电线电缆智能制造中的自动化技术创新实践
王勋 余群光 陆日林 贺鼎城
广州电缆厂有限公司 广东 广州 511480
摘要:自动化技术是电线电缆智能制造方法中的关键技术之一,其显著提升了全行业生产效率、产品质量和企业竞争力。在自动化设备、智能化监控等技术的创新实践推动下,企业实现了对生产线布局的智能化改造,带来了显著的经济效益和社会效益,因此有必要在此基础上继续创新发展自动化技术,完善其相关工艺。
关键词:电线电缆;智能制造;自动化技术
引言:在自动化技术创新实践中,电线电缆企业引入了多种先进的自动化设备和技术,如自动化生产线、机器人、智能物流系统等,实现了技术的进步和生产效率的提高。但是,智能制造并不是简单的先进设备应用,物联网、云计算、大数据分析和人工智能的融合应用是自动化技术创新发展的重要领域,与智能装备共同构成了电缆生产过程智能化的两大支柱,因此应对其在电线电缆智能制造中发挥的作用进行进一步的分析与研究。
1、基于构建工艺标准化指令的自动化技术创新实践概述
在电线电缆的智能制造中,通过数字化设计与仿真技术的创新应用可实现生产线的虚拟设计和参数优化,将管理环节从生产阶段逆向回溯至原材料入库阶段,其主要原理是利用OPC服务与JDBC链接混合使用形式,自动完成从数据模型构建到工艺参数下达与收集的整个过程,具体流程如图1所示。
根据上图可见,自动化技术当前的创新实践集中体现在对生产过程的管理层面,通过部署MES/ERP系统优先构建产品数据模型,如产品编号、装配关系、工艺参数、设备要求、质量检测标准等信息,并自行考ISO 9001、ISO/TS 16949等质量管理体系标准,明确每个工序的操作步骤级相关工艺参数,通过配置OPC服务器将工艺参数从MES(制造执行系统)或ERP(企业资源计划)系统下达至车间设备,同时,MES/ERP系统通过JDBC将关键数据写入数据库进行存储和分析,确保OPC服务与JDBC链接之间数据交换正常,从而满足智能制造的现实需求。
2、电线电缆行业智能制造当前要解决的核心问题
电线电缆行业作为制造业的重要组成部分,近年来正经历着一场深刻的变革。随着智能制造技术的快速发展,电线电缆行业开始逐步实现自动化、信息化和智能化的生产模式。智能制造不仅提高了生产效率,还显著提升了产品质量和市场竞争力。本文将探讨电线电缆行业在智能制造方面的应用及其带来的诸多优势。
2.1、控制混流生产作业问题
电线电缆加工技术对自动化生产线的要求相对严格,当前大多数自动生产线在混流作业中存在一些精度不达标、原材料损耗过大的问题,因此对智能生产线的混流生产作业要求主要集中在智能生成生产计划与动态监控方面,且具备调整生产进程功能,以便在大规模混流生产过程中中提升产品的加工精确度。
2.2、物料集成管理问题
当前智能设备在关于生产配料的自动化层面亟需引入大数据集成管理系统,截止到目前,多数电线电缆企业仍然是人工制定生产物料供给计划。但是各类材料在实际送料动态过程中存在频次差异,而供料方案多为欠缺灵活性的静态方案,如果需要分时、分批少量供给物料,只能通过经验判断进行人工调整,而且很难针对物流路线对其作出提前预测与响应,因此在物料集成管理灵活规划层面亟需引入具备自动配送计划、信息追踪处理、进料集成管控的数控系统。
3、电线电缆智能制造内容及关键技术创新实践
电线电缆智能制造的内容丰富且关键技术多样。它基于工业互联网的全面智能管理,结合电线电缆企业产品特点,对加工技术提出更高要求。企业在后续生产中引进更高端的自动化生产线,以提高产品加工精度,并根据产品数据模型及生产标准,制定高效工艺标准。使用OPC服务和JDBC链接的混合方式,确保工艺参数下达和收集的一致性和及时性。通过拉动式配料方法,按实际生产计划分时、分批提供少量物料,灵活定义物流路线,力争实现供应链全面覆盖。
3.1、智能调控生产过程
目前在智能调控方面较为前沿的技术是数字孪生技术,经过实践发现,通过数字轮生技术在工控电脑上构建生产过程的虚拟模型,可通过数字映射模拟实际生产环境。通过工控电脑的智能化监控功能,控制员可实时监控生产线上各种设备的工作现状,而相关参数则由传感器传输回工控电脑,并自动通过数据分析持续调整工艺参数,所占用的人力资源极少,基本可实现生产过程的全自动调控。
3.2、推进信息采集的平台化进程
电线电缆企业应积极推动生产现场智能化设备的互联性,以便大范围动态采集数据。例如第三方Wonderware(ww)平台,该平台,其采用的工业OPC通信形式可兼容多种异构设备的联网操控,其以可编程控制器、数据采集卡等各类设备为物联化基础传递调控指令,可快速完成生产现场数据的采集任务,并具备现场处置功能,可及时调控生产过程中的各项参数,对电缆生产过程进行科学指导。
3.3、重视生产的全程管控
目前云计算和大数据技术在电线电缆智能制造中的应用主要是实时收集并分析生产数据,通过数据挖掘和机器学习算法,对生产过程的物料谱系进行和精细化管理。这种基于数据收集的云计算、大数据技术还加载了全面监测功能,以便定时校准各车间的质检装备,及时洞察不合规的技术参数,甚至可追溯电线电缆产品从生产批次、加工过程到原料供应的全生命周期,从而具备对设备故障、能源效率、物料追溯等进行隐藏风险倒查的能力。
结语:在电线电缆智能制造领域的自动化技术创新实践中,物联网、大数据、人工智能等前沿技术形成了第二波浪潮,有效应对生产过程中的信息黑洞问题,强化了生产管理过程的透明度和管控力度,有力推动了电线电缆产品制造过程的智能化水平。随着智能设备与大数据技术的不断融合,电线电缆的生产制造将全面迈向集智能化设计、精益化生产、远程监控与预测性维护为一体的历史时期。
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