機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型及其運(yùn)用

董 瑞 尤文龍 楊 潔

（首都航天機(jī)械公司，北京 100076）

機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線是實(shí)現(xiàn)工業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵，其運(yùn)行效果直接決定了機(jī)械產(chǎn)品投入市場(chǎng)使用的安全穩(wěn)定性。然而，在機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的監(jiān)督控制過程中，涉及監(jiān)控的生產(chǎn)工序繁雜，降低了監(jiān)控工作質(zhì)量。為此，相關(guān)人員應(yīng)將現(xiàn)有的科技成果利用起來，即通過構(gòu)建多目標(biāo)監(jiān)控集成模型，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品各個(gè)生產(chǎn)加工工序的質(zhì)量監(jiān)督，進(jìn)而降低產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)的造價(jià)成本。

1 研究機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型及其運(yùn)用的現(xiàn)實(shí)意義

當(dāng)前，機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的監(jiān)控工作開展存在目標(biāo)系統(tǒng)性不夠以及集成效果不佳等問題，這就降低了機(jī)械加工生產(chǎn)的自動(dòng)化運(yùn)行效率。此情況下，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型的科研力度，以使其多目標(biāo)體系、變量體系與信息體系能夠更為準(zhǔn)確且高效地服務(wù)于機(jī)械生產(chǎn)加工[1]。

在實(shí)踐過程中，研究人員并未將機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型的構(gòu)建方法充分重視起來，使得實(shí)踐效果體現(xiàn)得并不明顯。為此，相關(guān)人員應(yīng)在明確機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型構(gòu)建方法的基礎(chǔ)上，加快監(jiān)控模型運(yùn)用的自動(dòng)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)步伐。如此，機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的運(yùn)行控制效率就能得到保障，進(jìn)而促進(jìn)所屬行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

2 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型的構(gòu)建方法

研究表明，機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型是由監(jiān)控系統(tǒng)的多目標(biāo)體系、變量體系以及信息體系組成的。要想掌握多目標(biāo)監(jiān)控集成模型的構(gòu)建方法，需在明確這三個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)組成體系之間關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上，滿足機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的監(jiān)控集成需求。

變量體系與信息體系之間密切關(guān)聯(lián)，監(jiān)控系統(tǒng)的信息體系取自監(jiān)控系統(tǒng)的變量體系。通常情況下，一個(gè)監(jiān)控信息可與多個(gè)監(jiān)控變量形成關(guān)聯(lián)。換句話說，就是監(jiān)控系統(tǒng)的信息能夠從不同的變量中獲取信息。反過來，一個(gè)監(jiān)控變量體系也可以與多個(gè)監(jiān)控信息體系產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，即可從某個(gè)監(jiān)控變量中獲取多個(gè)有用的監(jiān)控信息。

監(jiān)控信息與監(jiān)控目標(biāo)體系相互關(guān)聯(lián)，前者是保證機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的重要支撐，即監(jiān)控信息能夠與多個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線監(jiān)控目標(biāo)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。反過來，一個(gè)生產(chǎn)線監(jiān)控目標(biāo)也能夠與多個(gè)監(jiān)控信息間產(chǎn)生關(guān)聯(lián)[2]。

在明確各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)體系之間關(guān)聯(lián)特性的基礎(chǔ)上，監(jiān)控集成模型的構(gòu)建應(yīng)將以下兩點(diǎn)作為構(gòu)建控制的目標(biāo)。一方面，實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)控變量、信息以及目標(biāo)的基層；另一方面，要實(shí)現(xiàn)從不確定性監(jiān)控變量體系到確定性監(jiān)控目標(biāo)體系的轉(zhuǎn)移。經(jīng)實(shí)際模型構(gòu)建過程證實(shí)，為提高模型運(yùn)用的便捷性，應(yīng)采用廣義模型化方法，來進(jìn)行集成模型的構(gòu)建。具體來說，就是對(duì)獲取的底層監(jiān)控變量進(jìn)行分析處理，以獲取關(guān)鍵監(jiān)控信息。此外，還應(yīng)處理好關(guān)鍵的監(jiān)控信息，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)加工成本降低以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量控制能力強(qiáng)化等目標(biāo)。

值得注意的是，構(gòu)建的集成模型是以動(dòng)態(tài)向前發(fā)展的，其會(huì)隨著各種監(jiān)控信息與變量的豐富，不斷進(jìn)行完善，因此，將其運(yùn)用于機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線，會(huì)使其成為更具效率的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)工具。

3 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)監(jiān)控集成模型的實(shí)踐運(yùn)用

筆者以轎車變速箱齒輪應(yīng)用機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)集成監(jiān)控系統(tǒng)為例，開展具體分析。

3.1 確定齒輪加工自動(dòng)生產(chǎn)線的分析與監(jiān)控系統(tǒng)目標(biāo)

根據(jù)轎車齒輪加工自動(dòng)生產(chǎn)線的特點(diǎn)與所處機(jī)械加工企業(yè)的實(shí)際需求，人們可以將監(jiān)控系統(tǒng)的多目標(biāo)確定為：加工任務(wù)完成時(shí)間；重要生產(chǎn)工序加工質(zhì)量；加工過程產(chǎn)生成本；生產(chǎn)線能量效率；綜合信息服務(wù)[3]。

3.2 確定多目標(biāo)集成監(jiān)控系統(tǒng)變量體系

系統(tǒng)構(gòu)建人員應(yīng)根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)目標(biāo)、齒輪加工自動(dòng)生產(chǎn)線特點(diǎn)以及監(jiān)控系統(tǒng)體系之間的關(guān)聯(lián)特性，選取數(shù)控系統(tǒng)、加工過程功率以及質(zhì)檢參數(shù)等監(jiān)控變量。由于生產(chǎn)線采用了高檔數(shù)控機(jī)床，因此，其能夠?yàn)闄C(jī)械加工數(shù)控系統(tǒng)提供信息，進(jìn)而保證系統(tǒng)變量信息獲取的豐富性與信息傳遞的可靠性。

3.3 控制齒輪自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)集成監(jiān)控系統(tǒng)模型與體系結(jié)構(gòu)

加工過程功率、數(shù)控系統(tǒng)以及質(zhì)檢參數(shù)等監(jiān)控變量是多目標(biāo)基層監(jiān)控集成模型的基礎(chǔ)，相關(guān)人員要對(duì)采集到的監(jiān)控變量進(jìn)行綜合、判斷與分析，進(jìn)而從中獲取重要的監(jiān)控信息數(shù)據(jù)。這里的重要監(jiān)控信息是指：生產(chǎn)加工的完成時(shí)間、加工質(zhì)量控制、加工成本控制以及生產(chǎn)線能效提升情況等。集成系統(tǒng)模型主要利用現(xiàn)代的通信方式，將獲取的重要監(jiān)控信息傳遞至相關(guān)的責(zé)任單位，進(jìn)而確保齒輪產(chǎn)品加工自動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行控制的可靠性。

3.4 進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)線多目標(biāo)集成監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)模型的構(gòu)建能夠?qū)?shù)控系統(tǒng)變量、加工過程功率以及質(zhì)檢參數(shù)進(jìn)行集成處理，進(jìn)而獲取更多的關(guān)鍵監(jiān)控信息。因此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果充分利用起來，即結(jié)合多目標(biāo)集成監(jiān)控模型、SQL Server2005以及Net Framework平臺(tái)，以成功開發(fā)齒輪加工的自動(dòng)生產(chǎn)線多目標(biāo)集成監(jiān)控系統(tǒng)，強(qiáng)化生產(chǎn)線監(jiān)督控制的效果。

從上述集成模型運(yùn)用實(shí)踐結(jié)果來看，其已經(jīng)在某齒輪制造生產(chǎn)加工企業(yè)中取得了成功。具體而言，經(jīng)過幾個(gè)月的運(yùn)行，系統(tǒng)能夠有效提升企業(yè)齒輪產(chǎn)品加工自動(dòng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。此外，系統(tǒng)模型的使用，不僅增強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量的控制能力與能量效率，還降低齒輪生產(chǎn)加工的造價(jià)成本，實(shí)現(xiàn)了為不同空間人員提供多種信息服務(wù)的目標(biāo)。此外，系統(tǒng)的運(yùn)行使用提升了企業(yè)的生產(chǎn)協(xié)同能力，使企業(yè)在競(jìng)爭激烈的市場(chǎng)環(huán)境中占據(jù)了一席之地[4]。

4 結(jié)語

對(duì)于機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的多目標(biāo)監(jiān)控集成模型，企業(yè)要在明確各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)體系之間關(guān)聯(lián)特性的基礎(chǔ)上，采用廣義模型化方法，提高模型運(yùn)用的可靠性與豐富性。實(shí)踐證明，只有這樣，才能將最具效用的監(jiān)控手段作用于機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的工序質(zhì)量控制過程中，進(jìn)而保證機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，滿足行業(yè)發(fā)展的可持續(xù)需求。因此，相關(guān)人員應(yīng)將該模型更多地應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，進(jìn)而服務(wù)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。