莫曉曉

摘要：本文針對數(shù)字化工廠在智能電表自動化生產(chǎn)線設(shè)計中的應(yīng)用進行分析。根據(jù)設(shè)計現(xiàn)狀，提出生產(chǎn)線方案的仿真和優(yōu)化措施，在保證智能電表可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，可以為整個生產(chǎn)過程的效率、質(zhì)量提升提供保證。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化工廠;智能電表;自動化生產(chǎn)線;應(yīng)用措施

如今我國已經(jīng)全面進入到信息化、智能化時代，各領(lǐng)域發(fā)展過程中，都在逐漸朝著智能化的趨勢轉(zhuǎn)變，這不僅是時代發(fā)展的必然趨勢，而且也是實現(xiàn)我國現(xiàn)代制造行業(yè)不斷創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的重要措施。同時智能化技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展，有利于實現(xiàn)制造行業(yè)的高效率、低成本發(fā)展。在現(xiàn)代化制造行業(yè)的發(fā)展過程中，將仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)手段合理的應(yīng)用其中，這樣不僅可以實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的仿真、評估以及優(yōu)化和完善，而且還可以從根本上實現(xiàn)整個產(chǎn)品生命周期的有效擴展，對智能電表的自動化生產(chǎn)線設(shè)計和利用而言，具有實質(zhì)性意義。

1數(shù)字化工廠在智能電表自動化生產(chǎn)線設(shè)計中的應(yīng)用

1.1設(shè)計布局

眾所周知，我國現(xiàn)如今已經(jīng)全面進入到信息化、數(shù)字化時代，數(shù)字化技術(shù)在很多領(lǐng)域中都可以實現(xiàn)合理的應(yīng)用，整體應(yīng)用效果普遍比較良好，這也是新時期背景下重要的發(fā)展趨勢。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的前提條件下，要對智能電表自動化生產(chǎn)線的內(nèi)容進行科學(xué)合理的設(shè)計，其中包括生產(chǎn)線的線體、加工工序設(shè)備等。在與實際情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)在實踐中生產(chǎn)線的線體通常情況下，其主要的責(zé)任和義務(wù)就是要將被加工的電能表全部都運送到指定的加工位置上，加工工序在此時可以實現(xiàn)對設(shè)備有針對性的加工處理[1]。在這一基礎(chǔ)上，要與標(biāo)準(zhǔn)要求和技術(shù)規(guī)范等，對其進行合理的設(shè)計。

1.2智能電表自動化生產(chǎn)線方案

電裝機器人插件、自動后焊通常情況下都是直接由對應(yīng)的插件、原材料相互組合而成。在與實際情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)在實踐中要結(jié)合現(xiàn)狀，對PCBA板進行分析，在這一基礎(chǔ)上，由自動上板機實現(xiàn)輸送線的整個流程操作，在其他原件中基本上都是直接由自動插件機實現(xiàn)PCB板的插入和利用。在對元器件的來料方式進行分析時，發(fā)現(xiàn)其中主要的方式包括管料、編帶以及振動盤等不同類型的送料方式。插件在完成后，輸送線可以直接將PCB板帶入到對應(yīng)的波峰中進行焊接，緊接著可以直接將其引入到執(zhí)錫線中，在經(jīng)過人工補焊之后，進入到1M接駁臺。在完成一系列操作之后，需要以人工托盤的方式，實現(xiàn)PCB、人工插件操作，同時在其中加入對應(yīng)的蓋板，180°的翻轉(zhuǎn)之后，實現(xiàn)自動焊接。在自動焊接之后，要對電路板進行有效的清潔處理[2]。在整個生產(chǎn)線方案的編制以及最終確定過程中，要保證輸送帶各結(jié)構(gòu)組件以及功能作用的有效發(fā)揮。輸送線結(jié)構(gòu)中主要包括升降機、定位機構(gòu)、輸送皮帶、上層輸送線、上層輸送線等組件。不同結(jié)構(gòu)組件在實際應(yīng)用過程中的功能作用不同，升降機的主要功能是實現(xiàn)夾具在上下兩層輸送線間的搬運;定位機構(gòu)則是實現(xiàn)夾具托盤的精確定位;而輸送皮帶在實際應(yīng)用過程中，可以完成夾具托盤的輸送。上層輸送線、上層輸送線的功能都是可以實現(xiàn)電路板及夾具托盤的輸送與定位。在生產(chǎn)線的整個運作過程中，可以借助電機驅(qū)動皮帶，實現(xiàn)夾具的上料輸送。定位機在實際應(yīng)用過程中，主要是通過氣缸驅(qū)動來操作，保證夾具的緊缺定位。上層的輸送線在完成電路板、夾具托盤輸送、定位等工作內(nèi)容時，下層輸送線在其中的主要應(yīng)用作用就是實現(xiàn)空托盤的有效輸送。

2數(shù)字化工廠在智能電表自動化生產(chǎn)線方案仿真與優(yōu)化措施中的應(yīng)用

智能電表自動化生產(chǎn)線在提出以及具體應(yīng)用過程中，在數(shù)字化工廠應(yīng)用背景下，其總體仿真流程。通過三維建模軟件Catia在其中科學(xué)合理的應(yīng)用，可以實現(xiàn)智能電表自動生產(chǎn)線三數(shù)據(jù)模型的合理構(gòu)建和落實。緊接著，要將三維數(shù)據(jù)模型科學(xué)合理的應(yīng)用到仿真軟件Delmia中。進行結(jié)合分析后，發(fā)現(xiàn)PPR結(jié)構(gòu)樹在構(gòu)建以及具體應(yīng)用過程中，其主要是由工藝、資源以及產(chǎn)品這幾個部分相互組合而成。在實踐中，將Delmia作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對機器人路徑優(yōu)化，同時還要在實踐中與現(xiàn)有的工藝數(shù)據(jù)進行有效結(jié)合，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的動態(tài)化仿真操作[3]。這樣不僅可以實現(xiàn)整個生產(chǎn)線的合理布局，而且還可以保證生產(chǎn)節(jié)拍在其中得到有效的優(yōu)化和完善。

2.1機器人路徑優(yōu)化與干涉分析

在與生產(chǎn)線布局現(xiàn)狀進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)空間需求、相關(guān)技術(shù)參數(shù)等要求普遍比較高，在實踐中必須要與這些要求進行結(jié)合分析，實現(xiàn)綜合考慮，為機器人路徑優(yōu)化提出有針對性的優(yōu)化措施。在機器人選型方面，主要是以KUKARR6型為主，可以滿足現(xiàn)階段在生產(chǎn)線設(shè)計以及具體應(yīng)用過程中的個性化要求。這種型號的機器人在實際應(yīng)用過程中，其軸數(shù)為6，最大的運動半徑在經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計后確定為900mm，其中的額定負載是6kg。對機器人在整個運動過程中的主要范圍進行分析后，發(fā)現(xiàn)其主要運動范圍包括：J1回轉(zhuǎn) +170°～-170°;J2立臂 +45°～-190°;J3橫臂 +156°～-120°;J4腕 +185°～-185°;J5腕擺+120°～-120°;J6腕傳 +350°～-350°。重復(fù)精度一般控制在0.03mm。

2.2優(yōu)化結(jié)果分析

在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，對智能電表自動化生產(chǎn)線進行優(yōu)化時，可以實現(xiàn)對其整體性的仿真操作，Delmia軟件在實際應(yīng)用過程中，Pert圖以及Gantt圖功能在其中的應(yīng)用具有至關(guān)重要的影響和作用。通過這兩項功能的應(yīng)用，可以對整個生產(chǎn)線路進行有針對性的調(diào)整，這樣可以從中獲取最優(yōu)的生產(chǎn)節(jié)拍。在生產(chǎn)線的整個操作過程中，所有的人員與設(shè)備在其中要實現(xiàn)科學(xué)合理的分配，這樣不僅可以實現(xiàn)現(xiàn)有人工成本的有效控制，而且還可以提高各種不同類型設(shè)備的具體應(yīng)用效率，實現(xiàn)整條生產(chǎn)線的優(yōu)化[4]。

在整個優(yōu)化過程中，Pert圖功能以及Gantt圖功能的應(yīng)用，其各自的功能作用不同Pert圖在實際應(yīng)用過程中，可以實現(xiàn)對各工藝順序的有效觀察和分析，同時還可以根據(jù)實際要求，實現(xiàn)科學(xué)合理的安排和管理，保證整個節(jié)拍可以在實踐中得到優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)線當(dāng)中各個不同工序的優(yōu)化和調(diào)整。而Gantt圖功能在實際應(yīng)用過程中，其主要是直接按照時間進度的要求，對工件活動給予一定的表示，這樣可以直觀、清楚的看到項目在具體開展過程中的情況。除此之外，在整個優(yōu)化后，人員的配置方面有了明顯的改變，可以實現(xiàn)人力成本的節(jié)約。在經(jīng)過仔細的分析和驗證后，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化工廠在智能自動化電表生產(chǎn)線的設(shè)計以及具體應(yīng)用過程中，其不僅具有穩(wěn)定性、可靠性，而且還可以保證安全性。在實現(xiàn)成本有效控制的基礎(chǔ)上，可以保證生產(chǎn)效率、質(zhì)量的有效提升。

3結(jié)束語

數(shù)字化時代的到來，對智能電表自動化生產(chǎn)線的整個生產(chǎn)流程而言，具有非常重要的作用。與現(xiàn)階段的發(fā)展形勢進行結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效改革和創(chuàng)新發(fā)展，不僅可以體現(xiàn)出與時俱進的發(fā)展目標(biāo)，而且還可以智能電表自動化生產(chǎn)效率、質(zhì)量提升提供保證。

參考文獻：

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