可重構石材臺面板生產(chǎn)線的設計研究.pdf

1、石材臺面板制品的需求量日益增多，并呈現(xiàn)出向多品種大批量生產(chǎn)模式發(fā)展的趨勢。由于缺乏足夠的柔性和合理的設備布局，傳統(tǒng)的固定串行生產(chǎn)線存在生產(chǎn)能力冗余或不足的現(xiàn)象，且搬運距離長，搬運次數(shù)多，勞動強度大，無法滿足大批量定制的要求。因此，開發(fā)推廣兼?zhèn)涓呱a(chǎn)力和足夠柔性的可重構石材臺面板生產(chǎn)線，已成為我國石材企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模、開拓生存空間的關鍵。本文從生產(chǎn)線總體規(guī)劃、產(chǎn)品族工序識別和劃分、可重構石材臺面板設備開發(fā)、物流系統(tǒng)設計、布局規(guī)劃及建模仿真

2、等幾個方面對可重構臺面板生產(chǎn)線進行了系統(tǒng)研究。
　　 通過對現(xiàn)行臺面板生產(chǎn)方式中所存在問題的分析，構建了可重構石材臺面板生產(chǎn)線系統(tǒng)的集成框架，從系統(tǒng)層和設備層兩個層面詳細闡述了系統(tǒng)設計過程中涉及的使能技術,并每個層面的應用層使能技術進行了研究。
　　 基于位置公差和κ-平均算法對石材臺面板產(chǎn)品族進行工序劃分，使可在同一設備上完成的工序分配在同一工序組合內(nèi)，通過對各工序組合的合并和排序，得到了工序族的優(yōu)化組合方案。以所得優(yōu)

3、化工序組合方案為基礎，通過對各工序組合進行加工運動分析，獲得了可重構石材臺面板設備所需具備的基本功能。利用模塊化設計方法，將可重構石材臺面板設備的總體方案劃分為機械、控制、冷卻潤滑和輔助四大模塊，并將機械模塊進一步劃分為運動、動力、支撐和擴展四個子模塊，進而對各子模塊進行初步結構設計，通過各模塊的組合生成可重構石材臺面板設備的配置圖，利用Solidworks構建了設備的三維模型。
　　 通過分析確定采用輥子輸送機配以真空起重機組

4、成具有一定柔性的物流傳輸系統(tǒng)，并分別對輥子輸送機和真空起重機進行了結構改進。通過對直線型、U型和單元式三種布局形式的分析，結合石材臺面板的生產(chǎn)特點，確定采用U型與單元式相結合的布局方式。為了使可重構石材臺面板生產(chǎn)線具有足夠的柔性，采用基于可重構單元的生產(chǎn)線結構，結合混合整數(shù)規(guī)劃模型完成了可重構單元構建?；谝陨涎芯績?nèi)容，獲得了可重構石材臺面板生產(chǎn)線的規(guī)劃圖。由于物流設施的合理選擇與布局，可重構石材臺面板生產(chǎn)線的搬運距離和搬運時間僅為現(xiàn)行

5、生產(chǎn)方式的1/2和1/5。
　　 為了了解可重構石材臺面板生產(chǎn)線的系統(tǒng)性能，并與現(xiàn)行臺面板生產(chǎn)方式形成直觀對比，基于EM-Plant仿真軟件對可重構石材臺面板生產(chǎn)線系統(tǒng)進行了建模仿真研究。通過對生產(chǎn)線的性能指標和瓶頸分析，得出以下結論:用于兩種不同產(chǎn)品加工時，生產(chǎn)線的月產(chǎn)值可以分別達到2784件和2726件，完全滿足期望值;平衡率可以分別達到79.2％和84.6％，生產(chǎn)較穩(wěn)定;負荷率較高的設備作業(yè)時間小于生產(chǎn)節(jié)拍，不存在生產(chǎn)瓶頸