引言

就现代工业而言，工程机械是国家经济建设中的重要设备，它的生产质量与效益直接影响着基础设施的建设速度与质量。在市场竞争日益激烈、科技不断进步的今天，自动化生产的提出给工程机械制造业提供了一个通过降低人为因素干扰的发展契机，优化生产流程，提高了设备利用率，明显提高了生产效率及产品质量。

1 自动化生产对工程机械产品质量的影响

1.1 提高生产的精度和一致性

工程机械制造领域中，生产精度和一致性是产品质量的关键指标之一。传统人工生产方式受工人技能水平、工作状态、疲劳程度等诸多因素影响，各零部件加工精度及产品装配一致性很难得到保证。而自动化生产技术在我国的应用大大改善了这种局面^[1]。通常情况下，自动化的生产设备都会搭载高度精确的控制系统，例如数控系统（CNC），以数控机床加工工程机械关键零部件为例，定位精度可以达到±0.001mm，乃至更高。加工时，数控系统按照事先编制的程序实现对刀具运动轨迹及切削参数的准确控制，从而避免人为因素造成的加工误差。与此形成鲜明对比的是，一般机床由手工操作，即使有经验的员工也难以将加工精度稳定在±0.05mm范围内。该高精度加工确保零部件尺寸精度及形状精度，使产品配合精度得到显著提高，进而增强了工程机械的整体性能及可靠性。产品的装配环节中，自动化装配线也扮演着举足轻重的角色，通过自动化机械手臂及装配设备，实现各零部件按预设步骤及参数准确装配。以高空作业平台装配为例，自动化装配设备能够对回转支撑、轮胎等大零件实现精确定位与联接，并保证各装配点位置误差在最小范围。该高一致性使各装载机性能及质量稳定，降低了装配差异造成的产品质量问题。

1.2 优化质量控制

自动化生产给工程机械产品质量控制带来了更有效、更准确的方法，传统生产模式中，质量检测通常针对生产过程中的某一环节抽样，很难实现生产全过程实时监测。而自动化生产系统能够将先进传感器与检测设备整合在一起，对整个生产过程进行实时监控^[2]。

零部件加工时，利用机床上装的传感器可对加工时的切削力、温度和振动等多种数据进行实时收集，将上述数据传输给控制系统，并和预设标准值进行比较分析。当检测到数据不正常时，系统立即报警，自动对加工参数进行调整或者停机，以免生产出不合格的产品。如在加工臂架连杆时，若切削力骤增，则可能表示刀具磨损或者切削参数不尽合理，自动化系统能及时发现这种变化并采取适当措施以避免损坏设备或产生不良品。此外，自动化检测设备可以实现产品整机调试时的综合性能检测。针对高空作业平台，自动化检测系统能够模拟设备实际运行条件，实时测量设备举升、变幅和回转过程中的负载、工作速度和稳定性等性能指标，并与规范中的规定参数相比较，可以准确地判定产品合格与否。自动化质量检测方法显著提高了产品的可靠性，降低了质量问题造成的市场整改及客户投诉。自动化生产依靠精密的设备和智能系统大大提升了工程机械的良品率。在加工环节中，自动化设备依循程序精准操作，定位误差极小，确保了零部件的尺寸精度，可以将数吨重的工件的加工误差限制在微米量级，相比以往人工操作，降低了尺寸不合格的概率。在装配过程中，自动化机械臂的操作严格按照预设的参数进行，避免了人工的组装偏差。

1.3 减少不良品率

不良品率的高低是反映产品质量好坏的一个重要指标，自动化生产在减少工程机械产品不良品率方面效果显著，前面已经说过，自动化生产使生产精度和一致性得到改善、质量控制得到优化，而这一切都会直接导致不良品率下降^[3]。传统生产方式中，人工操作的不确定性导致产品不良品率难以控制到很低的水准。根据数据显示，在那些主要依赖人工生产的工程机械生产公司中，不良品率可能高达5%-10%。而自动化技术的引进可大大降低不良品率。以我司为例，在对臂架式高空作业平台结构件生产线进行焊接自动化改造后，车架、转台焊缝的不合格率由过去的5.8%下降到了0.9%。自动化生产以降低人为因素干扰来确保生产过程稳定可靠。同时，自动化质量检测与控制系统能及时发现与修正生产中存在的各种问题，以免问题不断累积与扩展，从而有效减少不良品的产出。

2 自动化生产对工程机械生产效率的影响

2.1 降低人力需求

在传统工程机械制造生产模式下，人力作为核心要素参与到生产活动当中，从原材料搬运、零部件加工到产品组装和检测，各个环节都需要大量人工操作。但是这种依靠人力的生产方式有很多缺点，例如劳动强度高、人员流动造成生产的不稳定性、人力成本不断攀升等等，这些缺点都严重地制约着企业发展。自动化生产的出现，为上述问题的解决提供了一条有效的途径，以零部件加工为例，传统机械加工车间中一台普通机床一般都需要一个工人来完成作业，工人既要承担机床运行控制又要完成工件装夹和测量，而自动化数控机床的问世则使这种状况发生了变化。一台自动化数控机床经过一次编程设定就能连续地完成对若干个工件进行加工，加工时机床能自动地完成刀具的更换、切削参数调整等复杂作业，只需要很少的技术人员来监视与维修。根据数据显示，在相同的生产规模中，使用自动化的加工设备可以使对人力的需求降低大约50%-70%。产品装配环节中，自动化装配线的使用更显著地降低人力投入，传统工程机械装配车间中，对零部件装配要求较高，在装配过程中不但劳动强度高，且效率较低。自动化装配线借助机械手臂、自动输送设备及其他自动化装置可按预设程序准确完成零部件抓取、定位及组装。以装载机装配为例，自动化装配线能够把发动机、变速箱等大零件精确无误地装上车架，其需要的人力仅为传统装配的约1/3。另外，自动化检测设备能够代替人工检测产品质量，进一步降低人力需求。降低人力需求，既减少了企业用工成本又增加了生产的稳定可靠性，由于自动化设备不会受到情绪、疲劳的干扰，所以可以一直稳定地运行，以确保产品质量一致、生产效率稳定。与此同时，公司能够把节约的人力资源用于技术研发和质量管控等核心业务，增强公司整体竞争力。

2.2 达到连续生产的目的

连续生产是工程机械生产效率提升的关键要素之一，自动化生产则为工程机械连续生产的实现提供了强有力的保障，传统生产模式中，受员工工作时间、休息制度和生产环节联系的制约，生产过程通常很难实现持续不停机。职工要经常休息，使生产线不得不在职工休息时停机，浪费生产时间。另外，物料在各生产环节间转运、设备调整及其他作业易发生时间延误而影响连续生产。自动化生产系统应运而生，突破了上述局限性。该自动化设备可由预设程序控制，全天候工作。以工程机械中零部件铸造为例，在自动化铸造生产线上应用了先进的自动化控制系统，可以实现原材料配料、冶炼、浇注直至铸件脱模、清洗等系列过程的自动化连续运行。纵观生产全过程，除经常性地对设备进行检修之外，几乎不需要对生产线进行停顿。与此相对照，传统的铸造车间由于工人需要进行轮班休息，因此每天的实际生产时间通常仅为16-18小时，并且在工人换班的时候，生产效率会显著降低。

自动化物流系统在生产中的运用，还进一步推动着连续生产的发展，在自动化的生产环境中，像自动导引车（AGV）和输送带这样的自动化物料传输设备，可以根据生产的节奏实时地传输原材料、半成品与成品，实现各生产环节的高效转运。这些物流设备和自动化生产设备密切配合，使生产流程无缝衔接，以免由于物料供应不够及时而造成生产停滞。以工程机械总装车间为例,AGV能够按照装配线要求准确无误地向装配工位发送各类零部件，以保证装配工作持续进行。同时达到连续生产的目的，既提高生产效率又降低生产成本，连续生产使设备启停次数减少，设备磨损小，能源消耗低。同时因生产效率提高而使单位时间产品产量上升，使固定成本得以分担，使产品单位生产成本下降。另外，连续生产可以缩短产品生产周期、提高企业响应市场需求速度、提升企业市场竞争力等。

3 结束语

自动化生产技术应用对工程机械制造业产生深远影响。在提高产品质量与生产效率的同时，也降低生产成本，提升企业在市场中的竞争力。未来随着人工智能、物联网与大数据的深入结合，自动化生产必将在工程机械领域扮演更重要的角色，促进产业朝着智能化、高效化发展。

参考文献:

[1]韦明杰.探究机械设备电气工程自动化技术的应用[J].中国设备工程,2023(24):218-219.

[2]王听者.机械设备电气工程自动化技术的运用[J].电工技术,2023(S1):203-205+209.

[3]张颖霄,张彦杰.电气工程自动化技术在机械设备中的应用研究[J].造纸装备及材料,2023,52(12):118-120.