史俊++马涛

摘要：机械制造企业通过自动化生产线设计流程，可以提高生产效率，可以优化产品质量，可以让企业的利益得以最大化。基于此，本文就机械制造企业自动化生产线设计流程应用进行分析研究，以供参考。

关键词：机械制造；自动化设计；生产线设计；设计流程

一、机械自动化的设计原则

1.满足设备需求

机械自动化设备的设计初衷是为了方便操作，人力无法完成的工作使用机器来完成或者效率低的工作由机器来完成。所以不同的产品在设计时都要满足设备的需求。例如，吊车的中心性能就是起重和紧急救援，其在自动化生产线设计中就需要担当相应的功能位置。因此，充分考虑用户的核心需求从分的体现产品的功能，满足人们以及社会的需求是再设计机械自动化设备的设计原则。

2.操作方便

自动化机械设备与传统的机械设备不同之处就在于设备的可操作性上，往往传统的设备由于自身的体积限制，功能少，操作起来相当复杂而且费力费时，缺乏人性化设计，而自动化技术则是根据人的需求以及简便的操作方式来设计的，完全符合人们的操作习惯，大大降低了生产所用时间，提高了生产效率，提高了企业经济效益，因此机械自动化的设计原则必须满足操作方便的需求。

3.提升产品品质

机械自动化设备能够最大限度的降低人工在操作时引起的错误失误以及精度低的问题，传统的人工操作模式，导致产品没有统一的规格，品质难以达到统一的标准，对于产品质量保证来说是非常不利的。因此，机械自动化设备必须具备高精度的生产能力，能够稳定、连续的运行，将人工操作所产生的问题最小化。并且系统自动化实现对生产全流程的控制，提高了产品的生产精度和生产效率，整体提升产品品质。

4.利用先进技术

充分利用优异措施可大大提高機械生产和自动化的水平，提高产品及系统的性能，充分体现现代设备的智能化和人性化。例如，各式生产设施，信息处置机器，能量交换机器。先进的技术在机械自动化设计上可以实现系统的运行稳定，提高系统性能，将自动化生产线打造成智能化的，人性化的生产设备流水线。

二、机械制造企业自动化生产线设计

1.自动化生产线设计流程

如果要设计自动化生产线来进行某一产品的规模化生产，那么首先就需要对产品的生产工艺进行分析、熟悉。然后才能实现自动化生产线的设计。自动化的生产线是根据产品生产特点进行多工位重复操作的机械结构，产品在每一道工位进行操作都需要详细的说明和要求，按照设定好的程序进行操作才能生产出符合质量标准的产品。因此，对产品的生产工艺进行分析、熟悉是自动化生产线设计流程的前提条件。

2.做好自动化生产线的节拍分析

自动化生产线的节拍直接影响着生产操作的速度和生产效率，做好自动化生产线的生产节拍的分析是自动化生产线的设计的关键。自动化生产线的产品生产节拍决定着自动化生产线所产生的产品的质量。通常自动化生产线是否合格由自动化生产线在单位时间内所生产出半成品所需要的时间来决定，所以，在自动化生产线的设计过程中尽可能的提高生产效率，减少冗余工序环节的设计，消除自动化生产线中的瓶颈工位，最大限度的整合和优化节拍。工艺操作和辅助作业是生产线上主要工作内容，其时间是影响生产节拍的主要因素，所以在生产节拍的设计时，要对生产线的平衡率进行一定的设计计算，同时还需要对生产线节拍进行计算，减少生产线中的节拍最长的工位对其他工位的运行产生严重的限制。为了使自动化生产线中的各工位的运行节拍保持一定的均衡，需要对最长工位进行分析，确定是否能够缩短其运行时间，从而有效的减少节拍瓶颈，从最大程度上提高产品生产效率。因此，做好自动化生产线的节拍分析也是机械自动化生产线设计的关键。

3.确定自动化生产线的设计方案

自动化生产线的设计方案主要包括自动化生产线的传动系统及结构设计，自动化生产线中的气动原理图的绘制，现场工艺布局图的绘制。自动化生产线在对于传统系统及结构的设计需要根据产品的结构形式来进行确定。在对自动化生产线产品工艺进行分析的基础上需要对各工位的举升、夹紧、直线运动、转动等功能的实现进行确定，在对其进行设计的过程中需要依靠工作站的运行方式来对自动化生产线中的气动系统的原理图进行确定与绘制。在工位的确定过程中需要依照现场的实际情况来对各工位的位置进行合理的布局并绘制成图，从而实现将各工位有序的串联或并联成一个有机的整体。气源气路、电源、线控走线的方式以及中间转接环节等都是在自动化生产线的设计过程中需要特别注意的，因为任何元器件都会有损耗，一旦发生问题都会中断自动化流水线生产。

同时在设计时要遵守自动化生产线的设计原则，首先就是尽可能的对工艺步骤进行优化，以最简便的方式，设计成本最低的情况来设计自动化生产线，以统一的标准进行设备的引进，这样能够便于设备的后期维护和管理，一旦出现问题，统一标准的元器件维修方案往往具有很大的共同性，减少了发生故障时维修的时间，从而有效的保证了生产效率。另一方面能够方便的对其进行管理、互换，提高生产效率。在自动化生产线中的机器人形式的确定中需要对零配件的加工街拍，对产品上下料的时间、数量，对流水线的开展形式，以及设备工位等等情况进行综合分析，从而对机器人形式的流水线开展予以确定，选择最好的应用方式。

做好基于现场总线的自动化生产线组网是机械制造企业自动化生产线设计必要内容，工业自动化生产的通信主要是以现场总线的形式进行，而控制系统是自动化生产线的核心中枢，通过对现场总线的远程控制或计算机操作能够实现自动化生产线中各个独立的控制单元模块进行自动化的生产，以及各工位之间密切的联系。目前，在进行自动化生产线设计时往往采用PLC技术来进行现场工作站的主控制器配置，将相应配置通过主、从站控制设备置入PLC程序，通过一个控制模块对现场的设备进行控制实现对自动化生产线的控制。

结语：

机械制造企业是国家生产、发展的重要支撑，对其进行自动化生产线设计可以最大化节省其人力、财力的支出，可以提高产品质量，保证生产效率。相关人员还需要对其进行深入研究，让自动化生产线的设计流程予以更好的应用。

参考文献：

[1]陈磊，唐水龙，习俊通. 民用飞机自动化装配生产线规划技术研究[J]. 航空制造技术，2013，13：26-29.

[2]崔宗超，苏文芝. 机器人冲压自动化生产线的设计与应用[J]. 安阳师范学院学报，2013，02：57-59.

[3]陈小军，王芳，谢达城. 槟榔包装的自动化生产线设计[J]. 包装与食品机械，2014，05：40-44.

[4]崔家瑞，李擎，阎群，杨旭，王丽君，张育萌. “卓越计划”下项目驱动型自动化生产线实训平台研究[J]. 实验技术与管理，2015，10：199-202.