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重卡差速器壳生产线自动化、信息化改造关键技术研究与应用
| 论文题名： | 重卡差速器壳生产线自动化、信息化改造关键技术研究与应用 |
| 关键词： | 重卡差速器壳;生产线自动化;信息化改造 |
| 摘要： | 自动化与信息化已经成为世界范围内制造业的风向标，并已促使处在工业2.0/3.0水平的企业去积极投入到自动化与信息化以及智能化的探索中。目前工业强国均在积极布局工业4.0，中国“智”造也在这样的背景下发布，传统的制造业纷纷投身设备升级、软件升级，以应对新旧动能转换的到来，在企业的技术更迭中抢占先机。而多数企业由于设备整体状态良好，直接采取更换替代成本过高。此时就需要对旧有生产线进行自动化适应性改造，但其中部分设备通讯条件差，所有的操作只能由人工来完成，管理层无法获取有效的生产线底层基础数据，监控缺失，信息管理不到位。为了解决目前老旧生产线存在的上述问题，我们开展了自动化与信息集成在重卡差壳生产线的研究与应用。 本论文以重卡差速器壳体生产线为依托，完成对该线的信息化与自动化改造。在自动化适应性设计改造模块中，提出了系统的解决方案，主要包括带行走轴的六轴机器人，配合FANUC视觉系统来实现产品的自动搬运及拍照识别定位。同时，为了确保物流运转，设计了工件缓存台（可翻转）、切屑处理装置、人工抽检平台等硬件设施;为了尽量满足长时间的无人值守，实现全自动生产，增加了机内检测装置、并设置了刀具寿命管理系统，对刀具的寿命进行计数，可实现自动更换刀具。另外，利用生产线的电控系统与机器人、机床、借助传感器、PLC通讯等实现信号的交互，机床程序可根据系统信号进行自主切换，相关系统程序同步匹配将要加工的产品，实现无间隙换产，柔性程度高。 在信息化及数字化改造方面，设计开发了底层数据采集集成系统软件。从生产信息、设备信息、质量、以及人员等方面进行信息采集，形成底层数据库，并且实时更新，决策层可通过远程进行监控。质量方面，机内测量的数据可随时进行采集上传，我们将SPC嵌套到了整个信息采集系统软件里，该设计理念的应用实现了SPC在线的处理分析。同时，我们把机床的刀具补偿功能也集成到了该软件中，检测人员可根据检测结果在线体外进行远程刀具变量的调整和修改。 通过对生产线的改造，将原有的四人手动加工模式，改为现在的自动搬运、自动测量、自动换刀的无人化自动生产模式。改造后的生产线可以远程对整条生产线的产量、质量、设备、人员信息进行实时采集和分析，实现了整个生产过程生命周期的监控和追溯。 |
| 作者： | 张文佳 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 胡天亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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