浅谈智能制造技术在镀锌产线上的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:刘翔宇
[导读] 就目前而言,由于工程机械制造传统行业仍然是一个传统技术行业,
        刘翔宇
        首钢京唐钢铁联合有限责任公司 邮编063200

        摘要:就目前而言,由于工程机械制造传统行业仍然是一个传统技术行业,大多数大型企业对其经济发展环境状况不断转变的规律理解不够准确和全面,许多大型企业对该传统行业的先进技术革新重视普及程度不够,从而固步自封,不肯花更多的时间、人力、物力和多余财力用于新一代技术的研发。想要快速推动我国的智能化机械制造技术,只有在智能化机械制造技术上进行创新和完善才有可能持续推动其发展。基于此,本篇文章对智能制造技术在镀锌产线上的应用进行研究,以供参考。
        关键词:智能制造技术;镀锌产线上;应用;策略
引言
        智能制造与传统制造模式相比,在稳定产品质量和提高生产效率方面具有巨大的优势。现有的智能制造技术已经在镀锌生产线的实际应用中取得巨大成果,随着大数据、虚拟真、人工智能、图像识别等关键技术的发展,将会有更多的智能装备和技术应用到镀锌生产线中,产品质量和设备的稳定运行将得到更大的提高。随着智能制造技术的发展,传统生产模式必将被智能制造模式所替代。
1智能制造技术的优势
        目前,相比传统的企业加工制造工作模式,先进的企业工作管理流程和高效率的企业工作管理模式,是通过修改传统企业制造模式,全面引进ERP或SAP、MES等企业信息化管理系统,通过信息化的生产数据植入及对三维图形设计、虚拟制造技术的运用,引导生产车间数字化设备的制造能力发挥,从而降低制造过程中人为的失误与干扰,这样不仅大幅度降低了企业的人工成本,而且还进一步固化、集成了生产流程,这在大幅度提高企业工作效率的同时,实现质量与安全水平的稳定提升。
2传统制造模式的劣势
        以往的工业加工制造都是借助手工模具或者老旧仿形专业设备来完成操作的,因此,这种模式导致产品磨具数量过多且精度损耗严重,很多产品的质量和精度难以得到保障。在传统的工业制造过程中,由于一些工艺流程不成熟,导致每一项工作的开展都是依靠相关制造人员的工作经验来进行,并没有运用先进的三维制造工艺及仿真虚拟等交互技术。
3制造过程智能控制分析
        3.1智能化装备及工业机器人
        智能化装备及工业机器人集精密化、柔性化、智能化等智能制造技术于一体,通过对作业过程全面检测和最优控制,实现产品质量稳定、增产、降低成本、减少浪费和污染。它被广泛应用于制造产线,对稳定产品质量和提高生产效率、节省劳动力具有重要作用。是中国制造2025的一个重要发展方向,在未来的工业发展中,智能化装备和工业机器人将逐渐取代现有的人工劳动模式。在镀锌生产线中从机组入口段一直到出口段,目前可以通过5台机器人取代了原先最繁琐和劳动强度最高的工作岗位。


        入口段拆捆带机器人:用机器人代替人工拆捆带,降低操作人员的劳动强度,同时消除了拆捆带过程中捆带崩开伤人的安全隐患;
        镀锌线捞渣机器人的应用:工业机器人是集机械、电气、液压、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。近年来随着钢铁行业智能制造的推进,越来越多的机器人替代人力作业,在强力推进智能制造项目,而智能装备和产品是智能制造的实现端,工业机器人是智能装备的重要基础。机器人替代人工作业是未来制造业及实现智能化的重要发展趋势,是实现2025智能制造的基础,也是未来实现工业自动化、数字化、智能化的保障。锌锅区域环境恶劣,人工捞渣不仅要频繁作业、劳动强度大、安全风险大。捞渣机器人布置在镀锌锌锅区域,可替代人工在高危环境下作业,减少职业病和安全事故发生的可能性,实现标准化作业,可做到更及时捞渣,保证带钢出入锌锅液处无浮渣,同时避免和减少锌液被锌渣过量带出,提高该岗位工艺实施的可靠性和完成率,进而提高产品质量稳定性。
        出口段取样贴标签机器人和成品卷贴标签机器人:每卷带钢都要进行取样,并在样板上粘贴标签送实验室检验,同时下线的成品卷也需要每卷粘贴钢卷信息的标签。这是一个反复重复的工作,而且存在搬运钢板过程中割伤操作人员的安全隐患,通过增加取样和贴标签机器人,能够取代人工操作。
        在线喷码机:在线喷码机是集工业以太网、电气、数码、传感器、人机接口等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。近年来随着钢铁行业智能制造的推进,越来越多的智能化设备、工艺、技术得到发展应用,河钢唐钢在强力推进智能制造项目,而智能装备和产品是智能制造的实现端,工业机器人是智能装备的重要基础。在线喷码机是未来制造业及实现智能化的重要发展趋势,也是未来实现工业自动化、数字化、智能化的重要组成部分。基于S7-300控制系统设计自主开发编写在线喷码机动作程序,并将喷码机本体接入S7-300控制系统。基于STEP7平台设计调试在线喷码机控制程序。此喷码机布置在出口检查站站顶区域,合理布局,有效利用产线空间,减少安全事故发生的可能性,实现标准化作业,大幅提升产线智能化程度,对于钢铁产业的自动化、智能化推广具有较大的实用价值。
        3.2产品质量自动判定
        在智能化信息处理系统中,可采用大数据技术实现在线实时采集和处理各类庞大数据流和海量数据库,利用模糊逻辑、聚类分析、神经元网络和图像处理技术等智能工具来进行数据挖掘,并结合现有制定的质量判定规则,形成众多独立的针对特定质量控制点的自动质量判定系统,进而解决人工质检存在的漏检和误判问题。
        目前在镀锌生产线应用的产品质量自动判定系统主要有:焊缝质量在线判定、锌层厚度在线检测、带钢粗糙度在线监测、带钢机械性能在线监测、带钢表面质量在线检测仪和在线油膜测厚仪。这些自动质量判定系统可以实时的对生产中的带钢质量控制点进行判定,并对存在的异常点进行预警,避免出现批量的产品质量不受控问题。
结束语
        目前,随着我国经济水平的不断发展,人们对于现有的生活资源已经不能够满足,人们开始追求品质更高的产品,在社会群体的需求下,市场竞争越来越激烈。企业内部应该对产品的质量把控更加严格,运用更加科学化、现代化的技术对产品进行升级,提高智能制造机械加工的工艺水平,不断引进新设备、新技术,增强智能制造机械加工的质量与效率,提升企业的综合效益,促进我国智能制造机械加工行业更加稳定、持续的发展。
参考文献
[1]唐恒国,范佳,杨林浩.智能制造推进工作的探讨[J].河北冶金,2018(03):1-8.
[2]陈杰.首钢总公司冷轧镀锌薄板厂2#镀锌线立式退火炉改造研究[D].东北大学,2018.
[3]许帅.基于气体还原法的钢丝镀锌自动化生产线关键技术的研究[D].河北工业大学,2018.
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