应用自动化技术对提升型材加工企业综合效益的作用

王镇

化繁为简：多次-多层-多尺寸

切削量较大需要在相同工位多次切削（多刀）时，手动机器需要每次设置吃刀量，需要重复多次加工动作，无法做到每次切削量均勻，无法保证重复定位精度；多型腔需要加工下一层型腔（多层）时，手动机器由于重复定位精度差，无法避免刀具与另一层型材产生干涉；加工不同槽宽和孔径（多尺寸）时，手动机器换刀时需要每次重复执行停机、打开防护罩、卸刀、装刀、关闭防护罩、启动几个步骤。自动化技术背景下，重复定位精度高、自动设置吃刀量、自动换刀时无需启闭防护罩的数控机械，会越来越受企业欢迎。

化难为易：多面-多点-多角度

型材有“上下左右前后”6个表面，每个表面有左右前后4条边线，每条边线可对应数个点位，每个点位可能对应不同的加工角度。使用手动机器时，需要人工变换型材加工面，需要手工标记加工点，需要制作角度靠模或手动调节机头角度，所有人工作业均无法避免劳动强度大、生产速度慢和加工质量差的问题。而自动化机械可以借助XYZ轴坐标值的输入，自动精确定位机头到所需表面/边线/点位，通过自动翻转主轴或自动翻转工作台改变加工角度（ABC轴），高效率高精度完成加工任务。

持续改进生产体系

手动机械加工时代，工艺方案不完善时，有责任心、有经验的老师傅可以消除部分或全部隐患，维持生产体系的低效率运行。而自动化技术应用背景下，工艺方案不完善将使生产体系运行不畅，老师傅再有责任心也往往心有余而力不足。在自动化技术应用背景下，自动检测防护罩状况/意外入侵，自动探测电压/气压/温度/数量，自动检测故障等等强大的功能，一方面不允许准备不周或意外因素的出现，另一方面可以快速发现停机原因并追究人员责任，通过及时总结经验教训并采取整改措施，倒逼所有相关人员持续完善生产流程，消除人为消极因素，事先做好准备工作，事先排除隐患，极大地提高了生产体系的运行效率。

虚拟技术

虚拟技术是一项集合了计算机、控制论等诸多理论的现代化技术，该技术在型材加工过程中，能够对产品设计、加工的全过程进行模拟，通过虚拟化生产的方式模拟还原真实的生产过程。这种方式能够提前对后续加工制造中可能存在的问题进行预测，例如是否存在重复走刀路径，机器运动部件与工件是否存在干涉现象，刀具是否碰撞夹具等等，从而提高加工效率和消除安全隐患。

柔性生产

型材加工过程中的柔性生产自动化技术，主要是综合利用数控技术、计算机辅助制造技术、自动化加工机械包括机器人应用和视觉识别装置，构建一个涵盖加工制造全过程的信息化管理系统和执行系统。传统生产模式之所以可以被理解为“硬性生产”，是因为需要提前对机床参数进行调整，或更换工装夹具，这种生产方式需要依靠大量人力支撑，而且加工过程中存在许多不确定因素。而在应用了柔性自动化技术之后，可以利用计算机编程的方式对相关参数进行设置，通过加工设备连接加工机床即可以完成相关工序，并且利用计算机设备可以对加工参数、加工节奏进行合理控制，从而达到节省人力成本和提高型材加工效率的目的。

智能化技术

智能化技术的应用能够进一步促进型材加工自动化，与传统人工技术相比，智能化技术无论是在制造效率还是质量上都有着非常突出的优势，可以节省大量人工成本。在实际加工制造中可以对相关数据进行自动化采集和处理，同时也能够对相关环节的加工质量进行自动化检测，帮助企业及时了解到加工过程中存在的缺陷，并自动化对这些缺陷进行调整。例如废品将自动送入废料区，气压电压异常时会报警并自动停机，检测并提示故障部位等等，为管理者提供了极大的便利，有力提高了对产量和质量的把控能力。

计算机辅助制造技术

计算机辅助制造技术，指的是借助CAM（计算机辅助制造）软件的帮助，在电脑里设计完成的加工图纸，通过向导入图纸的方式即可自动在程序中定义加工形状，再通过网络或优盘将程序传输到加工机械，或从加工机械处扫描条形码或二维码调用程序即可开始型材加工作业流程，即减少了差错率又提高了编程速度，大大降低了对数控专业人员的依赖性，使自动化技术快捷性、准确性和稳定性得以充分展现。

有利于提高企业的竞争能力

在型材加工领域应用自动化技术，可以充分将机械自动化的优势发挥出来，可以帮助企业建立自动化的生产流程。利用计算机辅助制造系统，就能够自动对数控机床的各项参数进行设置，无需专门配置高学历高收入编程人员。数控加工机械可以自动输入原料、自动加工型材、自动翻转工件、自动输出工件，大幅度减少重复定位造成的加工误差、大幅度消除简单重复的搬运劳动。通过数控加工机械自动化技术的应用，通过降低人工成本、提高加工精度、减少用工数量并提高机械使用率，可以有效降低企业的生产成本及人力成本，有助于增强企业的获利能力和竞争能力。

有利于提升企业的品牌形象

在型材加工领域应用自动化技术，能够更好地保障或改善机械加工制造的精度，对于提高机械加工制造质量有着明显的改进作用。自动化技术在不断发展过程中，伴随着社会各行各业的进步，自动化机械的零部件在材质、热处理、精度稳定性等方面不断提升，基本可以满足消费者对精度、做工、产品形象和企业形象等方面的期望。事实上自动化技术的应用，包括自动准确调用程序、自动识别工件、自动换刀、自动完成复杂形状的加工等手段，在执行高精度多孔位或复杂形状加工任务时有着良好的应用效果，有效避免生产过程中相关参数的设置、取放工件的方向和截面形状、人工对刀等环节由于人为因素产生误差，有效避免出现残次产品，有效提高做工水平和保障加工质量，客观上起到了帮助企业形成注重品质的品牌形象。

有利于企业的升级转型

企业在自动化技术的帮助下，产量质量管理水平都能够得到有效提升，在市场中将占据更加良好的竞争地位，尤其是通过引进高端的智能制造软硬件，更是可以促使企业升级管理理念和手段，并朝现代型科技型企业的方向转型。比如在2008年-2018年之间，富士康从原来的人工生产线转化为了现在的机器人生产线，在生产过程中已经基本实现自动化。在先进自动化的模块，其工业机器人的应用主要包括了焊接、包装、镭射、涂装、组装、压铸、打磨等各大领域，目前已经实现了柔性化生产，可以减缓调整较慢的产能因素和波动较快的产量因素的矛盾，可以减少用工荒带来的负面影响，可以更快适应市场变化，成为企业升级转型样板。

在型材加工领域积极应用和积累自动化技术，不仅能够降低企业生产成本、提高产品质量，还可以因为引进新技术促使企业不断变革制度和理念，促进企业朝着现代化方向转型，对企业未来可持续发展有着非常重要的意义。

在社会不断进步的背景下，型材加工过程中传统手动机械或人工操作方式存在许多弊端，对行业的快速发展造成了阻碍。而成功应用自动化技术的企业，通过减少人为误差、节省人力成本、提升利润空间、加快技术升级和转型、提升品牌形象几个方面有效地提升了企业的综合经济效益。建议大家进一步参与自动化技术的研发与应用，结合企业自身特点充分挖掘、利用自动化技术的价值，进一步提高自动化技术应用水平，更好地汇入以智能制造为标志的产业升级换代的时代潮流之中。

（上海睿高机械设备有限公司）

参考文献：

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[2]闵林锋.机械自动化技术在机械制造中的应用研究[J].中国设备工程，2021（12）：228-229.

[3]乔智.对机械加工制造中自动化技术应用的几点探讨[J].内燃机与配件，2021（16）：173-174.