■北方重工集團重大部件加工分公司 （遼寧沈陽 110141） 何海洋

機床自動化程度的提升與應用

■北方重工集團重大部件加工分公司 （遼寧沈陽 110141） 何海洋

摘要：本文分析了機床自動化技術在經濟生產中的發(fā)展現(xiàn)狀，討論了機床自動化程度的提升與應用，并對機床自動化技術的發(fā)展趨勢做出了展望。

機床自動化技術在機械制造行業(yè)得到廣泛的應用，極大推動了我國工業(yè)現(xiàn)代化進程。機床是組成機械制造系統(tǒng)的最基本設備，它是由零件機械加工工藝過程設計所決定的，并與相應的工藝裝備組成不同類型的加工工藝系統(tǒng)。各加工工藝系統(tǒng)是相對獨立的，只有通過工件運儲系統(tǒng)才能使之成為有機的整體。

1. 企業(yè)機床自動化發(fā)展現(xiàn)狀

北方重工重大部件加工公司隸屬于北方重工集團有限公司，是具有自主經營、獨立核算和自計盈虧的經濟實體，擁有產品營銷、生產制造和質量保證等集團授予的權利，有完整的工藝、試驗、檢測手段以及完整的生產加工體系和用戶服務體系。大件公司擁有一個數(shù)控加工編程中心、兩個機加工車間，一個機修車間和一個工裝輔具車間。公司通過了ISO9001質量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、GB/ T28001職業(yè)健康安全管理體系和ISO10012測量管理體系四項“一體化”認證。

大件公司擁有4m×8m、5m×16m（13m、17m）數(shù)控龍門銑，8m×20m和10m×40m數(shù)控車銑加工中心，數(shù)控φ200mm鏜、φ250mm鏜、φ260mm鏜和數(shù)控1680臥車、數(shù)控6.3m、10m立車，以及18m龍門銑和捷克φ200mm鏜等21臺大型數(shù)控機床。

年生產能力：工業(yè)總產值2.1億元，其中，機械加工產值（加工制造費）8 000萬元；最大起重能力500t，可承攬加工工件最大重量500t，加工最大回轉體類工件直徑16m，加工最大銑削、鏜削類工件外形尺寸（長×寬×高）20m×10m×6m。主要服務于隧道工程、冶金、礦山、煤炭、電力、建材、港口、化工、工程成套和環(huán)保等行業(yè)，以及軍工、核電等領域的重大技術裝備中的重、特大型零部件的加工制造等。

公司經過多年的努力，機床設備有了重大變化，為國民經濟和國防建設提供了大量的基礎工藝裝備，為國家的現(xiàn)代化進程做出重要貢獻。數(shù)控機床占有率達到100%，自動化程度提高，減少工人勞動強度，提高生產效率。

2. 公司機床自動化的適應性

為了實現(xiàn)多品種、中小批量生產的自動化，就要求加工設備和加工系統(tǒng)具有高度的適應性或靈活性?！叭嵝灾圃煜到y(tǒng)（FMS）”便是隨著數(shù)控（NC）技術和計算機技術的發(fā)展而興起的。

計算機集成制造系統(tǒng)是與制造有關的、企業(yè)內部和外界所有部門功能信息處理的綜合利用，以獲得產品計劃和制造所需的工程功能和組成功能的集成，并借助適當?shù)慕涌凇?shù)據(jù)庫和網絡，達到信息資源在部門間的共享。

計算機集成制造系統(tǒng)的主要任務是進行企業(yè)內部和外部信息流的集成。它可以被看成是由4個子系統(tǒng)和一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成的系統(tǒng)。子系統(tǒng)由管理信息系統(tǒng)（MIS）、計算機輔助工程（CAE）、生產過程控制和管理系統(tǒng)對生產進行實時控制與管理、在線測試和過程的故障診斷、過程中的數(shù)據(jù)采集并反饋至有關子系統(tǒng)，以便決策機構作出相應的反應。

計算機集成制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫是一個分布式數(shù)據(jù)庫。它利用一個統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，把中央數(shù)據(jù)庫和地區(qū)數(shù)據(jù)庫整理和控制起來，達到整個計算機集成制造系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的準確性、及時性、一致性和共享性。

3.企業(yè)“機器換人”難點

制造業(yè)中，已經初步出現(xiàn)了機器換人的現(xiàn)象，所謂機器換人現(xiàn)象就是把機器視覺技術引入到生產線當中。機器視覺技術，就是利用機器來替代人工視覺，賦予機器眼睛和大腦。在大批量工業(yè)生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。

鼓勵招工難的企業(yè)機器換人，從長遠角度看，機器換人是制造轉型升級最佳途徑，但是這是一個循序漸進的過程并不能一蹴而就。工業(yè)機器人雖然在很大程度上能給企業(yè)帶來紅利，但是傳統(tǒng)的人工做工并不能被完全代替。

機器換人存在著五大難題：①企業(yè)對機器換人的認識不夠深入。②資金和人才成為制約企業(yè)機器換人的兩大主因。③已引進設備的使用率有待提高。④缺乏專業(yè)化服務機構。⑤某些關鍵共性技術亟需攻克。

企業(yè)的老技術工對于一個企業(yè)來說都是“寶貝”一樣的存在，就算是機器換人也不可能換掉這部分人，也就意味著，目前機器換人換掉了也只是部分可有可無的人。在這樣的過度階段，想不被機器人換掉就要通過自身學習，不成為可有可無的人，企業(yè)應建立健全的人才培養(yǎng)機制。

8m×20m車銑復合機床

4. 數(shù)控機床技術的發(fā)展趨勢

（1）個性化發(fā)展趨勢：①高速化、高精度化、高可靠性：提高進給速度與提高主軸轉速。②復合化：數(shù)控機床的功能復合化的發(fā)展，其核心是在一臺機床上要完成車、銑、鉆、攻螺紋、絞孔和擴孔等多種操作工序，從而提高了機床的效率和加工精度，提高生產的柔性。③智能化：為追求加工效率和加工質量方面的智能化；為提高驅動性能及使用連接方便等方面的智能化；簡化編程、簡化操作方面的智能化；還有如智能化的自動編程、智能化的人機界面等，以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內容，方便系統(tǒng)的診斷及維修。

（2）個性化是市場適應性發(fā)展趨勢。當今的市場，國際合作的格局逐漸形成，產品競爭日趨激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不斷升級，用戶的個性化要求日趨強烈，專業(yè)化、專用化和高科技的機床越來越得到用戶的青睞。

（3）開放性是體系結構的發(fā)展趨勢。新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心是開放性。開放性有軟件平臺和硬件平臺的開放式系統(tǒng)，采用模塊化，層次化的結構，并通過形式向外提供統(tǒng)一的應用程序接口。

5.結語

在短期來看機器換人是滿足了企業(yè)的用工荒，一場“機器換人”的自動化革命正如火如荼地進行。自動化制造是中國版工業(yè)4.0的基石，在目前經濟發(fā)展的“新常態(tài)”下，自動化生產與裝備的春天已經來臨。

收稿日期：（20150210）