簡析柔性生產線

張發銘 王艷菊

摘 要：在"智能制造"、"工業4.0"等概念的推廣下，柔性線已成為機械加工的必備品。機械加工由技術人員一人一臺的單機模式，利用電腦控制技術來完成一部分人工工作，減少人工操作的部分，逐步做到技術人員由臺前轉到幕后的智能制造模式，達到減員增效的目的。文章根據工作中所使用的中高速柴油機氣缸蓋柔性線，簡單介紹了柔性線在生產加工中使用，及其與精益生產的關系。

關鍵詞：柔性線；精益生產；機械加工

中圖分類號：TG659 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）18-0107-02

Abstract： In the promotion of "intelligent manufacturing"， "industrial 4.0" and other concepts， flexible line has become a necessary part of mechanical processing. Mechanical processing is made up of a single machine model with one person and one technician， and computer control technology is used to complete part of the manual work， reduce part of manual operation， and gradually realize the intelligent manufacturing mode of transferring the technicians from the front of the platform to the behind， thus achieving the goal of reducing staff and increasing efficiency. According to the flexible line of cylinder head of medium- and high-speed diesel engine， this paper briefly introduces the use of flexible line in production and processing， and the relationship between flexible line and lean production.

Keywords： flexible line； lean production； machining

1 生產線組成

以往氣缸蓋加工采用的是多臺機床單機生產模式。因為機床性能原因，每道工序加工時間較長。完工后的工件由調度安排在工序中流轉，為避免多種產品頻繁切換導致的工裝及刀具頻繁切換，浪費時間、耽誤生產進度，一般加工多為批量加工，一批次工件加工完工后，再進行切換產品。新采購1套 銑柔性加工線，已經投入生產。該套設備配置如下：4臺四軸聯動800×800雙交換NC旋轉工作臺臥式加工中心，西門子840Dsl操作系統；柔性系統1套，包括控制系統1套，裝卸料站2個，軌道堆垛升降機1臺，工作臺存放架1套共44個存放位，布局如圖1。

柔性線投入生產加工后，柔性線的4臺設備每班次只需要2名作業人員進行操作，而傳統單機生產模式卻需要每臺設備配備1名操作人員，4臺設備則需要4名操作人員。相比每班次作業人員減少了50%。

由于其智能化生產系統適合多品種產品的同線生產作業，并可無人化生產，按年工作日250天，三班制作業，年產各型中高速柴油機氣缸蓋700臺以上。傳統的單機生產作業模式，極限生產能力為450臺氣缸蓋，生產效率可提高55%。整個生產線的柔性很強，多種產品切換加工不需工裝的手動切換，工裝安裝在工作臺上一同存儲在存放架中。加工所使用刀具可以按照工序、及共用刀具數量來分別存儲刀具。

柔性線機床自帶刀具破損檢測，主要針對鉆頭和絲錐。當鉆頭和絲錐打刀后，能夠被及時發現，并停止使用，可以減少因刀具破損而造成的光孔及螺紋孔的不合格導致的廢品。

2 生產線運行

柔性線運行中減少了操作者對機床的操作，增加了對系統的操作，以及對加工過程的維護工作。柔性線這樣的高效加工模式不單單操作者進行維護就能夠保證，需要的所有相關人員的通力合作。

2.1 運行準備工作

柔性線的運轉需要做好大量的前期工作，適合成熟產品的批量加工生產。因為成熟產品有足夠的加工經驗，而且加工過程趨于成熟，所出現的問題較少，加工過程中故障率較低。

一個產品的由設計到成品需要由圖紙轉化成工藝，根據工藝制作工裝、刀具、量具、記錄、加工程序。在柔性線系統中工藝、工裝、刀具、加工程序都需要前期準備，并將其數據導入系統。這些基礎數據是指揮柔性線工作的關鍵，控制系統根據導入的基礎數據來進行生產安排調度、加工，合理的基礎數據能夠避免加工事故的發生，保證加工過程的流暢。

單個產品的多個工序可以分解為多個單一工序產品，單一工序產品就是單個工序完工后，算作產品加工完成。其能很分明的顯示出每道工序的加工數量。也可以將多個工序可以按照工藝順序編輯到單個產品數據中，其過程工序加工數量不顯示，只顯示成品完工數量。這兩種方式有很明顯區別，第一種能夠直觀反映加工過程中的產品數量，而第二種則是注重訂單完成結果的方式。但是第一種方式會造成產品數量眾多，數據較多，不便于數據的管理。

2.2 運行監控工作

以往每天規定每種產品加工數量，而柔性線系統則有自己的生產安排功能，排產功能是根據工序加工時間、裝卸工件時間、以及訂單數量及訂單排產時間等多方面數據進行計算得出訂單優先級。訂單優先級決定了每天的產品加工任務。柔性線也有手動安排生產功能，這種功能實際中使用較少，但合適的手動安排能夠提高設備的利用率。自動安排模式是利用以往的加工數據來進行分析計算得到安排列表，并且固定時間間隔刷新來更新安排列表。實際中，因為自動安排不能對臨時安排做出迅速反應，這時需要人工安排來進行微調，當操作系統對信息更新后，再轉為自動模式。手動模式的介入能夠提高設備的利用率，但是如果過多介入又會降低設備的利用率，而人工介入的時機又不是能夠很好的把握。所以要減少手動安排模式，盡可能保持自動狀態。