工业自动化技术在传统制造业的应用分析

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

陈帅 王祥志 李红娟

青岛铸辉铜业有限公司,山东 青岛 266300

摘要

随着我国现代信息技术以及通信技术的迅猛发展,越来越多的前沿科学技术融入了我国的不同行业中,并加速了不同行业的升级和工作方式的变革。为了能够尽快达成中国制造2025的战略目标,推动我国逐步由制造大国向制造强国的方向转变,更应当将这些前沿的科学技术引入到传统的制造行业,才能有效地提升制造行业的生产效率和整体质量。本篇文章主要是分析了工业自动化技术引入传统制造行业的整体方向,并且就工业自动化技术在传统制造行业中的实践应用进行了探讨,希望能够为推动我国传统制造行业的转型以及升级提供参考意见。


关键词

工业自动化技术;传统制造行业;实践应用

正文

引言

目前,我国传统制造行业的生产发展技术已然无法满足时代前进背景下对于制造行业的生产需求,必须要针对其生产的方式进行进一步的革新和优化,才能够推动我国的传统制造行业逐步朝着更加信息化以及智能化的方向前行,推动传统制造行业内部资源的合理分配和优化升级。而工业自动化技术的应用,能够实现对于制造生产全过程的动态化监控、调度以及管理功能,对于提升制造行业的产量以及产品的质量意义重大,因此,进一步分析工业自动化技术在传统制造业中的应用方式,更成为了推动我国制造行业转型发展应当关注的要点话题。

一、工业自动化技术在传统制造业中的融入发展方向

长久以来,我国在不同的行业发展的过程中,都面临着不同程度的质量、成本投入以及交付周期永恒性的难题,传统的生产理念以及传统的方法根本无法同时兼顾生产的速度以及最终的质量,根据海量的实践工作证明,在生产过程中,必须要大量的消除原材料以及成本的浪费、实现规模化以及标准化的生产并维持生产环境,才是提质增效最为关键的切入点。近年来,随着我国制造行业逐步朝着更加多元化的方向发展,传统的加工装配式生产方式根本无法满足产品的生产需求,因此,如何能够围绕产品的生产特性和使用性能,利用自动化管理技术解决生产过程中存在的弊端,更成为了推动我国传统制造业转型升级的关键点。

以传统制造业中的焊接施工环节为例,过去的焊接施工环节由一线工作人员手持焊枪进行操作,针对焊接工作人员的专业技术要求极为严格,在工作过程中存在安全风险较高、工作效率低下、质量容易受到影响等多方面的问题。比如,针对油箱制造行业的主体焊接操作环节来说,每一台油箱的主体焊缝焊接工作时间大约为五小时,但考虑到每一个一线工作人员的操作技能程度差异性极大,因此,最终的焊接质量和焊接效率波动性也相对较大。而通过将工业自动化技术进一步的引入,就能够从根源上解决这种操作不统一、专业素质差异性较大等多方面的问题[1]

二、工业自动化技术在传统制造业的实践应用

工业自动化技术又可以分为半自动化和全自动化两大类型,根据当前我国传统制造业的发展现状来看,需要分步针对一些生产性能相对薄弱的制造企业实现半自动化水平,然后再逐步向全自动生产的方向过渡。

(一)焊接车间

在焊接车间,可以通过引入自动化的人工智能机器人展开操作,比如,在针对油箱进行焊接或引风罩进行焊接的过程中,就可以通过机器人手臂进行操作。而针对其中一些较为精密的零部件或管道,可以采用具有经验的专业人员组队进行点焊,再结合半自动化焊接模式进行操作。而在焊接质量的检测方面,在完成焊接工作之后,可以通过激光跟踪等视觉检测形式,实现对焊接件局部质量以及整体质量的检查工作。该自动化系统在应用过程中具有预备报警性能、定位防撞性能、给料性能,针对一些小批量的生产线极为适用,还可以通过与工装夹具和专业的工装夹具之间相互协调配合,逐步实现智能化的柔性生产目标[2]

(二)组装车间

柔性自动化在应用过程中最大的优势就在于其灵活性,可以根据不同产品的生产需求和应用性能无缝隙地切换生产模式,系统也可以针对多元化的产品展开操作。在加工过程中,可以根据加工要求重新进行布局,首先要规范装配生产线以及给料区间,避免在原材料输送过程中出现来源不明或错装等问题。其次,还可以通过改进常见的KBK功能,真正意义上的实现人工呼叫自动到点停的目标,通过这样的模式减少人工操作中存在的误差。通过引入工业自动化技术,就可以将传统的手工装配点逐步转变为半自动化的装配模式,再通过与电动工具之间相互配合,从而将整条生产线改造为半自动装配线条。然后再逐步向柔性装配的方式过渡,通过作业细致划分的形式,降低不同区间工作人员的操作难度以及对于工作人员的专业技术要求。

(三)系统控制

工业自动化技术在传统制造业中的引入,关系到了多个不同的维度,比如,在应用过程中,涉及到了其纵向集成性、生产线的可操作能力、模块化生产环节的开发、生产环节的开放性以及包容性特征等等。在工业自动化技术控制的过程中,不同的控制系统所搭建的设备类型也具有一定的差异性,比如,不同的控制系统中包含可编程控制器、HML、执行机构以及大量的仪器设备,这些设备与控制系统之间的协调配合程度,都需要通过反复的验证才能够实现,同时,在引入过程中对于功能的完善性、应用的可靠性以及时效性和后续的维护管理工作具有极为严格的要求,因此,在引入时需要从多个维度进行考量[3]

以机加工车间为例,通过引入工业数字化技术,就能够实现对于能源的管理、模块设备的管控等多方面的功能。首先要在重要的工作节点安装相关的传感器设备,提前收集生产过程中的各类数据信息,尽可能采用一些通用性较强且兼容性较强的集成软件。其次,就需要导入信息化系统,如MES系统,实现智能制造工作的目标。

三、结束语

综上所述,当前我国传统制造业中的工业自动化水平相对较为滞后,为了逐步实现中国制造2025的发展目标,更应当通过先达成半自动化,再逐步过渡到全自动化的管理模式,进一步提升我国传统制造业产品的生产质量和效率,为推动我国传统制造业的升级和发展提供助力。

参考文献

[1]王晶.工业自动化仪表及自动化控制技术[J].电子元器件与信息技术,2022,6(10):33-36.

[2]赵燕玲.工业自动化技术的应用策略分析[J].电子技术,2022,51(07):278-279.

[3]周加凤.机械工业自动化中运动控制技术的运用探究[J].新型工业化,2021,11(06):65-66.


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