可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、石材臺(tái)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(shì)。由于缺乏足夠的柔性和合理的設(shè)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(yùn)距離長(zhǎng)，搬運(yùn)次數(shù)多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，無(wú)法滿足大批量定制的要求。因此，開(kāi)發(fā)推廣兼?zhèn)涓呱a(chǎn)力和足夠柔性的可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線，已成為我國(guó)石材企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、開(kāi)拓生存空間的關(guān)鍵。本文從生產(chǎn)線總體規(guī)劃、產(chǎn)品族工序識(shí)別和劃分、可重構(gòu)石材臺(tái)面板設(shè)備開(kāi)發(fā)、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、布局規(guī)劃及建模仿真

2、等幾個(gè)方面對(duì)可重構(gòu)臺(tái)面板生產(chǎn)線進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 通過(guò)對(duì)現(xiàn)行臺(tái)面板生產(chǎn)方式中所存在問(wèn)題的分析，構(gòu)建了可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線系統(tǒng)的集成框架，從系統(tǒng)層和設(shè)備層兩個(gè)層面詳細(xì)闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的使能技術(shù),并每個(gè)層面的應(yīng)用層使能技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 基于位置公差和κ-平均算法對(duì)石材臺(tái)面板產(chǎn)品族進(jìn)行工序劃分，使可在同一設(shè)備上完成的工序分配在同一工序組合內(nèi)，通過(guò)對(duì)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(chǔ)，通過(guò)對(duì)各工序組合進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)分析，獲得了可重構(gòu)石材臺(tái)面板設(shè)備所需具備的基本功能。利用模塊化設(shè)計(jì)方法，將可重構(gòu)石材臺(tái)面板設(shè)備的總體方案劃分為機(jī)械、控制、冷卻潤(rùn)滑和輔助四大模塊，并將機(jī)械模塊進(jìn)一步劃分為運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、支撐和擴(kuò)展四個(gè)子模塊，進(jìn)而對(duì)各子模塊進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)各模塊的組合生成可重構(gòu)石材臺(tái)面板設(shè)備的配置圖，利用Solidworks構(gòu)建了設(shè)備的三維模型。
　　 通過(guò)分析確定采用輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)配以真空起重機(jī)組

4、成具有一定柔性的物流傳輸系統(tǒng)，并分別對(duì)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)和真空起重機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)。通過(guò)對(duì)直線型、U型和單元式三種布局形式的分析，結(jié)合石材臺(tái)面板的生產(chǎn)特點(diǎn)，確定采用U型與單元式相結(jié)合的布局方式。為了使可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線具有足夠的柔性，采用基于可重構(gòu)單元的生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)，結(jié)合混合整數(shù)規(guī)劃模型完成了可重構(gòu)單元構(gòu)建。基于以上研究?jī)?nèi)容，獲得了可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線的規(guī)劃圖。由于物流設(shè)施的合理選擇與布局，可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線的搬運(yùn)距離和搬運(yùn)時(shí)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(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線的系統(tǒng)性能，并與現(xiàn)行臺(tái)面板生產(chǎn)方式形成直觀對(duì)比，基于EM-Plant仿真軟件對(duì)可重構(gòu)石材臺(tái)面板生產(chǎn)線系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真研究。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線的性能指標(biāo)和瓶頸分析，得出以下結(jié)論:用于兩種不同產(chǎn)品加工時(shí)，生產(chǎn)線的月產(chǎn)值可以分別達(dá)到2784件和2726件，完全滿足期望值;平衡率可以分別達(dá)到79.2％和84.6％，生產(chǎn)較穩(wěn)定;負(fù)荷率較高的設(shè)備作業(yè)時(shí)間小于生產(chǎn)節(jié)拍，不存在生產(chǎn)瓶頸