探析自动化智能化生产线的特性和模式

张哲豪

摘要：随着工业化进程的迅猛发展，批量生产已经成为工业企业，在生产中追求质量以及效率的一个主要手段，自动化生产线作为批量生产中的主要技术设备，对于企业而言，是在市场竞争中提升优势地位的关键所在。现阶段，我国智能化水平日益提高，推动了自动化生产线的发展。本文主要针对自动化智能化生产线的特性以及模式进行分析，以供参考。

关键词：自动化;智能化;生产线;特性;模式

前言：暑假期间，我有缘去成都海科机械设备制造有限公司实习，这是一家国内大型非标食品机械设备国家级高新技术企业，为客户量身定制安全、高效、柔性的机器人现代化生产线，通过实习让我了解到现阶段，自动化生产线应用范围日益广泛，同时人工智能技术迅猛发展，制造模式水平一直在不断提升，自动化生产线会朝着智能化的方向发展，并随着网络智能化系统兴起，随之成为其中关键一环。因此，针对自动化智能化生产线的特性以及模式进行分析，具备极其重要的现实意义。

1  自动化智能化加工生产线的功能特性

按照零件加工以及生产线的特点，自动化智能化的加工生产线，通常情况下功能以及要求如下：

1.拥有自动加工的功能，因此，需要对数控加工主机进行合理配置，按照具体生产需求，通过对伺服驱动配置、软件、系统等进行合理提升，从而对主机加工的自适应等功能进行合理实现。

2.拥有自动上下料位的功能。

3.自动定位以及夹紧功能。

4.拥有自动清洁功能，通常情况下，可以使用多循环的吹气清净形式，保证工件定位以及抓取时的可靠性。

5.具备工件自动转移的功能，通常可以使用直角坐标型的机械手，然后结合主机坐标运动从而实现。还可以用工业机器人的方式，或者是智能机器人，适合应用在转移过程、路径相对比较复杂的一些场合。

6.具有干涉性运动以及自动监控等互锁功能，例如：零件在转移过程中的干涉以及规避、夹紧动作是否全部做到位、上下料时的动作是否规范等。

7.自动送料、退出的功能，主要是从上料框一直到放置处，再到上料位置，全程实现自动化输送，以及下料框从下料处一直到卸料处的全自动化输送。此功能可以和上下料的自动化功能进行有机合并。

8.按照实际需求对于中间的变位装置进行合理配置，对于加工过程中的工件在方位方面实行合理改变，按照实际的布局、结构情况，变位装置可以在相应主机中进行复合。

9.根据需求对中间存储结构进行配置，让加工过程中工件的输送以及缓冲调节得到合理实现，尤其是出现故障的时候，对于生产调整工作能够起到有力作用，从而不至于导致全线停机，对生产造成不利影响，或者是各个工序节拍之间差别相对较大时，有利于对主机的运行过程进行合理优化。

10.拥有处理功能、误差分析功能、自动补偿功能、主要尺寸在线测量的功能。

11.拥有加工参数的自动化功能，就是按照零件材料的实际情况、刀具情况、节拍要求、主机状况等各种不同因素，从而对加工参数实现自动化的选择以及优化。

12.对于自动线的上下位数据而言，具有自动处理以及交换的功能，能够对工厂实现智能化、信息化的控制以及管理，通过对智能化互联网技术进行合理应用，可以让制造系统朝着更高级的阶段发展[1]。

2  自动化智能化的生产线模式分析

在线测量以及自动补偿处理，对于自动化加工生产线而言，是一项关键的智能化功能，这两种功能对于提升工件的质量、尺寸精度而言，有极其重要的意义。尺寸误差因素分析以及处理，对于自动补偿处理以及在线测量而言属于一项关键组成，对尺寸超差模式进行分析，有利于自动化智能化生产线，在运行中的安全性以及高效性，尺寸超差分析中常见的两种模式主要包含：分析模式、超差状态以及工件的处理模式。

2.1 分析模式

各种不同的超差因素对于生产线的加工工件，在尺寸精度方面会产生直接影响，而这些影响的主要表现就是机械电氣性能、温度，会产生不同程度的变化。尺寸超差的分析模式，就是对在线测量模式进行应用，针对规定的尺寸进行处理、对比以及测量，同时对上述超差因素所引起的各种变化进行分析，获得超差因素存在的一种模式。此模式中会存在一些相对比较常见的超差因素，例如：系统参数变化、夹具磨损、丝杠磨损等，这些因素对于生产线所产生的误差，通常会表现在：控制特点、加工状态、零件结构等方面，因此有一定的规律可以遵循，在超差分析工作中，可以当做辅助依据作为参考。

2.2 超差状态以及工件的处理模式

尺寸超差的处理程序主要就是，对生产线中的数据进行在线监测以及分析，然后和临界误差值之间进行对比，如果监测的结果高于临界值的范围，就需要对出现误差的原因进行分析，按一下报警装置，系统就会自动停机，从而最大限度上减少系统故障所造成的损伤。然后，将监测数据和最大允许误差之间进行比对，高于最大允许误差的零件，要移送到专门的超差处理部门，低于最大误差的零件可以正常进行转移。

程序中所提到的临界误差值，必须低于最大允许误差，主要作用就是允许自动线，因为刀具磨损等一些不可避免的因素，从而导致精度出现下降的情况，也就是允许生产线中存在不同程度的缺陷，但系统依然可以正常运行。需要注意的一点是，临界误差值需要对主机加工参数、工件材质、刀具等，诸多因素进行综合性分析，让数值的精准性得到合理保证[2]。

结束语：综上所述，智能化对于自动化加工的生产线而言，属于未来发展的一个主要方向，智能化自动化的生产线，具备智能化故障诊断、自动优化参数、自动生产规划、自动加工、自动补偿、在线测量等诸多功能，对于自动化生产线而言，能够起到减少尺寸误差、优化产品质量、提高工作效率的重要作用。

参考文献：

[1]张民敬. 探析自动化智能化生产线的特性和模式[J]. 中小企业管理与科技（上旬）， 2019.

[2]张政泼， 陈静， 赖显渺，等. 自动化智能化生产线的特性分析和模式探讨[C]// 第十七届中国科协年会——分2 “机器换人”与智能制造论坛——提升珠三角制造业论文集. 2015.