅具等则需保证其经济性、安全性、适用性。以上内容均需符合行业标准并满足安全生产的要求。
3.3加工过程数据化改进
收集生产线中零件、设备等各项信息,制定相应的数字化执行标准及加工单元的运行标准;收集零件加工的各项质量数据,制定有效的数字化检测标准;收集生产单元中各加工设备的运行数据,建立设备的运行标准、维护保养标准,以提高设备完好率和有效利用率;加工零件标准化、数字化,加工程序集中监控管理,程序、工装、刀具等数字化关联,减少出错率。
3.4生产信息网络化推进
收集生产线中各方面信息,包括零件质量、设备运行等,建立生产单元数据库,与公司信息管理操作系统联网,执行生产系统中的计划,取代传统的纸质派工单形式,达到无纸化办公和生产;共享加工单元数据库,各相关人员可实时查询零件加工进度,加工质量,加工数量,加工批次,库存信息,设备运行状态等各操作信息;生产单元出现异常时及时采取措施进行在线处理、反馈或提示,并设置根据异常情况程度采取自动修正或停机等措施,有效减少出错产生的浪费或造成的时间延误。生产信息网络化推荐需注意保证信息安全,有效进行病毒防护,限制不良程序运行,生产数据及时备份等。
3.5零件加工智能化推进
随着零件加工智能化逐步推进,可根据已记录的各项数据库信息,通过人工或者系统来分析生产线运行状态,及时调整生产线中各生产依据以达到最高的有效利用率;还可以根据生产需求自动排产或调整现有生产计划,更快满足生产需求;还可以进行设计分析模拟加工测试,有效减小设计不合理产生的浪费;还可以自动根据生产需求生成加工程序,自启动生产线内所需加工设备,实现人、机一体化,自动化、智能化。
3.6持续改进和推进
随着生产线运行日益顺畅,还对线内各零件、设备、程序、工装等进行持续改进,并逐渐往更多零件上推进,以覆盖注塑件更多甚至全部的加工零件。例如:通过优化零件的加工工艺,提高实用性,扩大上线零件品种,由单一零件推广到多种零件;通过优化工装夹具,提高设备通用性,有效减少零件加工时的换型时间;通过调整零件的加工程序,有效提高工序间平衡,减少等待时间。
四、智能生产在注塑机零配件加工上的应用目标
随着智能化生产在注塑机零配件加工上的逐步推行,从单一零件推广到多个零件,再推广到所有零件,最终覆盖注塑机加工所有过程,打造智能化工厂,而智能化工厂的现场视觉感官主要可体现在:生产设备网络化,生产数据可视化,现场文档无纸化,生产过程透明化,生产现场无人化等等。通过建立精准直观,规范高效、人机一体化的生产管理系统,实现对生产管理全过程进行全程掌握、有效控制,使生产运作、人员配备、设备投入等等方面高效率、低消耗。通过智能化生产管理,可更直观了解生产进度和周期,了解全面的实时生产动态,可及时跟踪零件生产过程,零件库存管理状况,可根据后工序需求进行科学自动排产,有效控制加工库存周转成本,及时发现并解决生产过程中问题,高效快速应对市场需求。
五、总结
智能化生产的逐步推进,可涵盖产品设计、产品制造等各个方面,在注塑机零配件加工上推行智能生产,不仅可以加快设计制造的进度,还可以通过数字化的过程模拟测试,达到一次性设计最合理的结构,一次性加工最合格的产品的目的,消除设计与制造过程的浪费,大大提高加工制造过程的准确率和准时交付率,对产品质量的准确把控,能帮助企业在注塑机行业占于领先之地。
参考文献:
[1] 奥拓·布劳克曼.智能制造.机械工业出版社,2015年9月.
[2] 蒋明炜.机械制造业智能工厂规划设计.机械工业出版社,2017-10-040.