自動化生產線(Automated Production Line)

自動化生產線(Automated Production Line)

自動化生產線是指按照工藝過程,把一條生產線上的機器聯結起來,形成包括上料、下料、裝卸和產品加工等全部工序都能自動控制、自動測量和自動連續的生產線。

自動化生產線的條件

(1)很高的產品需求量。要求有很高的生產量;

(2)穩定的產品設計。自動化生產線很難應對設計的頻繁變更;

(3)較長的產品壽命。在大多數情況下產品壽命至少是幾年;

(4)多種加工工藝。產品製造過程中需要使用多種加工工藝。

自動化生產線的特點

1)產品或零件在各工位的工藝操作和輔助工作以及工位間的輸送等均能自動進行,具有較高的自動化程度

2)生產節奏性更為嚴格,產品或零件在各加工位置的停留時間相等或成倍數。

3)產品對象通常是固定不變的,或在較小範圍內變化,而且在改變品種時要花費許多時間進行人工凋整。

4)全線具有統一的控制系統,普遍採用機電一體化技術

5)自動化生產線初始投資較多。

自動化生產線的基本組成

自動化生產線由基本工藝設備及各種輔助裝置、控制系統和工件的傳輸系統組成,根據產品或零件的具體情況、工藝要求、工藝過程、生產率要求和自動化程度等因素不同,自動線的結構及其複雜程度,往往有很大差別,但一般自動線都由幾個基本部分組成,如圖所示。

Image:自动生产线的组成.jpg

對於具體的自動化生產線,其組成並非完全相同,按照結構特點,可分為通用設備自動線、專用設備自動線、無儲料裝置自動線和有儲料裝置自動線等。

自動化生產線的類型

自動化生產線的類型多種多樣,可按其不同的特征進行分類。根據工作性質不同可以分為:切削加工自動線、裝配自動線及綜合性自動線(即具有不同性質的工序,如機械加工、裝配檢驗、熱處理、防鏽包裝等工藝範圍);根據工件輸送方式可分為:料槽輸送自動線、機械手輸送自動線、傳送帶輸送自動線以及帶隨行夾具的自動線等;根據生產批量的大小又可分為大批大量生產的專用自動線和多品種成批生產的可變自動線。按生產線所用加工裝備和上作節拍特性對機械加工自動線作如下分類。

  (一)按所用加工裝備類型分類
  1.通用機床自動線

這類自動線多數是在流水線的基礎上,利用現有的通用機床進行自動化改裝後連接而成,有時也根據需要配置少量專用機床。這類自動線建線周期短、成本低,多用於加工盤類、環類、軸、套等中小尺寸旋轉類工件。

  2.專用機床自動線

這類自動線以專用自動機床為主要加工裝備,因而設計、製造周期長、投資較大、專用性強、產品改變後使用的靈活性小,但生產效率高、產品質量穩定,適用於大批量生產類型。此類生產線建線前必須進行充分的市場預測和分析,不能盲目建線。

  3.組合機床自動線

組合機床不僅具有專用機床的結構簡單,生產率和自動化程度高的特點,而且由於大部分部件是通用部件,還具有設計製造周期短、成本低等優點。以這種通用化程度高的組合機床為主要裝備,加上工件輸送、轉位和排屑等輔助設備所組成的自動線稱為組合機床自動線(如圖5-2所示)。此類自動線主要適用於箱體和雜類工件的大批量生產,設計製造簡單、使用可靠、生產效率高。其應用較專用機床生產線更為普遍。

  4.柔性製造自動線(Flexible Manufacturin Line——FML)

柔性”是指生產組織形式和自動化製造設備對加工任務的適應性。前述三類機械加工自動線主要適用於單一品種(或少量品種)的大批量生產,難以滿足產品向多品種、中大批量生產方向發展的需求。為瞭解決這一矛盾,便出現了以數控機床或由數控操作的組合機床為主要加工裝備組成的自動線(FML),它具有一定的柔性。實現柔性化的關鍵是其基本組成設備——加工單元的柔性。FML一般由自動化加工設備、托板(工件)輸送系統和控制系統組成。

  (二)按自動線生產節拍特性分類

自動線完成一個工作迴圈所需要的時間稱為自動線的生產節拍。按其生產節拍特性可分為固定節拍和非固定節拍兩種形式。

  1.固定節拍自動線

固定節拍是指自動線中所有單元設備的丁作節拍等於或成倍於自動線的生產節拍。在這類自動線上工序間沒有儲料裝置,機床按照工件工藝順序依次排列,工件由輸送裝置嚴格地按生產線的生產節拍強制性地沿固定路線從一個工位送到下一個工位,直到加工完畢。

  2.非固定節拍自動線

非固定節拍自動線是指自動線中各設備的工作節拍不同,各設備的工作周期是其完成各自工序所需要的實際時間。

自動化生產線的好處

(1)較低的直接勞動參與;

(2)較低的產品成本,因為設備的固定成本由大量的產品平攤了;

(3)較高的生產率;

(4)製造提前時間(從開始生產直到成品完工之間的時間)最短,在製品數量最少;

(5)工廠占地面積最小。

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