数控设备自动化生产线探析

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摘要：该文阐述数字化系统集多种先进、智能技术于一身，为数控设备自动化生产线效率、质量提升做以支撑，从本质层面缓解劳动力超负荷现象。基于此，数控设备自动化生产线正式运行中，积极将数字化系统引入，发挥各类技术的优势和作用，从本质层面提高生产效率及质量。

关键词：数字化系统；数控设备；自动化生产线；应用；趋势

伴随经济高速发展，我国进入新发展阶段，各领域实现数字化、智能化，并在经济建设过程中发挥关键性作用。数控设备自动化生产线生产具有一定的风险，对其积极做好监测和安全管理十分关键，直接决定整个生产线运行成效，为保证整个运行可靠、安全，需积极掌握其生产的基本要求，主要包含以下几方面。

1数控设备自动化生产线生产的基本要求

第一，保证充足强度。为促使整个数控设备自动化生产线持续性运行，应促使各机械零部件具有较强的强度，要求初期设计和制作单位严格把控质量关，从源头消除各类安全隐患，禁止质量不达标的产品；第二，安全保护装置可靠。随着数字化系统持续性发展，数控设备自动化生产效率、质量更高，不断引入数字化控制、信号报警等方法，促使设备和机械工作产生异常状况，自动、精准进行报警做以警示，促使自动化生产线工作安全、可靠；第三，全自动上下料机器人需不断调节。数控设备自动化加工生产过程中，要求需对整个生产流水线进行检测，优化和调节其各类指标特定数值，精准详细做好各类机器设备运行状况质量动态化追踪。

2数字化系统在数控设备自动化生产线中的应用优势分析

数字化系统主要以数字化技术为核心演变，将数字化系统用于设备控制中，实现自动化生产线工作效率、质量显著提升，对整个产品加工精度更高效把控。数字化系统用于数控设备自动化生产线中，有助于对整个设备做好把控，发挥多方面的优势，体现在以下几方面。

2.1获取可靠的数据信息

生产线操作人员、维护人员和生产负责人对整个生产线工作效率至关重要，若缺少相应的信息，无法保证自动化生产线高效化运行。数字化系统可发挥各类数字化技术，实现整个数控设备生产线相关信息自动化采集，促使保证数据获取更具可靠性及完整性。数字化系统可从设备整个运行相关信息收集和整合，将其摘要：该文阐述数字化系统集多种先进、智能技术于一身，为数控设备自动化生产线效率、质量提升做以支撑，从本质动态化传输至移动设备、企业软件内，为整个自动化生产线顺利工作提供数据支撑[1]。

2.2提高生产力

整体设备工作效率作为判定自动化生产线工作的重要指标，其积极结合停机时间、生产力和质量，数字化系统促使整个数控设备工作效率更具经济性和可操作性，生产力大幅度提升，缓解各类人工工作体量。

2.3降低运营成本

部分集齐和生产流程均需重新订购原材料，若原材料消耗完，无法持续性进行生产，选取数字化系统可自动化重新订购可保证原材料处于随时可用状态，且无需消耗较高的现场成本或加急费用支出，显著降低整个数控设备自动化生产线工作费用。长周期实现重复性工作，提高生产效率，减少人为因素带来的影响，降低生产中成本支出，提高产品自身实际产量及质量。

3数字化系统在数控设备自动化生产线中的应用

3.1数字化系统在数控设备自动化生产线中的应用原则

数字化系统用于数控设备自动化生产线中，是实现高效、安全生产的关键，为保证其实际应用成效较佳，需始终坚持基本应用原则，主要涵盖以下几方面：①满足多层次人员需求。整个企业实际生产、管理过程中要求多个人员做好协调配合，保证数控设备自动化生产线有效实施，最大限度应用数字化系统，符合管理人员综合性基本要求，保证正式操作过程中多元化要求均被满足；②安全第一。安全始终作为整个自动化生产线的基础和前提，数控设备实际生产过程中，安全与整个企业生存和发展息息相关，数字化系统用于数控设备自动化生产线中，生产过程实时数据采集需满足指标和生产控制系统安全、可靠运行。

3.2数字化系统在数控设备自动化生产线中的相关应用

3.2.1生产设备控制

数控设备自动化生产线生产过程中，积极引入数字化系统有助于对整个生产设备进行统一化监控，对数控设备进行实时监控，有助于及时发现现场生产异常状况，及时采取有效的措施加以解决。现场人员可积极利用计算机最终数据的结果，对现场数控设备自动化生产线工作状况进行综合性分析，保证现场生产工作高效化运行。随着数字化系统持续性发展和优化，数控设备自动化生产线向更高层次发展，数控设备数量显著增加，且各设备间形成较佳的配合，方可获取较佳的应用成效。由于数控设备自动化生产线运行过程中，其内部结构具有一定的复杂性，应对其进行实时监控，动态化发现其内部形成的故障，避免对整个自动化生产过程稳定性、安全性产生影响，增加各类生产事故发生的风险。数控设备自动化生产线运行中，其包含多个变化的外界环境因子，内部结构复杂，增加整个设备产生故障风险，需积极选用数字化系统对数控设备实现精细化、动态化控制，保证设备生产处于可控化，实现较佳的生产成效，保证整个生产运行更具稳定性、可靠性[2]。

3.2.2实时监测各故障诊断

数控设备自动化生产线正式运行过程中，高效化完成整个生产过程故障诊断，第一时间做好处理，保证生产安全、可靠，及时掌握故障发生的具体部位和种类，积极选用数字化系统，对各类生产数据进行收集和汇总分析，对各类生产过程中高危性风险做好精准性评估，显著提升整个工作效率及质量。全过程监测的关键目标是对整个故障进行综合性检测，精准辨识故障产生的幅度，科学估测和推算时间周期，对其未来发展核心趋势进行估测，汇总故障发生的特征制定相应的建议和策略。数控自动化生产线实际生产过程中，选用监测方法不一，各监测方法基本原理不一，最终监测成效存在较大的差异性，多以解析模型过程的监测方法、专家知识监测方法等为主，其中使用频次较高的便是专家知识监测方法，获取较佳的应用成效，针对不同故障诊断方法分析，应结合不同数字化技术提出过程监测和诊断系统，实现系统内处理信息及分析结果动态化传输至整个数据库内，及时掌握各类故障发生具体部位，对其及时处理[3]。

3.2.3紧急停车系统

数字化系统内部最为核心的构成是紧急停车系统，将其用于整个数控设备自动化生产线运行中，关键在于对整个生产环节进行动态化监控，保证各生产装置处于允许范围内进行运行和操作。自动化生产过程中存在多个危险物品，部分工艺参数超出限值，易导致设备损坏、人员伤亡等不良现象，紧急停车系统主要是对全过程运行中关键参数和实际生产状况做好精准监控，发现监控内容偏离正确工作范围内，且到达初期设定停车要求下，其便会取代监控系统。应结合初期设定的实际操作程序主动操作自动化紧急停车，确保整个自动化生产过程中处于安全状态，保证人员、环境和设备可靠，最大限度降低不良事故发生。紧急停车系统应用的关键在于，可从本质层面提升数控设备自动化生产线安全性、可靠性，其硬件主要是由3大模块构成，不同单元模块功能不尽相同，为促使该系统处于实践中应用成效较佳，坚持相应的工作原则，方可获取较佳的应用成效[4]。

3.2.4数字化仪表监控

数控设备自动化安全生产过程中，仪表数字化监控至关重要，利用仪表数据可完整掌握整个生产线工作状况，有利于从本质预防各类故障引发的风险。数字化仪表及其控制过程中，作为整个数控设备自动化生产线的基础和前提，对整个生产质量和效率具有重要作用，现下数字化仪表种类较多，其实际控制主要体现在以下几方面。（1）可编程过程控制。数控设备自动化生产线运行中，积极引入数字化系统，利用先进的数字化技术及微电脑芯片，促使生产过程中各类仪表运行可靠、安全。整个生产线运行中，选取PLC控制系统决策制定控制目标及控制思路，处于各类数据汇总、处理分析出软件、硬件等系统实际工作状况，提供强有力的技术支持，实现远程端口动态化监测仪表实际工作状态。复杂控制模式可动态化控制仪表运行可靠性，可在电路控制、设计等环节融入自动化监控测试，可保证技术人员高效化汇总收集相关功能性指标。（2）数据记忆控制。数据完成自行记忆和存储，数控设备自动化运行过程中，可积极引入数字化技术，利用数据库完成各类数据汇总和整合，简易化处理控制中各类装置运行效率及质量。整个数控设备自动化生产线运行过程中，积极以数据记忆控制技术为核心，有助于全方位掌握数据库运行实际状况，将自身收集信息数据做好比对，记忆中持续性改善和更新数据库内数据信息，为后续生产运行提供便捷，促使整个生产线运行可靠[5]。（3）计算控制功能。数控设备自动化生产线运行中，需积极以数字化技术、计算机等为核心，从终端展开系统性监测，保证生产效率及质量提升。数字化控制实际应用中，主要选取各类相关公式和指标，监测数据运行状况，结合整个数字化仪表运行需求，利用关键核心技术进行监测，重复审核统计数据精准性，促使整个生产线运行可靠、安全。

4数字化系统在数控设备自动化生产线中的应用发展趋势

随着互联网不断普及，数字化系统获得高速发展，促使整个数控系统更具层次性、多样化，且结构体系在不断实践中逐步向标准化、规范化方向发展。从数控设备结构整体形式分析，当下使用的多数数控设备包含4种，不同类型应用优劣不一，数字化系统在数控设备中应用持续性渗透和嵌入，获取较佳的应用成效。数控设备自动化生产线运行中，将数字化系统引入，促使数控设备逐步向PC化方向发展，促使数控设备驱动状况更智能、数字化，增强数控设备通信功能，控制性能优良。数字化系统用于数控设备自动化生产线发展趋势，逐步向高度集成化、柔性化、模块化和智能化方向发展，具体而言体现在以下几方面。

4.1高度集成化

数控设备自动化生产线高度集成化，主要以产品统一数字化模型为基础，实现内部结构、表达等一致性，将设计、分析、加工制作等环节有效衔接集成，提高信息资源共享，保证信息数据可靠性和统一性，数字化流水线系统的集成化是未来发展趋势[6]。

4.2柔性化

柔性制造主要是依托较强的生产系统，符合市场对不同品类、交货日期的订单提供高质量的产品和服务。通过生产数字化系统，将人员、物料、方法和环境等要素均纳入整个计划内，实现不同阶段的衔接，符合市场变化需求。柔性制造是数字化系统运营成果，深层次应用数字技术、工业互联网等，打造更具强大的柔性制造能力，实现降本增效目标的同时，符合产业链需求。

4.3模块化

现下数控自动化生产线运行中，积极融入数字化系统，积极引入PLC模块化运行，其凭借编程简易、操作稳定灵活、性价比较高等优势，促使生产线运作更具规范化、标准化，凸显模块化优势，提高生产效率及质量。

4.4智能化

随着数字化系统深层次入驻整个自动化生产线中，可积极选用传感器完成数据采集，通过电子看板显示生产状态；可依托机器视觉和多传感器完成质量检测，筛选质量不达标的产品，对数据进行SPC分析，明确质量问题成因；可支持相似产品混合生产线生产和装配，灵活调整工艺，满足小批量、多品种的生产运营模式。

5项目实际案例分析

5.1项目概况

学校全额出资310万元，智能学院专业教师与重庆广数机器人有限公司技术人员共同搭建团队，以四川耀业机械股份有限公司承接的重庆宗申摩托车“捍威-200”发动机缸体为加工产品对象设计搭建无人化智能制造加工产线（图1），既支持工业机器人专业技术技能型人才培养，又为企业提供持续稳定的代加工服务，打造了“产学研一体化”生产型实训平台。智能制造生产线主要由MES系统、云监控运行系统、总控台、2台RB08工业机器人、AGV小车、立体料仓、视觉、车床（CK40S）和加工中心（VMC650B）组成。

5.2无人智能化生产线建设的技术特色

首先由MES系统负责完成生产线的调度和任务的下发工作，然后通过总控台接收MES系统分发的订单任务，直接调度机器人1从立体料仓中取下毛坯，放入接驳码头，呼叫AGV将工件运送到车床上料处，当运送工件的AGV小车抵达车床上料点后，由机器人2将工件放入数控车床进行端面和倒角的加工，待数控车床加工完成后，机器人2将工件放入翻转区进行换向，并对工件进行拍照识别检测，再将工件放入加工中心进行内孔、销孔、平面和摇臂孔的加工，加工完成后将工件放入中转区，呼叫机器人1抓取工件，放入立体料仓中。通过该系统应用利用视频监控可查看工件加工状态；真正做到产线在加工过程中的无人化，直接利用MES系统完成整个加工流程的控制；该系统通过云监控运行系统将设备数据采集，并传入云端，可通过Web端和手机端在线访问设备状况，当设备出现报警时，手机端会接收到设备的报警信息。

6结束语

数字化系统在整个数控设备自动化生产线运行中占据重要地位，为实现自动化生产线高效率、高质量目标，应积极掌握其实际应用重点，发挥数字化系统的作用和优势，从源头显著提升整个自动化生产线的效率和质量。为保证整个实际应用成效，始终遵循基本应用原则，结合生产线实际状况，精准掌握各类技术要点，推动企业良好生存和发展。

参考文献：

[1]吕声聪.PLC通讯在啤酒饮料包装设备上的应用[J].饮料工业，2020，23（2）：58-61.

[2]王燕椿.基于RFID技术的热交换器生产线的设计[J].机械管理开发，2020，35（8）：21-23.

[3]李峰，窦媛，张童.自动化生产线壳体零件加工过程控制技术研究[J].机械制造，2020，58（10）：50-54.

[4]张新英，连金峰.木材加工智能数控机械自动化改造浅析[J].林产工业，2020，57（4）：77-79.

[5]朱文琦，邰鑫.基于物联网数控的机械机电自动化控制系统设计[J].制造业自动化，2020，42（10）：141-145.

[6]徐艳.基于MAC协议的数控设备远程监控数据自动多信道传输[J].制造业自动化，2020，42（10）：169-172.-168-

作者:严胜利，李俊泓李浩张春林单位:广安职业技术学院