自动化生产线
- 自动化生产线(Automated Production Line)
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什么是自动化生产线[1]
自动化生产线是指按照工艺过程，把一条生产线上的机器联结起来，形成包括上料、下料、装卸和产品加工等全部工序都能自动控制、自动测量和自动连续的生产线。
自动化生产线的条件[2]
(1)很高的产品需求量。要求有很高的生产量；
(2)稳定的产品设计。自动化生产线很难应对设计的频繁变更；
(3)较长的产品寿命。在大多数情况下产品寿命至少是几年；
(4)多种加工工艺。产品制造过程中需要使用多种加工工艺。
自动化生产线的特点[3]
1)产品或零件在各工位的工艺操作和辅助工作以及工位间的输送等均能自动进行，具有较高的自动化程度。
2)生产节奏性更为严格，产品或零件在各加工位置的停留时间相等或成倍数。
3)产品对象通常是固定不变的，或在较小范围内变化，而且在改变品种时要花费许多时间进行人工凋整。
4)全线具有统一的控制系统，普遍采用机电一体化技术。
5)自动化生产线初始投资较多。
自动化生产线的基本组成[3]
自动化生产线由基本工艺设备及各种辅助装置、控制系统和工件的传输系统组成，根据产品或零件的具体情况、工艺要求、工艺过程、生产率要求和自动化程度等因素不同，自动线的结构及其复杂程度，往往有很大差别，但一般自动线都由几个基本部分组成，如图所示。
对于具体的自动化生产线，其组成并非完全相同，按照结构特点，可分为通用设备自动线、专用设备自动线、无储料装置自动线和有储料装置自动线等。
自动化生产线的类型[4]
自动化生产线的类型多种多样，可按其不同的特征进行分类。根据工作性质不同可以分为：切削加工自动线、装配自动线及综合性自动线(即具有不同性质的工序，如机械加工、装配检验、热处理、防锈包装等工艺范围)；根据工件输送方式可分为：料槽输送自动线、机械手输送自动线、传送带输送自动线以及带随行夹具的自动线等；根据生产批量的大小又可分为大批大量生产的专用自动线和多品种成批生产的可变自动线。按生产线所用加工装备和上作节拍特性对机械加工自动线作如下分类。
- (一)按所用加工装备类型分类
- 1．通用机床自动线
这类自动线多数是在流水线的基础上，利用现有的通用机床进行自动化改装后连接而成，有时也根据需要配置少量专用机床。这类自动线建线周期短、成本低，多用于加工盘类、环类、轴、套等中小尺寸旋转类工件。
- 2．专用机床自动线
这类自动线以专用自动机床为主要加工装备，因而设计、制造周期长、投资较大、专用性强、产品改变后使用的灵活性小，但生产效率高、产品质量稳定，适用于大批量生产类型。此类生产线建线前必须进行充分的市场预测和分析，不能盲目建线。
- 3．组合机床自动线
组合机床不仅具有专用机床的结构简单，生产率和自动化程度高的特点，而且由于大部分部件是通用部件，还具有设计制造周期短、成本低等优点。以这种通用化程度高的组合机床为主要装备，加上工件输送、转位和排屑等辅助设备所组成的自动线称为组合机床自动线(如图5-2所示)。此类自动线主要适用于箱体和杂类工件的大批量生产，设计制造简单、使用可靠、生产效率高。其应用较专用机床生产线更为普遍。
- 4．柔性制造自动线(Flexible Manufacturin Line——FML)
“柔性”是指生产组织形式和自动化制造设备对加工任务的适应性。前述三类机械加工自动线主要适用于单一品种(或少量品种)的大批量生产，难以满足产品向多品种、中大批量生产方向发展的需求。为了解决这一矛盾，便出现了以数控机床或由数控操作的组合机床为主要加工装备组成的自动线(FML)，它具有一定的柔性。实现柔性化的关键是其基本组成设备——加工单元的柔性。FML一般由自动化加工设备、托板(工件)输送系统和控制系统组成。
- (二)按自动线生产节拍特性分类
自动线完成一个工作循环所需要的时间称为自动线的生产节拍。按其生产节拍特性可分为固定节拍和非固定节拍两种形式。
- 1．固定节拍自动线
固定节拍是指自动线中所有单元设备的丁作节拍等于或成倍于自动线的生产节拍。在这类自动线上工序间没有储料装置，机床按照工件工艺顺序依次排列，工件由输送装置严格地按生产线的生产节拍强制性地沿固定路线从一个工位送到下一个工位，直到加工完毕。
- 2．非固定节拍自动线
非固定节拍自动线是指自动线中各设备的工作节拍不同，各设备的工作周期是其完成各自工序所需要的实际时间。
自动化生产线的好处[2]
(1)较低的直接劳动参与；
(2)较低的产品成本，因为设备的固定成本由大量的产品平摊了；
(3)较高的生产率；
(4)制造提前时间(从开始生产直到成品完工之间的时间)最短，在制品数量最少；
(5)工厂占地面积最小。