馬林　蔣佳華　陳中樂　常永鑫

摘要：我國(guó)目前機(jī)械加工行業(yè)正面臨著一場(chǎng)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，要求我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)要抓住這一機(jī)遇，對(duì)原有的生產(chǎn)方式進(jìn)行改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率，以滿足需求。而目前在機(jī)械加工行業(yè)仍然存在一些問題，本文將就當(dāng)今機(jī)械加工行業(yè)內(nèi)存在的問題對(duì)機(jī)械加工設(shè)備布局方法及其仿真技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；生產(chǎn)線；優(yōu)化

就機(jī)械加工生產(chǎn)線而言，它在設(shè)計(jì)、優(yōu)化方面的措施直接關(guān)系今后企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。高效率、低成本、大規(guī)模的生產(chǎn)線，可以為企業(yè)生存和發(fā)展提供最基本的保障，同時(shí)也是機(jī)械加工生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。因此，做好機(jī)械加工生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。

一、機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

無論是社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的建造，還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，或是商業(yè)服務(wù)業(yè)質(zhì)量的提高，都需要機(jī)械的支持，因此對(duì)機(jī)械加工行業(yè)的需求越來越緊迫，既要求其產(chǎn)量提高，同時(shí)還要求其提高機(jī)械質(zhì)量，這對(duì)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)來說，既是一大嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又是一大發(fā)展機(jī)遇。在此前提下，機(jī)械加工業(yè)既要尋求合理的降低生產(chǎn)成本的方法，同時(shí)又要尋找使生產(chǎn)線更加靈活的方式，以期生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率更理想。而在我國(guó)目前大多數(shù)機(jī)械加工行業(yè)中，都沒有對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的布局規(guī)劃，就算有部分企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)線上的設(shè)備進(jìn)行了布局設(shè)計(jì)，但由于其設(shè)計(jì)理念較為陳舊，仍在使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所以即使做了設(shè)備布局，卻仍然難以滿足當(dāng)前社會(huì)各界對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)的要求，出現(xiàn)諸如各企業(yè)生產(chǎn)效率偏低，生產(chǎn)任務(wù)較為復(fù)雜時(shí)調(diào)度方面出現(xiàn)障礙，影響物流效率，甚至影響按時(shí)交貨，降低企業(yè)信譽(yù)等問題。

二、機(jī)械加工生產(chǎn)線

（一）機(jī)械加工生產(chǎn)線的組成

機(jī)械加工生產(chǎn)線的組成主要有五個(gè)部分。第一部分是加工設(shè)備，主要是指金屬切削機(jī)床；第二部分是工藝裝備，如夾具、刀具、量具及其他輔助器具；第三部分為輸送裝備，有工件輸送裝置、上下倆裝置、儲(chǔ)料裝置以及轉(zhuǎn)移裝置等；第四部分為輔助裝置，主要用來清洗生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碎屑?xì)堅(jiān)?；第五部分為控制系統(tǒng)，主要傳遞與接收信號(hào)，完成整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)控制。

（二）機(jī)械加工生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)，首先要保證生產(chǎn)線在設(shè)計(jì)周期內(nèi)可以穩(wěn)定發(fā)揮出理想的工作狀態(tài)，滿足工件加工過程中對(duì)質(zhì)量、精度的要求。其次，生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要保留一定的生產(chǎn)潛力。設(shè)計(jì)生產(chǎn)線時(shí)要保留一定的可調(diào)整性，避免設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線完全固定。生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要為操作人員保留安全適宜的工作環(huán)境，避免操作人員工作勞動(dòng)強(qiáng)度過大。生產(chǎn)線要盡量節(jié)約占地面積，避免過多的成本投入。最后，還需要貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保理念，清潔化生產(chǎn)。

三、機(jī)械加工生產(chǎn)線的優(yōu)化措施

（一）布局設(shè)計(jì)類型分析

機(jī)械加工設(shè)備的產(chǎn)品導(dǎo)向布置。對(duì)于要進(jìn)行大批量生產(chǎn)的機(jī)械加工生產(chǎn)線來說，由于其生產(chǎn)加工過程中已經(jīng)形成了固定的生產(chǎn)模式，因此只要以生產(chǎn)對(duì)象專業(yè)化為原則來對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)線進(jìn)行布置，使機(jī)械加工過程中所需的全套設(shè)備和執(zhí)行工人都以生產(chǎn)對(duì)象為主進(jìn)行聚集，按照其在機(jī)械加工過程中的先后順序進(jìn)行布局。這樣可以使這種連續(xù)流水作業(yè)之間工序間隔縮小，減少了時(shí)間和空間的浪費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)省運(yùn)輸時(shí)間與成本，提高工作效率的目的。還有另一點(diǎn)就是，這種生產(chǎn)過程由于其操作方式相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)計(jì)劃也并不復(fù)雜，便于組織管理，同時(shí)因?yàn)檫@種生產(chǎn)活動(dòng)的專業(yè)化程度較低，對(duì)工人專業(yè)技術(shù)水平的要求也比較低。但是與此同時(shí)由于這種布局方式對(duì)生產(chǎn)線要求高度同步，一旦出現(xiàn)需要對(duì)機(jī)械型號(hào)進(jìn)行改變的情況，則需要整條生產(chǎn)線都為之做出相應(yīng)改變，因此這種布局方式對(duì)機(jī)械的種類型號(hào)變化適應(yīng)能力較低。而且同樣因?yàn)檎麠l生產(chǎn)線高度同步，效率較低的生產(chǎn)設(shè)備會(huì)影響整體生產(chǎn)線加工效率。

機(jī)械加工設(shè)備的工藝導(dǎo)向布置。對(duì)于生產(chǎn)量較小，生產(chǎn)類型較多的生產(chǎn)線上，則可以采用工藝原則對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行布局，將機(jī)械加工的過程大致分為粗加工、半精加工、熱處理、精加工幾個(gè)步驟，在布局時(shí)將從屬于統(tǒng)一過程的設(shè)備布局在鄰近的位置，并依此將生產(chǎn)線分為小組，這樣即使生產(chǎn)的對(duì)象不同，只要有相同的生產(chǎn)步驟就可以在同一小組被進(jìn)行生產(chǎn)加工。這種布局的優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)機(jī)械生產(chǎn)類型變動(dòng)的適應(yīng)力較強(qiáng)，而且一旦小組設(shè)備出現(xiàn)故障，有很多可以代替其進(jìn)行加工任務(wù)的其他小組，保證了生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。但是與此同時(shí)，這種布局方法容易使物流變得復(fù)雜無序，生產(chǎn)資料經(jīng)常在多個(gè)小組之間交互，為集中管理帶來困難，增加了制造成本。

（二）簡(jiǎn)易柔性自動(dòng)化機(jī)械加工生產(chǎn)線方案的設(shè)計(jì)

在一般情況下，圓車及立銑能夠達(dá)到加工需要，所以，我們要以數(shù)控加工設(shè)備作為基點(diǎn)，將銑床及數(shù)控化車床作為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上加設(shè)數(shù)控化撞床、磨床以及沖床，擇取SWAI的銑、車、磨、銼以及沖床CNCsystem。計(jì)算機(jī)拆分成下位機(jī)與上位機(jī)兩部分，前者用于控制，而后者用于管理。網(wǎng)絡(luò)擇取常規(guī)局域網(wǎng)技術(shù)予以聯(lián)接。遵循少投入大回報(bào)的原則，配置計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)。數(shù)控加工裝置擇取常規(guī)機(jī)床，通過SWAI系列經(jīng)濟(jì)型CNCsystem與精密機(jī)電予以整體改造。

（三）提高加工的可靠性和利用率

優(yōu)化機(jī)械加工生產(chǎn)線，可以從提高加工的可靠性和利用率方面進(jìn)行考慮。做好對(duì)整個(gè)加工過程的質(zhì)量監(jiān)控工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過程中出現(xiàn)的問題和故障，同時(shí)診斷故障，避免零部件加工中出現(xiàn)過大的偏差。同時(shí)，操作人員需要及時(shí)處理故障，盡量減少不必要的停機(jī)操作。建立故障自動(dòng)診斷信息庫(kù)，整理、收集系統(tǒng)在加工過程中出現(xiàn)的問題和故障，做好故障分析工作，找到產(chǎn)生故障的部位和原因，提高故障排除效率，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大?，F(xiàn)階段的生產(chǎn)線自動(dòng)控制逐漸向著分散控制方式轉(zhuǎn)變，這種新的控制方式花費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于集中控制方式的花費(fèi)，降低電纜在鋪設(shè)過程中的長(zhǎng)度和覆蓋面積，同時(shí)有著節(jié)約電氣保養(yǎng)費(fèi)等特點(diǎn)。

四、結(jié)束語

導(dǎo)致機(jī)械零件變形的因素有很多，對(duì)于不同的原因要采取不同的措施解決。實(shí)際操作中，要注重機(jī)械加工的每一個(gè)細(xì)節(jié)，不斷完善生產(chǎn)過程，爭(zhēng)取把經(jīng)濟(jì)損失降到最低，以保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高質(zhì)量、高效率目標(biāo)，從而促使機(jī)械加工行業(yè)具有一個(gè)更好的發(fā)展前景和更廣闊的市場(chǎng)。