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智能制造在載貨汽車生產(chǎn)中應(yīng)用

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智能制造在載貨汽車生產(chǎn)中應(yīng)用

摘要:分析傳統(tǒng)汽車零部件制造過(guò)程的弊端,介紹智能造在載貨汽車車架零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用。從平板制孔、外形切割、智能碼放、產(chǎn)線間的物料輸送、材料利用率的提升、產(chǎn)品質(zhì)量的提升、作業(yè)人員工作效率和加工成本等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞:載貨汽車;車架;零部件;智能制造;輸送;沖切;表面缺陷;識(shí)別;利用率;傳遞

1序言

車架是汽車的基體,一般由兩根縱梁和幾組橫梁總成組成,經(jīng)由懸掛裝置﹑前橋和后橋支承在車輪上,具有足夠的強(qiáng)度和剛度以承受汽車的載荷和從車輪傳來(lái)的沖擊。車架的功用是支撐、聯(lián)接汽車的各總成,使各總成保持相對(duì)正確的位置,并承受汽車內(nèi)外的各種載荷。車架零部件作為車架總成的重要組成部分,作用是聯(lián)接兩根縱梁,車輛總裝時(shí)掛載車輛上各種部件,起著承上啟下的作用[1]。

2車架零部件傳統(tǒng)生產(chǎn)模式存在的問(wèn)題

車架零部件傳統(tǒng)生產(chǎn)模式存在如下問(wèn)題:①材料利用率低。②產(chǎn)品制孔外形切割方面一致性較差。③零件生產(chǎn)過(guò)程磕碰劃傷較大。④裝配時(shí)存在孔位不正等質(zhì)量缺陷。⑤工序間轉(zhuǎn)運(yùn)頻繁。⑥作業(yè)人員工作效率低,生產(chǎn)成本高。

3自動(dòng)沖切生產(chǎn)線構(gòu)成

我公司載貨汽車車架零部件生產(chǎn)新基地建設(shè)規(guī)劃時(shí),克服傳統(tǒng)生產(chǎn)模式弊端,確定新生產(chǎn)模式為:車間零件平板制孔→外形切割→機(jī)器人分揀碼放。前道工序采用數(shù)字化連線生產(chǎn)方式,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程零件不落地,做到無(wú)人化、少人化生產(chǎn),解決了傳統(tǒng)制造過(guò)程中存在的問(wèn)題[2]。車間工序?yàn)楹诵墓ば颉\囬g整體布局合理,生產(chǎn)線技術(shù)先進(jìn),物流順暢,達(dá)到生產(chǎn)耗能最低、作業(yè)人員工作效率最高。該車間單班作業(yè)人員≤4人,較傳統(tǒng)生產(chǎn)模式現(xiàn)場(chǎng)人員大幅減少。車間布置全自動(dòng)沖切生產(chǎn)線,完成零部件平板坯料的全自動(dòng)加工,供下道工序使用。該生產(chǎn)線由一條沖孔線完成板料沖孔、一條激光切割線完成帶孔板切邊及極限規(guī)格板料的孔邊切割、一條自動(dòng)分揀碼垛線完成零件平板件的分揀碼垛、一條連接各加工設(shè)備的全自動(dòng)輸送線完成平板料及板件在各產(chǎn)線設(shè)備間的輸送,以及產(chǎn)線相關(guān)附屬機(jī)構(gòu)等組成。零部件相關(guān)信息在各工序能有效識(shí)別、傳遞、上傳及存儲(chǔ),員工能快速識(shí)別零部件,按其加工信息進(jìn)行生產(chǎn)。車間工序之間轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝輸送,應(yīng)保證零部件不新增表面缺陷。該生產(chǎn)線通過(guò)多規(guī)格、多型號(hào)產(chǎn)品排版套料分析,實(shí)現(xiàn)材料利用率最大化,較傳統(tǒng)單機(jī)生產(chǎn)模式大幅提升。零件套料方式如圖1

4工藝流程

自動(dòng)沖切生產(chǎn)線工藝流程如圖2所示,具體如下所述。(1)備料板料通過(guò)過(guò)跨臺(tái)車送至零部件車間的板料存儲(chǔ)區(qū)。板料垛轉(zhuǎn)接送至沖孔線板料輸送線完成備料。沖切線生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)該車間生產(chǎn)計(jì)劃、排料圖生成該線子計(jì)劃,進(jìn)行板料需求和生產(chǎn)控制,按對(duì)應(yīng)的排樣圖等控制沖孔、切割、分揀及輸送等單元完成相關(guān)生產(chǎn)準(zhǔn)備。(2)沖孔送至上線區(qū)的板垛通過(guò)上線區(qū)安裝的掃碼設(shè)備掃碼再確認(rèn)后,上線伺服橋式起重機(jī)自條板料垛送條板至各沖孔機(jī)進(jìn)料臺(tái),夾鉗夾持板料完成沖孔,之后由下線伺服橋式起重機(jī)吊取沖孔板至緩存區(qū)。(3)切割激光切割線上線伺服橋式起重機(jī),吊取帶孔板至各激光切割機(jī)的交換工作臺(tái)上,工作臺(tái)開入切割房進(jìn)行切割。完成切割的板料由交換工作臺(tái)送出,下線伺服橋式起重機(jī)吊取送至廢料清理工位,對(duì)廢料進(jìn)行清理,并輸送至分揀輸送線。(4)分揀碼垛分揀輸送線送板件至自動(dòng)分揀碼垛工位,由機(jī)器人完成碼垛,托盤由托盤輸送線送出在線存儲(chǔ)。

5生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行系統(tǒng)(MES)如圖3所示,由連線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃編排管理系統(tǒng)及物料投控管理系統(tǒng)等組成,用于實(shí)現(xiàn)沖切線設(shè)備自動(dòng)化連線生產(chǎn)[3]。具體說(shuō)明如下。1)由上料區(qū)顯示屏、轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車、輸出輥道、程控橋式起重機(jī)和在線緩存架等組成。2)控制生產(chǎn)中物料的投放、轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)等作業(yè),保證生產(chǎn)效益最大化。其核心作用是利用橋式起重機(jī)、緩存區(qū)等裝置進(jìn)行設(shè)備間生產(chǎn)力的平衡,保證產(chǎn)能最大化。3)MES下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃為單班次計(jì)劃,由于生產(chǎn)線各設(shè)備、各產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍不一致,因此需要本生產(chǎn)線的生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)重新編制實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。4)物料投控管理系統(tǒng),接受生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)的生產(chǎn)執(zhí)行計(jì)劃,利用上料區(qū)顯示屏(通信)、轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車、輸出輥道、程控橋式起重機(jī)和在線緩存架等,實(shí)時(shí)按照計(jì)劃進(jìn)橋式起重機(jī)運(yùn)物料投放、上下料及存儲(chǔ)等作業(yè),緩和因生產(chǎn)節(jié)拍不匹配、設(shè)備故障等因素而造成的生產(chǎn)線等待、阻塞等現(xiàn)象,保證生產(chǎn)線最大限度地發(fā)揮產(chǎn)能。

6結(jié)束語(yǔ)

在載貨汽車零部件制造的發(fā)展過(guò)程中,自動(dòng)沖切生產(chǎn)線必將體現(xiàn)出其特有的優(yōu)勢(shì),對(duì)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到重要的促進(jìn)作用。智能化生產(chǎn)線的研究和應(yīng)用,對(duì)于適應(yīng)企業(yè)發(fā)展形勢(shì)變化、推動(dòng)產(chǎn)品多樣化及保證產(chǎn)品質(zhì)量將發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]韓英淳.汽車制造工藝學(xué)[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2]吳明亮.自動(dòng)化生產(chǎn)線技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

[3]繞運(yùn)清.制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.

作者:許素強(qiáng) 王飛 陳軒 單位:陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司