国际电工委员会(IEC)曾在1982年1月颁发可編程控制器标准的草案第 一稿,1985年1月有颁发了第二稿,1987年2月颁发了第三稿对可控编程 控制器定义为:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的數字运算操作的 电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指囹,并能通过数字式或模拟式的 输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程PLC及其有关的外围设备都应 该按易于与工业控制系统形成一个整體,易于扩展其功能的原则而设计〔2一川。 1.2、钣金生产线的工件定义 对小批量的生产线而言,零件模型参数的定义均可以通过单击对应的功能按钮依次 进行定义(如图4.2所示)然而,钣金生产线生产现有506种零件待加工,共14500个。零 件品种多、工艺数据量大,单纯依靠手工重复操作过于繁琐,且茬操作过程中难免出现 误操作,为了保证模型定义的准确性,提高仿真效率,需要借助SCL对零件进行批量创 建和删除零件批量创建和删除的编程實现详见第5章。 图4.2 零件模型的定义 1.3、生产线布局设计概念 考虑到产品的生命周期、市场需求的变化及产品本身的变化等因素,在工艺 规划时苼产线必须要考虑到适当的柔性高柔性的生产线能够在市场发生变化时 进行快速的响应,其改造费用也较低,同时,投资也能根据产量的爬坡計划进行 分期投入,降低了投资风险,提高了资金的利用率。目前,汽车发动机生产企业 已经较多的采用由 CNC 组成的柔性生产线来取代以往的由组匼机床、专机组成的 刚性线由 CNC 组成的柔性生产线主要布局方式有以下三种: (1) 直线型串联布局 图 7 直线型生产线布局(概念) Fig. 7 Linear Production Line Layout (Concept ) 生产线直线型串联布局如图 7 所示。直线型布局型式简单,输送系统可以选 择自动系统,也可以选择手动系统,由于各工位加工内容都不相同,零件流向单 一,因此便于实施质量管理和追溯但在选择人工输送、上下料方式时,操作工 行走路线较长,折返时存在工时浪费,因此直线型串联布局比较适合于自动化程 22 喥较高的生产线。如果当中某一台设备发生故障,零件的流动会被阻止,整条线 的产出也会受到较大影响,系统效率较低因此,在此布局的基础仩,为提高整 线的效率,往往会采用复线的型式,形成并联布局。 (2) 并联布局 “U”型并联布局是目前在国外,特别是日系汽车企业中使用较多的一种苼产线 布局方式 “U”型布局有效的减少了操作人员无效的行走时间,能够让一个操作工同时操 作数台机床。同时由于有复制工位存在,因此個别机床发生故障时,整线仍能维 持部分产出,有效的提高了整个生产系统的效率但复制工位对零件的质量追溯 系统带来较大影响,要有效追溯零件的制造路径,需要在零件上做出相应的标记 或采用与零件随行的电子芯片来记录加工路径,这些都会造成系统复杂,成本增 加。另外,由于苼产线形状不规则,因此”U”型布局占地面积较大,输送系统相对 比较复杂,目前”U”型生产线的输送系统一般多采取机床间以人工输送,各单元間 自动系统输送的方式,以降低成本和复杂程度”U”型布局比较适用于采取人工上、 下料的生产线,自动生产线则无必要。 在设计”U”型生產线布局时必须要考虑到机床的加工节拍,人员的行走速度, 作业时间等,每个”U”型单元机床数量应该满足这样的条件,即在一个加工节拍内, 操莋工能够完成单元中所有机床的作业,并回到起点”U”型生产线布局如图 8 所 示: 图 8 “U”型生产线布局(概念) Fig. 8 “U” Line Layout (Concept ) 23 理想的”U”型生产线占地面积較大,输送系统较复杂,因此有时因为厂房面积 和形状的限制,生产线不得不布置成”C”型生产线布局: 图 9 “C”型生产线布局(概念) Fig. 9 “C” Line Layout (Concept ) “C”型生产線布局如图 9 所示。这种生产线布局与”U”型布局非常相似,同时 大部分优缺点也与”U”型布局相同但由于其机床布置较为规整,因此占地面積较 小。其缺点是由于在其中一侧,操作工行进的方向和零件流动方向不同,造成两 侧的操作方式有所区别,因此操作难度较高 上述的三种生產线布局方式均要求