面向中小型制造業生產線改善方案設計及研究

丁一

摘要：我國傳統制造企業存在生產效率低制造成本高生產過程浪費嚴重等問題，許多企業入不敷出，大部分企業正面臨生死存亡的關鍵時期。基于此，本文主要對面向中小型制造業生產線改善方案設計及研究做論述，詳情如下。

關鍵詞：中小型制造業;生產線;改善方案;設計;研究

引言

近年來，我國信息科學技術和水平得到了長足進步，更多、更先進的科學技術被用于物聯網行業，提升了物聯網的工作效率和管理質量，相應地也完善了制造業的信息化水平，推動著制造業的發展。其中，RFID技術屬于物聯網信息技術中的重要組成部分，逐漸應用到制造業生產線。在當前的市場經濟環境下，RFID技術得到了廣泛應用，成為企業不斷強化自身信息化水平的關鍵技術手段。這種無需接觸的自動識別技術實現可以存儲更大量的數據信息，既能進行數據信息的寫入，又可以進行讀取，因此信息識別判斷水平較高。由于該技術可以在較遠的距離實現識別，因此可以應用到各種生產環境并能與生產線系統實現有效融合。在經濟全球化背景下，它能夠有效推動制造企業的信息化和工業化發展，是實現信息技術、自動化技術、現代管理技術與制造工業有效結合的關鍵因素。在制造業方面，RFID也得到了廣泛的研究與應用，無論是供應鏈管理還是制造的生產線各個過程，它都能發揮一定的作用，包括倉庫存儲管理、生產監控、產品跟蹤以及質量監督管理等環節。對于制造企業而言，RFID技術使企業進行生產信息技術采集效率提升。在企業的MES建立以及倉庫存儲管理方面，RFID的自動對象識別則能發揮重要作用，在生產線現場也能夠及時進行數據采集，使企業的信息化得以實現。

1制造業生產線發展現狀

利用RFID技術并將其與先進的計算機信息技術系統相結合是當前很多制造業企業應用體系架構建立的方向，如ERP系統便可以與RFID系統良好的結合，為企業運營管理提供更多的便利，提升管理效率。最初，制造業中應用RFID技術最多的環節是供應鏈管理領域，但是隨著這一技術的不斷進化以及企業管理信息化等的要求，在企業產品開發、生產制造的核心區域都有一定的RFID技術應用。當前的制造企業工廠生產車間應用RFID技術在各個環節，從而使得IT支持上獲得自己想要的信息并在控制系統中有所應用。對于企業生產線管理的工作人員而言，這些關鍵信息能夠作為相關領域工作開展的有效依據，實現與供應鏈端相關工作的有效結合，使得制造企業的各項工作更加協調。尤其是將RFID技術與MES、MIS相結合能夠使得信息流更加及時、準確、可靠的傳遞，利用這些有限的信息為企業發展提供更多有價值的作用，增加附加效益，并使得制造過程的生產效率提升，并實現成本的有效控制。

2自動化生產線規劃建模

某汽車自動化生產線，具有生產節奏性強、裝配件的品種、數量多的特點，計劃引進AGV替代傳統搬運設備，對整個生產配送系統進行優化，從而達到提高配送效率、節約配送時間以及降低配送成本的目的。整個AGV運送線路已經基本規劃完成，但對于各個區域的AGV具體數量配置只提出了一個初始方案。希望通過系統仿真優化手段，對AGV數量配置進一步優化，使得AGV總體利用率在60%～70%。

3區塊鏈+生產線品控

當前區塊鏈技術在農產品溯源，供應鏈溯源等方面的運用已經比較成熟，利用區塊鏈數據防篡改的特性，建立商品的生產、流通和消費的真實性驗證網絡，有效提高商品的品牌價值。而區塊鏈技術運用在制造業的質檢協作效率優化、產品質量控制和降低故障率等方面也都有很強的內在需求，特別是在工廠分布式的生產和質檢環境中有效建立質量可信評估網絡是一件非常困難的事情。通過工廠邊緣計算中心嵌入區塊鏈分布式計算節點，可不用對生產數據全量上傳的前提下，實現各項運維、品控指標的分布式競選，為多生產線、多廠區和多企業的最優質量優化提供實時、動態的數據支撐。

4智能制造生產線的布局

智能制造生產線結合機器人、加工中心、MES系統等多類先進性技術，組成了一個完整的智造平臺。采用智能制造生產線和教室結合的方式，左邊為教室，學生和老師可在左邊的教室進行理論課的教學，右邊為智能制造生產線，理論教學結束后可以在此進行實際操作。立體倉庫及其控制系統。該系統由自動化堆垛機、貨架、PDA、掃碼槍等硬件組成。自動化堆垛機：支持200×200mm托盤;支持與AGV小車協調自動化出入庫;堆垛機觸摸屏及控制柜：支持手動、半自動、自動模式;貨架：40個庫位;PDA：對托盤掃碼查詢工單信息;掃碼槍：對托盤掃碼入庫綁定托盤編號。自動化車床工作站。該工作站包括六軸機器人、滾筒線、車床等硬件。支持工件自動化上下料，遠程啟動、無人化加工、實時進度監控。教學課程實訓點：機器人與PLC網絡控制與通信：機器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機器人編程基礎與用戶坐標系的應用;機器人自動化上下料課題實訓。自動化加工中心工作站。該工作站包括六軸機器人、滾筒線、立式加工中心、自動化排屑機等硬件。支持工件自動化上下料，遠程啟動、無人化加工、實時進度監控。教學課程實訓點：機器人與PLC網絡控制與通信：機器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機器人編程基礎與世界坐標系的應用;機器人自動化上下料課題實訓。自動化檢測與打標工作站。該工作站包括六軸機器人、滾筒線、粗糙度檢測系統、三坐標測量儀、激光打標機等硬件。教學課程實訓點：機器人與PLC網絡控制與通信：機器人與AGV貨物交接邏輯控制與通信：FANUC機器人編程基礎與多工作站的協調應用;機器人自動化檢測課題實訓;機器人自動化打標課題實訓;三坐標檢測儀的系統認識與使用;粗糙度檢測儀的基礎知識與自動化應用;激光打標機工業場景使用與信息化場景應用。

結語

總而言之，從計劃排程、分配、下達，在生產過程中對每個制造環節進行作業指導、信息采集、狀態管理、趨勢分析和防錯預警。將模擬工廠內各層資源統一協調，形成生產指揮中心。再結合硬件資源，實現了小型企業制造生產線的設計與實施，對于企業的長足發展有重要意義。

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