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基于MES的汽车空调活塞自动化生产线设计
文章来源:开云体育 发布时间: 2022-10-05 浏览次数:441517

   

  yabo亚博全站首页登录亚博yabo最新官网登录面对竞争日益激烈的汽车制造产业,随着现代化信息技术的崛起,汽车零部件加工业正面临着严峻的技术挑战 。汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏,具有压缩和输送制冷剂蒸汽的作用,压缩机活塞更是主要的枢纽部件之一 。 目前国内对于汽车空调压缩机活塞的出口需求量巨大,呈现持续增长趋势,具备大规模生产特征,传统的单一工序相互独立的生产模式已经无法适应大规模的生产要求,主要表现为人力成本高、生产规模小、产品合格率低和信息传递效率低等一系列问题。

  以浙江省某汽车零部件制造企业为例,研究汽车空调活塞的加工工艺过程,设计活塞基本加工工艺流程,对活塞制造车间自动化生产线总体布局以及相关组成机构进行分析、设计,并融合信息化技术,设计了面向汽车空调活塞加工车间的制造执行系统功能模块,实现上层计划管理与底层车间之间的信息快速响应与交互功能,构建了基于 MES 的汽车空调活塞自动化加工生产线。 生产线各工序间衔接有序,高效完成汽车空调压缩机活塞的自动化生产,降低企业生产成本,提高产品的生产效率和质量。

  汽车空调压缩机作为空调制冷系统的核心零部件,主要承担压缩和输送制冷剂蒸汽的作用,改善汽车内部空气质量,有效提高汽车驾驶人员驾车的舒适程度,减少事故发生概率。 压缩机工作条件相对其他零部件较为严酷,以至于经常出现各种问题和故障,从而影响整个汽车空调系统的正常工作,这里面起着关键性作用的就是汽车空调压缩机活塞。 以 PXE 类型活塞为研究对象,主体结构可分为槽、颈部、坡口、中心孔、活塞座和活塞筒等部分。

  压缩机活塞自动化加工生产线是车间布局的核心组成部分,活塞自动化加工生产线主要由数控组合机床、物料输送轨道、智能 AGV 小车以及升降台等机构组成,该自动化生产线实现了活塞加工过程的连续、高效化,极大地提高了产品的加工速度和生产效率。 根据活塞的加工工艺要求,考虑设备加工、物流运输以及作业空间各方面的要求,对整个活塞加工车间进行总体布局设计。 在经济实用的基础上,综合考虑生产成本、生产效率和生产质量等多种因素,设计包括自动化上下料、自动化监测、物流运输、控制中心和工作台等现场机构的总体平面布局图。

  系统的主要构架包括数据采集层、事务处理层、功能服务层和系统应用层 4 个主要部分。 依托车间现场的传感技术,对生产现场人、机、料、法、环、测 6 要素进行基础数据采集,通过车间局域网和无线传感网络传输数据到数据库形成相应的静态和动态数据,并对数据进行特殊事件处理,连接系统服务接口输出到文档管理、权限管理、生产管理、设备管理、仓储管理和质量管理 6个主要功能模块。

  通过对汽车空调压缩机活塞加工工艺、车间布局和生产线组成机构的研究设计,分析活塞加工车间的生产、位置、环境、机床、工艺和加工等数据类型,选用条码技术、红外传感器、CCD 传感器和 RFID 传感器等进行基础数据采集,根据不同数据类型和接口技术,优选 OPC 标准、ZigBee、GSM/ GPRS/ UMTS、Wi-Fi、Blue-tooth、UWB 及组态等技术,构建无线传感网络,实时获取活塞制造车间海量、异构数据。 通过过滤与筛选,建立数据逻辑模型,提取生产对象的空间信息、属性信息、时间信息以及与生产状态的关系,研究生产监控事件的描述方法与事件检测方法,实现活塞制造车间实时异常检测。

  车间现场数据采集需要传输到数据库系统,作为汽车空调活塞 MES 主要构架的重要组成部分之一,基本的数据库模型包括人员、设备、物料、工艺以及作业计划等数据模型,数据采集是数据库系统的基本功能,以基础物料数据采集为例,设计、编写基础物料数据模型。

  针对目前企业汽车压缩机空调活塞加工生产效率低、产品不合格率高以及人力成本过高等问题,以浙江某制造企业为例,面向汽车空调活塞加工工艺,对活塞的基本加工工艺流程进行分析、设计,集成自动上下料、自动检测和物料运输技术等功能于一体,合理配置车间自动化生产线布局,并以信息化为载体,设计开发出了适用于活塞生产加工车间的制造执行系统,实现信息流推动实物生产的目标。 依托生产线各模块之间的相互协调以及信息有效的传递、处理,企业在实际生产中取得了显著的成效,合理地控制了生产成本,减少人员投入,保障了产品生产的效率和品质,为后续自动化、信息化和柔性化加工的研究提供了一定的实践基础。


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