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摘要：該文闡述數(shù)字化系統(tǒng)集多種先進、智能技術于一身，為數(shù)控設備自動化生產線效率、質量提升做以支撐，從本質層面緩解勞動力超負荷現(xiàn)象?；诖?，數(shù)控設備自動化生產線正式運行中，積極將數(shù)字化系統(tǒng)引入，發(fā)揮各類技術的優(yōu)勢和作用，從本質層面提高生產效率及質量。

關鍵詞：數(shù)字化系統(tǒng)；數(shù)控設備；自動化生產線；應用；趨勢

伴隨經濟高速發(fā)展，我國進入新發(fā)展階段，各領域實現(xiàn)數(shù)字化、智能化，并在經濟建設過程中發(fā)揮關鍵性作用。數(shù)控設備自動化生產線生產具有一定的風險，對其積極做好監(jiān)測和安全管理十分關鍵，直接決定整個生產線運行成效，為保證整個運行可靠、安全，需積極掌握其生產的基本要求，主要包含以下幾方面。

1數(shù)控設備自動化生產線生產的基本要求

第一，保證充足強度。為促使整個數(shù)控設備自動化生產線持續(xù)性運行，應促使各機械零部件具有較強的強度，要求初期設計和制作單位嚴格把控質量關，從源頭消除各類安全隱患，禁止質量不達標的產品；第二，安全保護裝置可靠。隨著數(shù)字化系統(tǒng)持續(xù)性發(fā)展，數(shù)控設備自動化生產效率、質量更高，不斷引入數(shù)字化控制、信號報警等方法，促使設備和機械工作產生異常狀況，自動、精準進行報警做以警示，促使自動化生產線工作安全、可靠；第三，全自動上下料機器人需不斷調節(jié)。數(shù)控設備自動化加工生產過程中，要求需對整個生產流水線進行檢測，優(yōu)化和調節(jié)其各類指標特定數(shù)值，精準詳細做好各類機器設備運行狀況質量動態(tài)化追蹤。

2數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備自動化生產線中的應用優(yōu)勢分析

數(shù)字化系統(tǒng)主要以數(shù)字化技術為核心演變，將數(shù)字化系統(tǒng)用于設備控制中，實現(xiàn)自動化生產線工作效率、質量顯著提升，對整個產品加工精度更高效把控。數(shù)字化系統(tǒng)用于數(shù)控設備自動化生產線中，有助于對整個設備做好把控，發(fā)揮多方面的優(yōu)勢，體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1獲取可靠的數(shù)據信息

生產線操作人員、維護人員和生產負責人對整個生產線工作效率至關重要，若缺少相應的信息，無法保證自動化生產線高效化運行。數(shù)字化系統(tǒng)可發(fā)揮各類數(shù)字化技術，實現(xiàn)整個數(shù)控設備生產線相關信息自動化采集，促使保證數(shù)據獲取更具可靠性及完整性。數(shù)字化系統(tǒng)可從設備整個運行相關信息收集和整合，將其摘要：該文闡述數(shù)字化系統(tǒng)集多種先進、智能技術于一身，為數(shù)控設備自動化生產線效率、質量提升做以支撐，從本質動態(tài)化傳輸至移動設備、企業(yè)軟件內，為整個自動化生產線順利工作提供數(shù)據支撐[1]。

2.2提高生產力

整體設備工作效率作為判定自動化生產線工作的重要指標，其積極結合停機時間、生產力和質量，數(shù)字化系統(tǒng)促使整個數(shù)控設備工作效率更具經濟性和可操作性，生產力大幅度提升，緩解各類人工工作體量。

2.3降低運營成本

部分集齊和生產流程均需重新訂購原材料，若原材料消耗完，無法持續(xù)性進行生產，選取數(shù)字化系統(tǒng)可自動化重新訂購可保證原材料處于隨時可用狀態(tài)，且無需消耗較高的現(xiàn)場成本或加急費用支出，顯著降低整個數(shù)控設備自動化生產線工作費用。長周期實現(xiàn)重復性工作，提高生產效率，減少人為因素帶來的影響，降低生產中成本支出，提高產品自身實際產量及質量。

3數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備自動化生產線中的應用

3.1數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備自動化生產線中的應用原則

數(shù)字化系統(tǒng)用于數(shù)控設備自動化生產線中，是實現(xiàn)高效、安全生產的關鍵，為保證其實際應用成效較佳，需始終堅持基本應用原則，主要涵蓋以下幾方面：①滿足多層次人員需求。整個企業(yè)實際生產、管理過程中要求多個人員做好協(xié)調配合，保證數(shù)控設備自動化生產線有效實施，最大限度應用數(shù)字化系統(tǒng)，符合管理人員綜合性基本要求，保證正式操作過程中多元化要求均被滿足；②安全第一。安全始終作為整個自動化生產線的基礎和前提，數(shù)控設備實際生產過程中，安全與整個企業(yè)生存和發(fā)展息息相關，數(shù)字化系統(tǒng)用于數(shù)控設備自動化生產線中，生產過程實時數(shù)據采集需滿足指標和生產控制系統(tǒng)安全、可靠運行。

3.2數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備自動化生產線中的相關應用

3.2.1生產設備控制

數(shù)控設備自動化生產線生產過程中，積極引入數(shù)字化系統(tǒng)有助于對整個生產設備進行統(tǒng)一化監(jiān)控，對數(shù)控設備進行實時監(jiān)控，有助于及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場生產異常狀況，及時采取有效的措施加以解決?，F(xiàn)場人員可積極利用計算機最終數(shù)據的結果，對現(xiàn)場數(shù)控設備自動化生產線工作狀況進行綜合性分析，保證現(xiàn)場生產工作高效化運行。隨著數(shù)字化系統(tǒng)持續(xù)性發(fā)展和優(yōu)化，數(shù)控設備自動化生產線向更高層次發(fā)展，數(shù)控設備數(shù)量顯著增加，且各設備間形成較佳的配合，方可獲取較佳的應用成效。由于數(shù)控設備自動化生產線運行過程中，其內部結構具有一定的復雜性，應對其進行實時監(jiān)控，動態(tài)化發(fā)現(xiàn)其內部形成的故障，避免對整個自動化生產過程穩(wěn)定性、安全性產生影響，增加各類生產事故發(fā)生的風險。數(shù)控設備自動化生產線運行中，其包含多個變化的外界環(huán)境因子，內部結構復雜，增加整個設備產生故障風險，需積極選用數(shù)字化系統(tǒng)對數(shù)控設備實現(xiàn)精細化、動態(tài)化控制，保證設備生產處于可控化，實現(xiàn)較佳的生產成效，保證整個生產運行更具穩(wěn)定性、可靠性[2]。

3.2.2實時監(jiān)測各故障診斷

數(shù)控設備自動化生產線正式運行過程中，高效化完成整個生產過程故障診斷，第一時間做好處理，保證生產安全、可靠，及時掌握故障發(fā)生的具體部位和種類，積極選用數(shù)字化系統(tǒng)，對各類生產數(shù)據進行收集和匯總分析，對各類生產過程中高危性風險做好精準性評估，顯著提升整個工作效率及質量。全過程監(jiān)測的關鍵目標是對整個故障進行綜合性檢測，精準辨識故障產生的幅度，科學估測和推算時間周期，對其未來發(fā)展核心趨勢進行估測，匯總故障發(fā)生的特征制定相應的建議和策略。數(shù)控自動化生產線實際生產過程中，選用監(jiān)測方法不一，各監(jiān)測方法基本原理不一，最終監(jiān)測成效存在較大的差異性，多以解析模型過程的監(jiān)測方法、專家知識監(jiān)測方法等為主，其中使用頻次較高的便是專家知識監(jiān)測方法，獲取較佳的應用成效，針對不同故障診斷方法分析，應結合不同數(shù)字化技術提出過程監(jiān)測和診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)內處理信息及分析結果動態(tài)化傳輸至整個數(shù)據庫內，及時掌握各類故障發(fā)生具體部位，對其及時處理[3]。

3.2.3緊急停車系統(tǒng)

數(shù)字化系統(tǒng)內部最為核心的構成是緊急停車系統(tǒng)，將其用于整個數(shù)控設備自動化生產線運行中，關鍵在于對整個生產環(huán)節(jié)進行動態(tài)化監(jiān)控，保證各生產裝置處于允許范圍內進行運行和操作。自動化生產過程中存在多個危險物品，部分工藝參數(shù)超出限值，易導致設備損壞、人員傷亡等不良現(xiàn)象，緊急停車系統(tǒng)主要是對全過程運行中關鍵參數(shù)和實際生產狀況做好精準監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控內容偏離正確工作范圍內，且到達初期設定停車要求下，其便會取代監(jiān)控系統(tǒng)。應結合初期設定的實際操作程序主動操作自動化緊急停車，確保整個自動化生產過程中處于安全狀態(tài)，保證人員、環(huán)境和設備可靠，最大限度降低不良事故發(fā)生。緊急停車系統(tǒng)應用的關鍵在于，可從本質層面提升數(shù)控設備自動化生產線安全性、可靠性，其硬件主要是由3大模塊構成，不同單元模塊功能不盡相同，為促使該系統(tǒng)處于實踐中應用成效較佳，堅持相應的工作原則，方可獲取較佳的應用成效[4]。

3.2.4數(shù)字化儀表監(jiān)控

數(shù)控設備自動化安全生產過程中，儀表數(shù)字化監(jiān)控至關重要，利用儀表數(shù)據可完整掌握整個生產線工作狀況，有利于從本質預防各類故障引發(fā)的風險。數(shù)字化儀表及其控制過程中，作為整個數(shù)控設備自動化生產線的基礎和前提，對整個生產質量和效率具有重要作用，現(xiàn)下數(shù)字化儀表種類較多，其實際控制主要體現(xiàn)在以下幾方面。（1）可編程過程控制。數(shù)控設備自動化生產線運行中，積極引入數(shù)字化系統(tǒng)，利用先進的數(shù)字化技術及微電腦芯片，促使生產過程中各類儀表運行可靠、安全。整個生產線運行中，選取PLC控制系統(tǒng)決策制定控制目標及控制思路，處于各類數(shù)據匯總、處理分析出軟件、硬件等系統(tǒng)實際工作狀況，提供強有力的技術支持，實現(xiàn)遠程端口動態(tài)化監(jiān)測儀表實際工作狀態(tài)。復雜控制模式可動態(tài)化控制儀表運行可靠性，可在電路控制、設計等環(huán)節(jié)融入自動化監(jiān)控測試，可保證技術人員高效化匯總收集相關功能性指標。（2）數(shù)據記憶控制。數(shù)據完成自行記憶和存儲，數(shù)控設備自動化運行過程中，可積極引入數(shù)字化技術，利用數(shù)據庫完成各類數(shù)據匯總和整合，簡易化處理控制中各類裝置運行效率及質量。整個數(shù)控設備自動化生產線運行過程中，積極以數(shù)據記憶控制技術為核心，有助于全方位掌握數(shù)據庫運行實際狀況，將自身收集信息數(shù)據做好比對，記憶中持續(xù)性改善和更新數(shù)據庫內數(shù)據信息，為后續(xù)生產運行提供便捷，促使整個生產線運行可靠[5]。（3）計算控制功能。數(shù)控設備自動化生產線運行中，需積極以數(shù)字化技術、計算機等為核心，從終端展開系統(tǒng)性監(jiān)測，保證生產效率及質量提升。數(shù)字化控制實際應用中，主要選取各類相關公式和指標，監(jiān)測數(shù)據運行狀況，結合整個數(shù)字化儀表運行需求，利用關鍵核心技術進行監(jiān)測，重復審核統(tǒng)計數(shù)據精準性，促使整個生產線運行可靠、安全。

4數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備自動化生產線中的應用發(fā)展趨勢

隨著互聯(lián)網不斷普及，數(shù)字化系統(tǒng)獲得高速發(fā)展，促使整個數(shù)控系統(tǒng)更具層次性、多樣化，且結構體系在不斷實踐中逐步向標準化、規(guī)范化方向發(fā)展。從數(shù)控設備結構整體形式分析，當下使用的多數(shù)數(shù)控設備包含4種，不同類型應用優(yōu)劣不一，數(shù)字化系統(tǒng)在數(shù)控設備中應用持續(xù)性滲透和嵌入，獲取較佳的應用成效。數(shù)控設備自動化生產線運行中，將數(shù)字化系統(tǒng)引入，促使數(shù)控設備逐步向PC化方向發(fā)展，促使數(shù)控設備驅動狀況更智能、數(shù)字化，增強數(shù)控設備通信功能，控制性能優(yōu)良。數(shù)字化系統(tǒng)用于數(shù)控設備自動化生產線發(fā)展趨勢，逐步向高度集成化、柔性化、模塊化和智能化方向發(fā)展，具體而言體現(xiàn)在以下幾方面。

4.1高度集成化

數(shù)控設備自動化生產線高度集成化，主要以產品統(tǒng)一數(shù)字化模型為基礎，實現(xiàn)內部結構、表達等一致性，將設計、分析、加工制作等環(huán)節(jié)有效銜接集成，提高信息資源共享，保證信息數(shù)據可靠性和統(tǒng)一性，數(shù)字化流水線系統(tǒng)的集成化是未來發(fā)展趨勢[6]。

4.2柔性化

柔性制造主要是依托較強的生產系統(tǒng)，符合市場對不同品類、交貨日期的訂單提供高質量的產品和服務。通過生產數(shù)字化系統(tǒng)，將人員、物料、方法和環(huán)境等要素均納入整個計劃內，實現(xiàn)不同階段的銜接，符合市場變化需求。柔性制造是數(shù)字化系統(tǒng)運營成果，深層次應用數(shù)字技術、工業(yè)互聯(lián)網等，打造更具強大的柔性制造能力，實現(xiàn)降本增效目標的同時，符合產業(yè)鏈需求。

4.3模塊化

現(xiàn)下數(shù)控自動化生產線運行中，積極融入數(shù)字化系統(tǒng)，積極引入PLC模塊化運行，其憑借編程簡易、操作穩(wěn)定靈活、性價比較高等優(yōu)勢，促使生產線運作更具規(guī)范化、標準化，凸顯模塊化優(yōu)勢，提高生產效率及質量。

4.4智能化

隨著數(shù)字化系統(tǒng)深層次入駐整個自動化生產線中，可積極選用傳感器完成數(shù)據采集，通過電子看板顯示生產狀態(tài)；可依托機器視覺和多傳感器完成質量檢測，篩選質量不達標的產品，對數(shù)據進行SPC分析，明確質量問題成因；可支持相似產品混合生產線生產和裝配，靈活調整工藝，滿足小批量、多品種的生產運營模式。

5項目實際案例分析

5.1項目概況

學校全額出資310萬元，智能學院專業(yè)教師與重慶廣數(shù)機器人有限公司技術人員共同搭建團隊，以四川耀業(yè)機械股份有限公司承接的重慶宗申摩托車“捍威-200”發(fā)動機缸體為加工產品對象設計搭建無人化智能制造加工產線（圖1），既支持工業(yè)機器人專業(yè)技術技能型人才培養(yǎng)，又為企業(yè)提供持續(xù)穩(wěn)定的代加工服務，打造了“產學研一體化”生產型實訓平臺。智能制造生產線主要由MES系統(tǒng)、云監(jiān)控運行系統(tǒng)、總控臺、2臺RB08工業(yè)機器人、AGV小車、立體料倉、視覺、車床（CK40S）和加工中心（VMC650B）組成。

5.2無人智能化生產線建設的技術特色

首先由MES系統(tǒng)負責完成生產線的調度和任務的下發(fā)工作，然后通過總控臺接收MES系統(tǒng)分發(fā)的訂單任務，直接調度機器人1從立體料倉中取下毛坯，放入接駁碼頭，呼叫AGV將工件運送到車床上料處，當運送工件的AGV小車抵達車床上料點后，由機器人2將工件放入數(shù)控車床進行端面和倒角的加工，待數(shù)控車床加工完成后，機器人2將工件放入翻轉區(qū)進行換向，并對工件進行拍照識別檢測，再將工件放入加工中心進行內孔、銷孔、平面和搖臂孔的加工，加工完成后將工件放入中轉區(qū)，呼叫機器人1抓取工件，放入立體料倉中。通過該系統(tǒng)應用利用視頻監(jiān)控可查看工件加工狀態(tài)；真正做到產線在加工過程中的無人化，直接利用MES系統(tǒng)完成整個加工流程的控制；該系統(tǒng)通過云監(jiān)控運行系統(tǒng)將設備數(shù)據采集，并傳入云端，可通過Web端和手機端在線訪問設備狀況，當設備出現(xiàn)報警時，手機端會接收到設備的報警信息。

6結束語

數(shù)字化系統(tǒng)在整個數(shù)控設備自動化生產線運行中占據重要地位，為實現(xiàn)自動化生產線高效率、高質量目標，應積極掌握其實際應用重點，發(fā)揮數(shù)字化系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢，從源頭顯著提升整個自動化生產線的效率和質量。為保證整個實際應用成效，始終遵循基本應用原則，結合生產線實際狀況，精準掌握各類技術要點，推動企業(yè)良好生存和發(fā)展。

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作者:嚴勝利，李俊泓李浩張春林單位:廣安職業(yè)技術學院