时间:2024-07-28
熊立贵,涂志刚
(广东理工职业学院,广东中山 528428)
当今,随着经济产业全球化,各产业的竞争格局也正处在大的调整,许多国家重塑装备制造业竞争新的优势,逐步实施再工业化的战略,中国也制定了第一个十年《中国制造2025》纲领,发展智能设备是中国制造业转型升级,由制造业大国向制造业强国转变的必经之路。预测到2020年,智能制造装备业将成为具有国际竞争力的先导产业,建立完善的智能装备产业体系,产业销售收入将超过3万亿元,国内市场占有率超过60%,实现装备的智能化及制造过程的自动化。2020年中国智能装备制造业产值将达到3万亿元,振兴智能装备业、高新技术改造,并促进产业转型升级换代。
随着经济高速发展,产品新旧更替进入快节奏时代,投入的生产设备,仅因产品创新太快,设备加工的产品就无法适应市场需求,购进的设备在很短时间内就不能适应发展需要,这是令每位制造业从业者都感到担忧的问题,导致很多企业不愿意投入批量生产设备。技术进步日新月异时代,从事装备业的企业都希望能够跟上国家高速发展的步伐,渴望自己的企业转型升级,淘汰落后的产能,建成适应经济发展的智慧工厂,然而很多企业却不知如何开始,也不愿意放弃经营多年的现有设备资产等转而大笔投入建设新工厂。如何转型升级现有工厂,首先就是对目前现有工厂的旧设备进行改造升级,智能制造的目标不仅是实现生产自动化,更是实现产品生产的智能自动化[1-5]。
造成旧机械设备目前现状的原因有多种:(1)产品更新换代,旧产品淘汰不能适应生产;(2)磨损严重,加工精度低,影响了加工产品质量;(3)工作效率低,多处于半自动化状态,需要人工作业量大。由于国内经济的高速发展,工程机械也经过了几年的飞速发展期,机械装备在生产使用7~8年后,由于运行磨损等原因,工厂就会进行调整,有部分公司就会根据发展需要进行购买新设备,将旧设备淘汰。也有部分公司由资金原因会保留旧设备,因此无论是淘汰的旧机器进入二手市场进行交易,还是工厂保留旧设备,都需要进行改造升级以满足生产需要。
传统的机械设备大部分是半自动化,它的操作还是以人工为主,送料也是要人工参与操作,连续生产不仅容易出现偏差,加工的产品质量也得不到保障,这样的机电设备严重影响加工生产效率。传统半自动化机械,浪费严重,效率低,随着招工变难,人工成本增高,这样的矛盾慢慢显得突出。很多中小企业还处于半自动化生产水平,各生产加工工序的设备也是相对独立,存在劳动强度大、工艺繁琐、生产效率低、安全系数低、能耗大等问题。特别是近几年来,人口青黄不接,这样人工加工生产的成本上升,企业的利润已降到微薄。全自动智能化技术的应用可以弥补生产人工操作缺陷,相对地可以提高机械设备的运行加工效率。
传统的加工设备由于是半自动化生产加工,很多产品不能一步成型,需要多次加工或是另外工序的设备进行加工,例如空调的换热器的配管加工,现有的加工技术装备仅是能胀管,胀管加工后要进行周转,另外一个工序进行扩口加工,这样就容易在周转过程中翅片倒片,直接影响蒸发器或冷凝器的换热效果。半自动化设备大部分是机械设备在人工操作下进行加工循环,首先是人工放料之后,再按启动键,设备进行加工,然后机构返回到起始位置,再由工人卸下加工好的成品(或零件),再次重复上述的工作循环,这样生产周期较长,效率明显下降。
随着经济高速的发展,机电设备加工制造业水平也在一定程度上得到了飞速发展和突破。传统的机电设备加工制造过程中相应的会产生许多的废弃物如废物、废气等,这些废弃物的产生对环境也会形成严重的污染,对生态平衡容易造成破坏,对大气污染也特别大。传统加工机电设备磨损大,加工工序冗长,加工运行时耗电量大。又如空调器的注氟生产,TCL空调每台外机注氟(R22冷媒)泄漏一般在5 g左右(含注枪,快速接头,工艺管泄漏),1天1条生产线的产量是2 000多台,这样1条生产氟泄漏就是10 000 g,TCL空调公司共有20多条类似加工生产设备,每天浪费200 kg的氟,并且排放在空气中,这样不仅浪费了资源还严重污染了环境。
新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,时代呼唤制造业必须转型升级和创新发展,而这一切都离不开技术工人运用基本工具和工艺的技能和创造能力。需要的不再是简单的、密集型的手工操作,更多的是要对智能加工机械的操作。
事实上复杂机器操作是当代技工的主流,如某公司车间的一系列生产加工设备,如:全自动化生产线ASM全自动固晶机,冷热冲击试验机,自动分色分光机,裸晶测试系统,ESD测试机,LED支架镀层测试器,DSC测试机,高温储存试验箱,自动封胶线,ASM自动焊线机,LED角度与光谱分机器系统等。这些机器的调试与操作、维护、保养,都需要技工来完成。
产品不断更新换代,旧的机械设备已经不能满足发展需求。旧的机械大部分是半自动化,以人工操作为主,机械设备加工为辅,导致人工加工成本高、生产效率低,同时加工的产品质量误差也比较大,这种情形下,旧设备改造升级势在必行。对比于新设备市场,旧机械设备如果进行改造升级,在性价比较高,价格优惠的情况下,中小工厂最青睐这类设备,改造升级再制造设备也得到社会的认可。
机械装备要实现全自动化,不仅要对加工的产品熟悉,更要有机电方面的技能,对改造升级才可以制定一套完整解决方案。在制定总体方案时,对需要更新的结构、模具等工艺要彻底熟悉,并且知道现有的旧设备在全自动化方面有哪些缺陷,要根据实际加工的产品情况,以提高效率和产品质量为依据才能制定出改造升级方案,根据加工的方案及软件升级制定计划书。在改造升级过程中会存在思路制定不周全,项目组要进行讨论研究,并在安装调试过程中进行升级换代。改造升级的方案、加工、组装、调试完成后,要有专门的品质管理部门进行严格抽检并对加工后的产品进行评定。
技术改造无论是机械结构方面、电气控制方面、工艺流程方面等都需要更新换代,引入互联网+智能制造、高档装备的云技术,与现实接轨,让智能制造资源及高档装备加工能力服务化,并实现资源共享,让智能装备走向智慧服务。
近几年来,国家的经济高速发展,同时国家大力支持再制造产业的发展,公司、工厂也在政府的政策号召下,节约资源及加工制造成本,大力提升加工制造有效资源重复回收循环利用的利用率,减少机电设备在制造生产过程中的资源浪费,降低能源污染对人们生存的环境影响,发展绿色制造产业也得到了社会广泛的关注,机电设备智能制造工厂绿色环保指标如表1所示。“三低”即低污染、低能耗、低排放,是当今社会发展的第一选择[5-6]。
高职院校是培养高技能人才的主要基地,但是由于学校实践条件及环境限制,制约了实战性技术人才的培养。现在国家出台了很多技能型人才培养形式政策,如学徒制班、3+2培养班、3+证书班、企业订单班、学考班、中德双元制模式合作培养班等,广东省范围内高职院校约90所、中职有800多所学校。很多高校重视师资队伍建设,相应出台了很多高层次人才引进办法,师资力量是人才培养的保障。产教融合,校企实行“双元制”育人、多元化办法模式,坚持工学结合,推动企校更深度的合作,为培养高层次人才打造一批高效、高水平的培养实训基地。高技能人才是智能装备行业战略发展,经济转型升级,实现高质量发展的坚实后盾。在中高职院校专业的建设上,坚持中高职院校与行业、企业、产业共同建立人才培养规格和目标,通过相互对接、整合资源、协同联动,把“职业教育创新”落实好,才能为装备制造发展提供更多、更实用的工匠型技能人才。
表1 机电设备智能制造工厂绿色环保指标
机电自动化设备改造升级需要技术人员的长期努力研究,提高自身的技术水平。很多企业的员工缺乏机电专业方面的技能,使得机械自动化设备改造升级水平较低。企业工厂领导重视,加大力度对员工技能方面培训,不仅可以提高员工的机械自动化专业水平,还可以提高员工的管理意识及责任意识[7-9]。
新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,时代呼唤制造业必须转型升级和创新发展,智能化装备技术是加快推进实体经济发展的有效途径。无论是企业的产品升级而淘汰的旧机械设备,还是中小企业购买的二手旧设备,如果不能很好地进行回收、改造、维修,都会对大自然环境造成破坏,造成资源的浪费,只有更好地利用旧的机电设备,采用创新技术进行改造升级,才能助力智能制造业发展。
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