機加工企業自動化改造中5個事關成敗的關鍵

自“中國制造2025”發布以來，各大企業紛紛投入到自動化改造的大潮中去，唯獨傳統的機械裝備制造業面臨著難以調和的轉型瓶頸：機床老舊、工人眾多、車間環境惡劣、人員素質普遍較低等問題。而部分機加工企業急于求成，盲目轉型，改造了車間物流卻喪失了產品切換的靈活性，購置了數控機床卻沒有配套的輔助設備，升級了信息系統卻面臨著配合協調困難等問題，轉型失敗的企業不在少數。因此，機加工企業只有同時把控以下5個事關成敗的關鍵環節，才能轉型成功。

A.機床的自動化上下料

現有的機床自動化改造技術，主要采用工業機器人改變機床在加工過程中工件的上下料方式。用機械替代人工和專機，完成工件裝卸、工件翻轉、工序之間的轉換，不用人或少用人，達到機械零部件自動化加工的目的，實現24小時大批量、無人化加工。

B.機加工車間的工件物流系統

工件的轉移，往往發生在粗加工與精加工、出入庫之間。機床的自動化物流線，最早出現的是組合機床物流線，僅能通過物流系統實現工件在機床間的流轉。而現有科技水平能通過輸送線、AGV小車、分揀裝置、自動化立體倉庫等手段，將整套工藝的物流全部承接：出入庫、鑄（鍛）造、粗加工、熱處理、精加工、清洗、裝配、檢測等。

自動化物流系統的改造，將改變肩扛手提、天車吊裝、裝車推車的傳統勞動面貌。多機聯合流水線自動化技術，可實現不同型號機床、工件切換的兼容，并集成機床自動化上下料單元，實現機加工車間全工序自動化流轉，目前該技術國內只有北鋼聯等少數廠商能完全掌握。

C.工件的自動化清洗

經過前道工序的加工，工件表面必然沾染了鐵屑、油污、灰塵等各類雜質，多混合物的清洗往往被工人所忽略。陳舊的手工清洗工藝，不僅清洗質量不高，而且達不到環保要求，對操作工的健康及周圍環境造成影響。改進清洗工藝，提高清洗質量與效率成為企業發展所關注的焦點之一。

機加工所產生的雜質無外乎以上幾種，使用特制的清洗液，經過數道清洗工藝可完全去除，首先考慮清洗機組的選材，為防止腐蝕一般采用304不銹鋼，配套高壓噴淋系統，進行噴淋，去除雜質。隨后使用壓縮空氣吹去表面的水漬，防止烘干過程中在表面留下水印，然后進行熱風烘干。此時，工件已經具備視覺檢測系統的輸入條件。

D.工件的自動化檢測

零部件的檢測主要是尺寸檢驗、外觀檢驗，傳統工藝是人工靠眼看，卡尺量，與標準塊對比等手段檢驗尺寸及外觀，存在光線、噪聲、情緒等干擾項，會影響到檢驗員的工作質量。

而現在由攝像機、光源、安裝座、軟件等組成的視覺檢測系統，可在線檢測裝配尺寸，配套踢廢裝置，合格品下線，不合格品被踢除并報警。通過機器視覺將被攝取目標轉換成圖像信號后，使用算法判斷，能有效的提高生產線的檢測速度和精度，大大提高產量和質量，降低人工成本，同時防止因為人眼疲勞而產生的誤判。

E.工件的自動化裝配

機械制造業發展初期,裝配多用銼、磨、修刮、錘擊和擰緊螺釘等操作,使零件配合和聯接起來，這是一種非精益化裝配，不符合現代化車間的“智造”要求。自動裝配作業包括自動清洗、平衡、分選、裝入、聯接和檢測等，有時還包括成品包裝和一些輔助性的加工工序，單純購置機械臂無法實現整套流程。

隨著先進加工單元的上線，前段制造速度明顯高于后續裝配速度，通過使用裝配機械臂、自動化專機、軟件系統等一系列智能設備集成，不僅解放了車間勞動力，尤其是提高了質量與效率。機械聽命于電腦，不會因人工的疲勞度、疏忽、熟練度等因素而對產品有所影響。在北鋼聯所承接的T/R殼體自動化車間技改前后，工程師曾做過粗算統計，在一些典型產品的生產中，部件裝配所需時間，占據產品總制造時間的一半；而在北鋼聯對車間改造后，加工單元已實現無人化管理，清洗、裝配均由機械自動化完成，高素質的工程師在中控室便可隨時監控生產情況，產品裝配時長僅占原來的15%，并解放75名車工、鉗工等各類勞動單元。