文/朱舸，赵帅，宋凯·中国重汽集团济南铸锻中心

自动化锻造生产线的运行管理

文/朱舸，赵帅，宋凯·中国重汽集团济南铸锻中心

目前，锻造行业存在高温、粉尘、噪声、振动等严重危害操作者身心健康的缺点，因此，锻造生产实现自动化成为行业发展的必然趋势。中国重汽集团济南铸锻中心（简称济南铸锻中心）引进了KP12500t、MP8000t两条全自动热模锻压力机生产线，目前这两条生产线已经相继投产。

自动化锻造生产线如何充分发挥其应有的作用，如何确保生产线长期稳定运行，成为重要工作内容，其中关于生产线配方管理、运行模式、安全、人力组成等方面成为新的管理方向。

生产线配方管理

一条自动化生产线可以完成多种产品的生产，产品切换只需要更换设备工装、夹具，生产线各单机设备不需要更换和调整。生产线配方是指产品生产过程中所需要的所有工艺参数，包括上下顶出装置的选择、顶出时间和高度，以及润滑剂的喷淋时间等等。

配方的管理规范

生产线配方的生成是通过西门子上位机软件WinCC来完成的。中控室上位机管理实行权限限制，根据授权分为操作员、管理员和编程员。操作员可以根据产品选择相应的配方下载到主控系统，没有权限生成新配方，也无法修改原有配方。管理员有权限生成新的配方，也可以修改原有的配方，但这必须通过工艺人员的确认和许可，新配方完成后应立刻退出登录。编程员主要根据工艺的需要修改上位机软件WinCC程序，添加或删除某些工艺参数或者优化画面等。新的生产配方需要经过工艺人员的确定和审核，生产配方的调用和下载需要经过生产线负责人的批准。

配方的生成

⑴主控制系统─配方管理。切换产品时，首先明确该产品整个生产线的生产工艺。在主画面单击画面下方“主机控制系统”进入“主控制系统”，单击F2按钮进入“主控制系统─配方管理”界面，生成新的主控配方，在新的配方里选择主机有无弯曲操作，是否带有扭拐机，机械手6、7号的工艺以及测量台3号的工艺，设置完成后保存退出登录。

⑵热模锻压力机的配方生成。根据产品的不同，热模锻压力机采用的工位以及各工位的冷却润滑时间也不相同。在主画面单击画面中央“热模锻压力机”进入“热模锻压力机─汇总”界面，单击F2按钮进入“配方管理”界面，生成新的配方，在新的配方里选择是否带有下顶出器、0工位，并调整冷却及润滑时间，完成后保存退出登录。

⑶其他辅机的配方生成及程序编写。中控生成配方的同时需要在设备已有程序里编写新的程序段，配方只发送调用不同产品的程序号，工艺选择在本地程序里完成。由主画面依次进入各辅机画面，单击F2按钮进入“配方管理”界面。在切边机配方管理中生成新的配方并赋以新的程序号，保存并退出登录。

⑷机器人的配方生成及程序编写。机器人生成配方的同时需要在机器人控制器中编写新的子程序，配方只发送调用不同产品子程序的程序号。依次单击主画面中的各个机器人图标子画面，单击F9按钮进入机器人配方管理系统，生成新的配方并赋以新的程序号，保存并退出登录。

⑸生产线订单管理的生成。主控系统和主机、辅机以及各机器人的配方生成后可以分别下载到控制系统中，也可以通过生成不同的订单根据同一产品统一下载到主控系统中。在主画面中直接单击F2按钮进入“生产线─订单管理”，生成新的订单，然后在画面中选择主控制系统配方及主机、辅机和各机器人的子配方，保存后退出登录。

配方调用

自动化生产线配方生成后需要下载到主控制系统中，才能调用进行不同产品的生产控制。调用方法既可以依次在各个配方画面中分别选择相应的子配方，然后单击cF4按钮下载到生产线控制系统中，也可以在“生产线─订单管理”中选择相应的订单，单击cF4按钮统一下载到生产线控制系统中。当配方下载到主控制系统后，系统会依据不同配方生产不同的自动化产品。

人力组成管理

对自动化锻造生产线而言，无论操作人员还是监控人员，一般均需要同时具备多种能力，锻造行业从以体力为主的简单劳动，转变为以多种专业技能为基础的复杂劳动。

表1是抽取了自动化锻造生产线在试生产期间一个班组的员工能力统计表，由此可以看出，在自动化锻造生产线上工作人员需要具备锻造工艺、机械液压、电气自动化等专业知识，对于生产线操作人员要求较高。

自动化锻造生产线需要少量更加专业的人才，为了更好地保证员工的身心健康，我们对生产线的人员安全有比较严格的管理。

⑴创造安全整洁的工作环境。严格的劳动保护制度，安全帽、面罩、耳塞、专用口罩、工作服、劳保鞋按照要求佩戴。全面的安全防护最大程度减少了事故的发生，形成较好的工作环境。

⑵人才梯度构成。人才梯度以研究生、本科生、大专生、中专技校生多元化学历人员构成，根据岗位特点配备相应的人员。跨学科培养人才，让自动线上的员工懂工艺、懂设备，会操作、会保养。

⑶现场工作与办公室工作相结合。现场的工作相对艰苦，是掌握知识提高能力的最有效的途径。自动化锻造生产线的员工既要在办公室进行产品开发、生产线运行数据分析、生产线管理理论学习，又要对生产线进行监控、巡检，解决实际生产中存在的问题。

运行模式管理

生产线运行模式分为测试模式和生产模式，测试模式适用于无锻件运行，以便对生产线进行测试、调试，生产模式用于正常锻造生产。生产模式与测试模式相比，主要有以下4个特点。

⑴生产模式中需要对石墨喷淋进行检测。

⑵生产模式要求机器人夹钳液压系统压力达到要求值。

⑶生产模式有掉料报警。在锻件异常掉落时系统会报警，避免事故发生。

⑷生产模式要有设备状态异常报警。

生产模式下，生产线中控系统需要采集更多的运行信息，确保生产线在具备生产的条件下运行。但是，由于监控点多、报警点多，在生产线存在问题时，往往无法运行，而由于生产线控制系统的复杂，报警提示存在一定模糊和不确定性，有时在短时间内无法排除。生产线的管理者在生产任务的压力之下，接收到上级使用测试模式恢复生产的命令或建议，倘若使用测试模式进行生产，存在出现掉料、锻件抓空而无故障报警这种可能。制坯设备、锻造主机都可能出现在一个工序有两个工件的情况，这样会造成“闷车”等恶性设备事故的发生。自动化锻造生产线一定要在制度上明确生产必须使用生产模式，测试模式只能在生产线测试时使用。图1为生产模式下的自动化生产线。

特有的安全管理

区域报警、整线急停的安全管理

图1 生产模式下的自动化生产线

■ 表1 生产班组员工能力统计表

首先由中控工程师确认故障发生区域并进行复位，使生产线进入可手动状态，通知巡线人员故障发生部位。

巡线人员在得到中控处置许可后，对非故障区域进行手动甩料、设备、机器人回到初始位置；对于故障区域进行故障识别，根据故障处置预案进行故障排除。之后将设备及机器人回到初始位置。

故障排除之后，经生产线主管工程师确认生产线具备生产条件，才能通知生产人员恢复自动线生产。

机器人安全区域与路径安全管理

生产线设备在进行压制工作时，机器人退至安全区域发出压制信号，设备收到机器人压制信号后进行压制。这样对机器人的安全进行了双重保护，即机器人处于安全区域内且机器人在预定位置才能发出压机进行压制工作的信号。由于机器人对安全区域、预定位置的识别依靠的是机器人对1～6轴角度和位移的计算，这样对正常工作过程中机器人进行了双重安全保护。

如果机器人的点位和路径发生变化，安全保护可能会发生变化，因此，每次更换机器人夹钳、调整机器人路径之后，必须由生产线专人（机器人编程人员）对安全区域和压制信号位置进行检查确认，检查完毕后填写表格、签字确认之后交付生产班组使用。

结束语

自动化锻造生产线有不同于传统锻造生产线的特点，只有在生产中遵循客观规律，科学生产、合理管理，才能发挥出现代化自动锻造生产线的巨大优势。