電梯制造中機械自動化的應用研究

周勵信

（日立電梯（中國）有限公司，廣東 廣州 510630）

隨著經濟社會的穩步發展，人們的生活質量大大提高，高層建筑中應用電梯，為人們的上下樓提供了巨大的便捷。但結合當下很多市場上的電梯使用情況，發現許多電梯的制造質量不佳，后續電梯投入使用后經常出現各種故障，加大了人員被困或者窒息風險。為避免質量問題對電梯使用的負面影響，在電梯制造時需加大對新工藝的應用，傳統的電梯制造中，技術相對落后，進入信息化時代后，機械自動化發展迅速，電梯制造中需加大對機械自動化的應用。

1 機械自動化技術在電梯制造中的應用方向

1.1 PROE設計

電梯制造中的機械自動化技術應用，往往表現在諸多方面，如PROE設計。對電梯這種復雜結構的機械產品來說，參數化設計極為重要，為保障每個參數的合理性，需構建幾何模型，在建立了這一模型后，將其分解為多個構成特征，經由有限參數對構成特征實施約束，這一過程實際上就是產品的參數化流程。參數化雖在一定條件下有便捷性優勢，但在零件模塊下無法隱藏實體特征，以特征為基礎建立實體模型化系統，也就是Pro/E模型，而有關工程設計人員在特征基礎上，可選擇一些智能化軟件，由軟件自動建模，如腔、殼、倒角等特殊部位，可隨意勾畫，模型的設計優化與調整具有極高的便捷性、靈活性。軟件包并非為其中的一個模塊，為模型化系統的公共基礎部分，具備多重功能，如參數化、實體模型定義、造型組裝、三維上色等。在一些時候，可以認為Pro/Engineer為一個特殊的功能定義系統，在多個設計專用功能的輔助下，可完成造型并建立形體，使設計結果以更直觀的方式呈現出來，在此設計的實現中，不需引入其他復雜的幾何設計方式就可完成，設計過程簡單，但存在的一個問題就是：參數化功能是應用符號式賦予形體尺寸的，很難根據實際的需求指定某一特定值，為解決這一方面的問題，需準確把握形體中尺寸與功能的關聯關系，在二者關聯關系的把控上創建模型，即使后續進行了參數調整，一個參數變化后，與之關聯的其他參數也會同步變化。

1.2 數控技術在機械制造中的應用

機械自動化技術中，數控技術也是重要的表現，對電梯這類機械產品來說，通過數控技術可大大提高制造效率與精度。傳統的電梯制造中，主要為人工制造的方式，制造中的計算工作一般由人工完成，計算量大且經常發生計算偏差的問題，而在數控技術應用到機械制造中后，簡化了制造流程，對程序的執行可自動完成相應的制造工序，不僅可大大提升整體的制造效率，更提升了制造過程中的便捷性，可以為企業創造更大的經濟與社會效益。

1.3 柔性自動化技術的應用

柔性自動化也屬于機械自動化技術中的一種，在經濟社會穩步發展的過程中，得益于計算機信息技術的發展，柔性自動化技術日漸出現且被應用到了越來越多的領域。對機械制造而言，在一些流程中的柔性自動化技術應用，可構建自動化工作模式，在自動化技術輔助下，機械制造的整體效率顯著提升，從時間、人工方面節約了成本。傳統的機械制造主要為人工方式，利用自動化技術打造的新模式，可使自動化取代人工作業，工作人員的生產壓力大大降低。以數字化控制技術為前提，引入其他的計算機信息技術，并配備現代化生產設備與設施，可發揮現代化技術與設備的優勢，帶動生產變革。未來隨著機械制造行業的穩步發展，柔性自動化技術必將在機械制造的更大范圍內推廣。

1.4 集成自動化技術的應用

機械制造中的集成自動化技術，也屬于一個新技術，其技術特點是集成性，在現代計算機信息技術的輔助下，集成自動化技術兼具精簡性、集成性與優化性，經由此項技術的規范應用，大大提高了機械制造的效率。結合當下市場上集成自動化技術的發展與應用情況，發現該項技術中集成了微電子技術、計算機信息技術、電子通信技術和其他的高新技術，如柔性自動化、計算機輔助技術等。由于集成自動化技術的特點，在機械制造中將現有的許多技術與設備都連接了起來，形成了現代化生產系統，在機械制造中綜合了各種技術的優勢。由于集成自動化技術的這一特點，很多機械制造廠家越來越傾向于采用這一技術，因為此技術實現了制造流程的整合，構造了完整的制造系統，不僅可實現制造中的自動化控制，更可確保產品質量。

1.5 AEI系統

AEI系統內集成了更多的現代化技術，如人工智能、專家系統，并配備有智能傳感器，具有智能化優勢。與其他的機械自動化技術相比，AEI系統的功能強大，通過此系統在機械制造中的應用，加快了行業自動化發展的步伐，所制造的機械產品，內部結構更為精細。AEI系統的設計難度較高，需分析機械制造中可能存在的故障或者隱患參數，開展智能化優化，使系統可提前針對這些問題，采取防范措施，確保該系統應用于機械制造后，系統中的智能化模塊可經由程序推理與模型假設，制定出科學的制造方案。

2 機械自動化在電梯制造各流程中的具體應用

2.1 電梯制造中材料采購環節質量控制

電梯的結構相對復雜（如圖1、2），在制造過程中的要求較高，整個制造過程中，需使用多種類型的材料，材料質量也會影響電梯的制造水平。由于電梯的制造質量與電梯的運行安全息息相關，在制造中不僅要從制造的工藝技術優化著手，也需從材料的質量控制出發。對于電梯制造中的第一類材料，在這類型材料的采購過程中，需加強材料的質量檢查，嚴格遵循材料質量檢查制度。首先，采購人員依據所需采購的材料內容，出具材料實驗報告，將此報告提交給質檢部門，由該部門負責質量檢查，了解材料的類型、性質與有關參數。采購人員記錄這些信息，從眾多的材料中辨別出材料的質量，歸類好材料、劣質材料，在材料采購的過程中，嚴禁采購劣質材料。針對第二類和第三類材料，這些材料的質量要求非常高，在對這些材料采購時，需投入更多的人力、物力，實施材料的質量把關。由于電梯制造中，對各類材料的需求量大，對于一些用量大的材料，全部檢測并不可行，一般會通過抽檢的方式檢驗材料的質量是否達標，檢測時做好記錄，嚴禁劣質材料用于電梯的制造。

圖1 電梯構成部分

圖2 電梯一般布置

2.2 自制件加工的質量控制

（1）人員控制。對電梯這類機械產品來說，制造時很多方面都有嚴苛的質量標準，在自制件的加工過程中，有關人員需在制造的全過程中，加強質量控制。每個參與自制件加工的人員，都應該為專業人員，上崗前，企業要對這些人員實施專業化培訓，培訓結束后還需對這些人員實施考核，只有考核通過才可正常上崗，而考核未通過的員工，繼續培訓，直到考核通過后才可結束培訓進入工作崗位。

（2）設備控制。電梯制造的過程中，使用機械自動化技術所開展的制造工作，往往需配備很多的設備，這些設備在機械制造中的意義重大。為滿足制造加工需求，也需強化對這些設備的管理與控制，因為一旦設備存在運行問題，制造無法正常開展，針對設備的控制，需保障控制精度，并在日常的工作中做好對設備的檢修、維護與保養，確保各種設備均處于正常的運行與使用狀態下。

（3）原材料控制。電梯制造時對原材料的質量要求較高，不論在制造中涉及的是哪種類型的原材料，在材料采購與使用的過程中，都需做好質量控制。首先，在原材料的采購過程中，應嚴格按照國家關于電梯制造中的材料使用標準，對市場上同類型的原材料實施價格、質量等對比，與可靠的材料供應商合作。其次，對于每次進場的原材料，都需開展質量檢查與驗收，在此過程中，廠家應提供質檢單，如果沒有自我檢查的條件，可委托第三方質檢機構，對原材料的物理、化學性能等開展檢測與評估。

（4）工作方法。電梯制造中的自制件加工，為達到加工的質量標準，需嚴格遵守有關的操作規范與標準，按照加工的工藝流程展開，當然，加工時也需按照設備使用規定，選擇恰當的模具開展轉塔處理。與此同時，也需科學設置電焊機，根據加工中的焊機標準，選擇恰當的焊接工藝，對電焊機的有關參數，如電流與電壓加以控制。噴涂與焊接對加工質量的實現也尤為重要，在這些工作中，要選派專業的人員來負責這些工作，在上崗前，企業需做好對這些崗位人員的技能培訓，只有他們的資質等達到了崗位要求，才可承擔這方面的工作。

（5）測量過程。電梯制造的流程繁多，每個步驟都應該開展嚴格的質量檢驗與測量，以通過檢驗與測量評估制造、加工的質量要求是否達到。一般情況下，需以檢測規范與質量檢驗的標準，具體的檢驗工作開展中，為得到相對準確的結果，需根據檢測要求配備專業的工具或者儀器，在后續正確操作這些儀器與工具。針對質量檢測中的工具，應通過國家相關部門的鑒定，對于產品檢驗，應根據產品在電梯結構中的重要程序，選擇恰當的檢驗方法，對于電梯中的關鍵部件，一般需采用全面檢驗的方式，并在檢驗的過程中做好記錄；其他部件應按照有關比例，實施抽檢。一旦在檢驗中發現了不合格產品，需與有關部門協商，快速進行對應的處理，以減少產品的質量問題。

2.3 外協加工質量控制

電梯制造的過程復雜，涉及多個步驟、多個廠家，為提高電梯的制造質量，不同廠家在制造的過程中需加強配合。結合當前市場上電梯制造的具體情況，機械自動化制造是最終環節，經由機械自動化的實現，雖實現了整體自動化，但在一些細節性的工作處理上，還有人工的參與，如材料選購、與外廠的協作，就需要由人工來完成。機械采購的過程中，有關人員要進行設備外觀的全面檢查，如針對電梯制造中的某一重要機械，在機械采購環節，針對外觀的檢驗，往往要實施一致性檢驗，同時，也需開展設備工作能力的檢驗。在經濟社會穩定發展的過程中，機械自動化的應用范圍越來越廣，已經有很多的機械制造廠家引入了機械自動化技術，設備作為電梯制造中的核心生產要素，與最終的制造質量有著緊密的聯系，在提高電梯制造的效率與質量上，在自動化機械設備的選擇上，應該給設備做一個全面的評估，選擇出性能好、功能多的設備。

3 結語

電梯制造的難度系數較高，為提高電梯制造的整體水平，需強化電梯制造中的技術創新。信息時代下的機械自動化技術發展迅猛，此項技術在電梯制造中的應用，可提高制造質量、效率與效益，每個電梯制造廠家都應該從根本上意識到機械自動化的技術優勢，在未來的制造過程中加大對機械自動化技術的使用。