工藝在智能制造生產線設計與運行控制中的重要作用

王文理，康永峰

（1.中航工業北京航空制造工程研究所數字化與柔性裝配技術研究室，北京 100024；2.復雜構件數控加工工藝及裝備北京市重點實驗室，北京 100024；3.數字化制造技術航空科技重點實驗室，北京 100024）

德國“工業4.0”和“中國制造2025”的核心都是智能制造，推進智能制造生產體系建設是在全球化經濟模態下提升國家競爭力的最重要的手段之一[1]，預示著人類工業文明的發展又到了一個新的轉折點，世界各國都計劃在這一領域中取得發展的先機。由于單獨使用的機床，具有夾具設置、刀具準備、程序導入、零件裝夾、測量找正、等待毛坯等種種設置環節，導致獨立機床的年運作時間平均僅約2000h/年。而智能制造生產線由于預先設置，所以幾乎消除了機床的多個環節的設置等待時間，且受人的因素影響小，理論上可實現6000～8760h/年的運行，全局設備效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE= 可用率×表現性×質量指數）可以達到85%，效率可提高2.5倍。工信部對智能制造試點示范項目的最基本的要求是人員減少30%，效率提高20%，不良率降低10%[2]。所以智能制造是解決產能不足及效率低下的良方，也是制造業技術升級提高競爭力的大方向[3]。

為解決我國制造業大而不強的現狀，在工信部、各集團公司及各級政府的支持下，國內很多企業都在籌劃建設智能制造生產線。智能制造生產線的開展步驟通常是：

（1）工藝規劃、車間布局等頂層總體設計；（2）智能化設備的選型，物流、倉儲、機器人選型，硬件建設；（3）系統控制接口、物聯網建設，運行控制軟件設計開發；……