客車板管材加工設(shè)備性能指標(biāo)探究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了客車板管材加工設(shè)備性能指標(biāo)探究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)客車板管材加工設(shè)備關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，為企業(yè)提升生產(chǎn)效率提供定量化數(shù)據(jù)，為客車板管材加工設(shè)備智能化提升打基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:客車;關(guān)鍵性能指標(biāo);板管材加工;智能制造

1研究背景

為響應(yīng)國家“智能制造2025”，緊跟“兩化融合”工作的開展，深入學(xué)習(xí)實(shí)踐“智能工廠、數(shù)字化車間”的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成制造運(yùn)行管理的關(guān)鍵性能指標(biāo)第2部分:定義和描述》對(duì)客車板管材加工設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行研究?？蛙嚢骞懿募庸ぴO(shè)備的水平是影響整車質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一［1］。由于我國客車行業(yè)發(fā)展較晚，在客車制造裝備的發(fā)展、創(chuàng)新和研究上與國外相比還存在明顯的差距。但在國家“智能制造2025”政策的鼓勵(lì)與推動(dòng)下，這些參數(shù)、關(guān)鍵性能指標(biāo)是工業(yè)大數(shù)據(jù)的核心和靈魂，可以直觀地體現(xiàn)設(shè)備性能。通過對(duì)關(guān)鍵性能指標(biāo)，如設(shè)備綜合效率等評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究，可以提升生產(chǎn)設(shè)備效率管理水平和縮小整個(gè)行業(yè)的差距，從而采取相應(yīng)措施來促進(jìn)制造生產(chǎn)過程的優(yōu)化和改善，提高制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本次研究提供定量化數(shù)據(jù)作為指導(dǎo)依據(jù)，為企業(yè)智能化提升打好基礎(chǔ)。

2場(chǎng)景模型(激光板材+激光管材)

在《智能制造系統(tǒng)架構(gòu)》范圍內(nèi)，建立設(shè)備工作場(chǎng)景模型，即激光板材切割機(jī)和激光切管機(jī)，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成制造運(yùn)行管理的關(guān)鍵性能指標(biāo)第2部分:定義和描述》，進(jìn)行實(shí)際測(cè)量及計(jì)算，形成量化指標(biāo)。［2］場(chǎng)景分為板材加工類激光板材切割機(jī)以及管材加工類激光切管機(jī)。板材加工類激光板材切割機(jī)主要由床身、激光發(fā)生器與外光路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)及相關(guān)軟件系統(tǒng)等組成。［3］主要用于碳素鋼(冷軋板、熱軋板、鍍鋅板)0．8～20m、鋁板1～4mm切斷加工。工藝流程如下:(1)使用可視排版軟件對(duì)需要加工零件進(jìn)行排版或通過遠(yuǎn)程離線編程及UBS接口輸入數(shù)據(jù)。(2)上料臺(tái)車從外側(cè)人工上料位運(yùn)送需要切割材料至自動(dòng)上料位，自動(dòng)上料系統(tǒng)的吸盤吸取單片的板料，將板料送至激光切割機(jī)的交換工作臺(tái)上，由激光交換工作臺(tái)自行送入激光切割位。19(3)激光切割機(jī)根據(jù)板厚自動(dòng)調(diào)節(jié)切割參數(shù)，激光切割頭自動(dòng)開始切割，直至切割完成。(4)激光交換工作臺(tái)把已經(jīng)切割完成的板材自動(dòng)送回到非切割區(qū);自動(dòng)下料系統(tǒng)把完成切割的板材運(yùn)送到下料臺(tái)車上，當(dāng)完成設(shè)置的數(shù)量之后，下料臺(tái)車自動(dòng)移動(dòng)到人工下料位，通過叉車運(yùn)至分揀位置。(5)進(jìn)行人工分揀成品、下腳料、廢料。管材加工類激光切管機(jī)主要由上料系統(tǒng)、激光切割機(jī)床身、激光發(fā)生器與切割頭、控制系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)及相關(guān)軟件系統(tǒng)等組成。［5］主要用于矩形管的下料切割及打孔。矩形管20*20～100*100mm，壁厚1．0～5．0mm;長(zhǎng)度為6米，電泳孔直徑8、12mm，位置不定。型材材質(zhì):20#、Q345、Q700、12Cr17Ni7、06Cr19Ni10。小規(guī)格材料(例如20*30*1．5方管)彈性變形較大，部分型材端頭有毛刺，毛刺余高＜2mm。型材經(jīng)過酸洗磷化處理，且表面帶有少量防銹油，可能有Ф10或Ф12不確定位置的電泳孔。管材為焊管(中間有焊線)，內(nèi)腔焊縫有余高1～2mm。切斷件長(zhǎng)度范圍:10～2500mm。工藝流程:(1)調(diào)出離線編程數(shù)據(jù)或進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程。(2)根據(jù)屏幕顯示的數(shù)量及規(guī)格，通過行車起吊將管材放在自動(dòng)上料架上，然后自動(dòng)輸送到主機(jī)的送料裝置，通過后部定位推動(dòng)，管材進(jìn)入加工位置，主夾頭將管材自動(dòng)夾緊。(3)激光切割頭進(jìn)行切斷割孔等作業(yè)。(4)成品自動(dòng)落至料架上，料渣和廢料通過翻轉(zhuǎn)門落到廢料箱。

3數(shù)據(jù)定義

根據(jù)《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成制造運(yùn)行管理的關(guān)鍵性能指標(biāo)第2部分:定義和描述》，設(shè)備綜合效率指標(biāo)是對(duì)制造業(yè)中加工設(shè)備有效性效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表1所示。［4］設(shè)備綜合效率指標(biāo)的定義和計(jì)算與設(shè)備生產(chǎn)時(shí)間密切相關(guān)，分析設(shè)備綜合效率指標(biāo)首先要明確影響該指標(biāo)的時(shí)間因素。影響時(shí)間因素有設(shè)備損壞停工時(shí)間、設(shè)備速度損失時(shí)間和設(shè)備返工浪費(fèi)時(shí)間。可用率是實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間與計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間的百分比，反映了設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間。設(shè)備性能效率是設(shè)備的凈生產(chǎn)時(shí)間與實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間的比值，反映了設(shè)備運(yùn)行情況。質(zhì)量指數(shù)為產(chǎn)品的合格品率，即設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)的合格品數(shù)量與產(chǎn)品總數(shù)量的比值。除此之外還需對(duì)KPI時(shí)間元素進(jìn)行定義，如圖3所示:例如，實(shí)際人員工作時(shí)間(APWT)是一個(gè)員工執(zhí)行生產(chǎn)訂單所需的時(shí)間。其他時(shí)間元素如實(shí)際單元處理時(shí)間(AUPT)、實(shí)際單元占用時(shí)間(AUBT)、實(shí)際人員出勤時(shí)間(APAT)等等。

4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論

根據(jù)數(shù)據(jù)定義，對(duì)原材料、成品信息等進(jìn)行記錄，分別得到激光板材切割機(jī)及激光切管機(jī)的下料記錄，表2分別用3次加工的數(shù)據(jù)為例。

5結(jié)語

通過對(duì)加工設(shè)備的時(shí)間利用情況、性能工作狀況以及產(chǎn)品的質(zhì)量情況進(jìn)行分析和計(jì)算，全面量化表現(xiàn)出設(shè)備時(shí)間利用、產(chǎn)品質(zhì)量等生產(chǎn)情況，找出工序中的瓶頸，設(shè)備生產(chǎn)效率的損失，從而改善和優(yōu)化設(shè)備生產(chǎn)情況以及企業(yè)的生產(chǎn)制造過程，提高有效產(chǎn)能，進(jìn)而提高生產(chǎn)力、效益和競(jìng)爭(zhēng)力。關(guān)鍵性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)設(shè)備生產(chǎn)效率的有效分析方法，從數(shù)據(jù)要素、時(shí)間要素和數(shù)量要素出發(fā)，給出量化數(shù)據(jù)，規(guī)范了企業(yè)生產(chǎn)流程和過程評(píng)價(jià)。對(duì)設(shè)備綜合效率指標(biāo)進(jìn)行深入分析計(jì)算，也同時(shí)驗(yàn)證了關(guān)鍵性能指標(biāo)的分析方法的有效性和實(shí)用性。在今后智能制造領(lǐng)域，在國家標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備運(yùn)行理論指導(dǎo)下可以將信息化與設(shè)備情況結(jié)合，以數(shù)據(jù)指標(biāo)形式展現(xiàn)出來，從而給企業(yè)直觀的問題解答方案。

作者:張喆 勾立國 單位:中汽研汽車工業(yè)工程(天津)有限公司