丁鹏程

（上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司，江苏 南京 210039）

订单离散制造的特点种类繁多，生产设备的布置并不是按照产品应是按工艺安排的。每种产品的加工过程可能不同，有多台机器可以进行相同的加工过程。因此，加工的物料就会时常进行调度，效率会大大降低。

面向汽车工业生产大都按工艺过程布置生产设备。不同的产品离散加工，工人的技术水准取决于产品的质量和生产率，自动化主要在单元级，比如说数控机床、柔性制造系统等，因此，离散制造业是一个急需提高自动化水平的行业。

1 工业互联网生产模拟环境实验室建设方案

汽车零部件制造业作为传统行业，随着工业4.0思想在全球的推广和对比，迫使广大离散制造企业寻求一种提高效率，增强竞争力，提高智能化水平解决方法。因此研究离散行业生产模式，提高汽车制造业的智能化生产有助于推动行业变革，意义重大。

1.1 工艺选择

根据工业4.0及无人化工厂指导思想，工艺步骤如图1所示。

图1 无人化工厂工艺步骤

1.2 设备选型

1.2.1 AGV+RB选型

在满足要求的技术参数和开放的信号要求前提下，结合设计总工艺，选择UR机器人结合AGV进行组合，设备外形如图2所示，详细参数表如表1所示。

图2 设备外形

表1 详细参数表

续表1

1.2.2 加工中心选型

设备技术描述。VM903HL是一台中小型规格的定柱型立式加工中心，采用机电一体化设计，造型美观大方，可进行精密切削。工件一次夹紧后，机床能够自动持续地实现铣、钻、镗、扩、铰、锪、攻丝等不同过程的加工，选配增加数控回转工作台后，可以进行复杂零件的4轴/5轴产出。

中、小型箱体类、板类、盘类、壳体类等烦琐零件的多种类生产都合适用于本台机器，广泛应用于汽车零部件、模具、阀门、工程机械、IT设备、光学设备、医疗设备及航空航天等行业。采用台湾的高速直联主轴单元，主轴采用BT40规格，具备中心吹气功能。刀库选用台湾圆盘刀库，质地精良，机能稳固。刀库使用机械手更换刀，刀库存储的是24把刀，换刀期间很快。设备基本参数如表2所示。

表2 基本参数

1.2.3 通用检测系统

满足技术参数的要求前提下，选择COGNEX产品，型号为is5000instZH系列。

机械手上配一套瑕疵检测视觉（IS-5705-21瑕疵检测分辨率2 248×2 048），由机械手旋转，分别拍摄产品上表面、下表面以及侧面照片，保存并做对比。尺寸检测，在二维码扫码后放置（IS-5705-21尺寸检测视觉分辨率2 248×2 048）进行尺寸拍照检测并保存。

1.3 实验室布局（见图3）

图3 实验室布局

2 可拓展性说明

可支持汽车制造行业15 kg以下的汽车金属零部件的铣、钻、镗、扩、铰、锪、攻丝等多种工序的加工。

可支持汽车制造行业15 kg以下的零部件从原料到成品的全自动出入库、加工、搬运、检验。

加工成品表面检测及尺寸测量。

3 结语

汽车零部件作为出行生活中最基础的零部件，加上国内庞大的汽车保有量，产品需求量巨大。本实验室方案结合汽车制造业和通用机械零部件的制造情况，产品的加工工艺包括钻孔、车球面等多种组合，充分显示产线的柔性生产能力。