“黑灯工厂”大揭秘（五） “超级大脑”——黑灯工厂如何实现通讯关键零件多品种、变批量、无人化、混流加工？

2022-01-14 10:04:408708

来源：华中数控技术与服务

　　【机床商务网栏目科技动态】上一期我们给大家介绍了黑灯工厂的第二个杀手锏——高速高精，这是华中8型数控系统的拿手好戏。这一期我们继续给大家揭秘，黑灯工厂里的“超级大脑”。

　　工业母机的更新换代让车间变成了人-物-机器缺一不可的配合。在劳动力不断变得金贵的今天，制造业已渐渐进入无人工厂时代。车间里那张巨大的万物联通的网才是主角，它正在代替无时不刻操控机器的工人。黑灯工厂的这张网上连接着指挥总控系统，下连接着需要配合的兵。数控机床、数控系统、机械手、刀库、物料仓都是按部就班的兵。

　　电子通讯类产品由于更新迭代快，导致其一般具有小批量、多品种等特征，而多品种小批量的产品行业，往往存在着生产周期长、换型频次多、紧急插单情况频发、生产计划变更频繁、标准作业不易制定等问题，而要想解决这些问题，如果只是在生产现场进行临时调整的话，并不能很好的消除生产管理过程中的全部浪费，实现高效加工，无法从根本上解决多品种小批量企业的痛点。

　　多品种、小批量产品的特点：

　　1 . 多品种并行

　　产品主要是针对用户需求，不同的用户需求有不同的产品，不同的产品就会有不同加工工艺。

　　2 . 资源共享

　　生产过程中的每个任务都需要资源，而在实际过程中能够使用的资源却非常有限。例如，在生产过程中经常遇到设备冲突的问题，就是由于项目资源共享所造成的。因此，必须对有限资源进行适当调配才能满足项目需求。

　　3 . 订单结果和生产周期的不确定性

　　由于顾客的需求具有不稳定性，计划明确的节点与人、机、料、法、环等的齐套周期不一致等，生产的周期往往具有不确定性，周期不足的项目需要占用更多的资源，加大了生产控制的难度。

　　针对多品种小批量产品的生产过程中，混合排产难度大；无法如期交货，太多“救火式”加班；订单需要时常的跟催；生产优先顺序频繁改变，原定计划无法执行等问题。打造一条可同时生产多种产品的高柔性化生产线以应对多品种间的频繁切换，才是打开多品种小批量生产线的正确方式。

　　华中数控针对电子通讯类多品种小批量的零件加工，开发了一套“超级大脑”——柔性加工生产线管控系统。

　　该系统具有无人化生产管控、混流并行柔性化加工生产管控、生产过程故障的容错并联管控、生产线大数据互联互通、生产线内的排产规划、生产线的自动化生产管理、生产线智能化等功能，使得整条产线的主轴利用率达到85%以上。具有以下技术特点：

　　无人化生产管控功能

　　产线具有物料与刀具的RFID自动识别，生产线内的刀具寿命管理，数控机床的物料和刀具的管理与自动化配送，加工程序、对刀坐标和数控机床的刀具参数的自动下发至数控系统，实现了加工生产过程的无人化管控生产模式。

　　混流并行柔性化加工生产管控能力

　　具有生产线的中央刀库管理系统和刀具的自动调配系统，实现了多任务混流并行加工能力，适合各种加工工艺，多品种、变批量的混流柔性加工要求；

　　具有生产过程故障的容错并联管控功能

　　具有智能型的数控机床故障检测和数控机床调度管控功能。生产线上的所有数控机床采用并联管控方式，当生产线中的某台(或几台)数控机床出现故障时，出现故障的机床自动脱离生产线(离线维修)，生产线管控系统自动对剩余的数控机床重新排产和控制，继续完成加工任务(无需人工干预，保障生产连续进行)，维修后的数控机床具有再联线的能力。

　　生产线大数据互联互通

　　具有数控机床加工生产线管控系统——车间总控系统(MES、ERP等)的大数据互联互通功能，实现了数控系统、数控机床、加工生产线、车间MES系统的设备运行状态数据、传感器数据、刀具参数数据、物料数据、加工工艺数据、生产计划数据、生产计划的执行状态数据等的互联互通和总线控制；