静悄悄的革命
——我校柔性制造系统投入运行
新桥职校
你听说过柔性制造系统吗?10月11日下午,我校全体教师带着好奇参观了学校引进调试完成的柔性制造系统生产线:毛坯从立体仓库中运送下来,机械手准确的抓取放进不同的数控机床,机器快速的切削;短短的几分钟之后,任务完成;机械手把完成的零件取出放回仓库。仿佛有一只神奇的魔手完成了这一切,这一幕情景看得大家惊叹不已。奥秘就在于柔性制造系统将功能性的机床相互串联成流水线,然后配以物流系统(机械手或物流装置),结合电脑信息处理完成产品的加工。该生产系统实现了在少人看管条件下,昼夜24小时的连续“无人化生产”的目标。一场静悄悄的革命正在机械加工行业进行着……
实现机电专业融合
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是近年快速发展的先进的机械加工系统,由加工系统、传输系统和控制系统构成,能够根据制造任务或生产环境的变化迅速进行生产,适用于多品种、中小批量生产,是自动化程度和柔性最高的一种制造系统。我校是全国为数不多配备柔性制造系统的职业学校,在整个中高职院校中走在了前列。
目前,上海制造业正处于由劳动密集型向现代化结构型快速转变的时期。我校此次采购的柔性制造系统包括一台四轴MAZARK车削中心、两台HAAS加工中心、一个可以抓取10KG重量的六自由度FANUC工业机器人和一套60工位的立体仓储系统,具备坯料自动出入库、机械手智能上下料及翻转零件、夹具自动夹紧、数控机床智能选取程序、数控机床自动加工、成品入库等功能,能够完全满足真实生产的需求。该系统支持单功能模块独立操作、全功能模块智能运行,操作者可通过电脑或手机完成制造系统的操控,可通过LED显示屏实时观看系统的运行状况,可通过高清智能巡航视频系统直观了解各设备的运行细节。工业机器人沿埋地式移动滑轨来回于立体仓库与各个机床之间,移动速度大于1m/s,定位精度在0.5mm以内,可实现灵活柔性上下料智能作业。柔性制造系统关闭后,只需要在埋地式移动滑轨上方加上盖板,工业机械人、MAZARK车削中心、HAAS加工中心、立体仓库即可独立操纵,满足日常教学及培训需求,使设备的利用率及实用性大幅提升。
柔性制造系统的引进促进了学校机电专业的融合。柔性制造系统是机电技术高度融合的产物,它集机械制造、微电子、计算机、现代控制、传感检测、信息处理、网络通信、液压气动等技术于一身,如将其投入教学实训,将成为学校实现多学科知识融合和经验技术交流分享的一项重大标志。学生通过应用柔性制造系统,不但能够开拓眼界,培养技能,更能够顺应市场环境变化,符合现代制造业的发展需要。
加快教师素质提升
柔性制造系统的引入对师资提出了更高要求。学校选派一批青年教师到江苏省昆山市巨林教仪公司进行了全日制驻厂式技术培训。
培训期间,巨林公司的现场技术人员向受训教师详细介绍了该柔性加工系统的工程概况和使用情况,并针对使用过程中所涉及到的专业知识,进行了深层次的技术培训。由于该系统集成度高,涉及面广,所以培训人员根据受训教师的不同专业,设定了分门别类的培训计划,主要涵盖机械、电气和软件三方面。机械方面包括车床、铣床的编程以及机械手的控制;电气主要是立体仓库的出入料程序、设备之间的数据通讯及PLC控制;软件方面是利用VB语言编写出人机信息交换的界面及控制程序。整个培训以参观、授课以及实际操作为主,由浅入深,由表及里。受训教师表现出很高的积极性,决心将这套系统拿到课堂上,做到学以致用,为进一步搭建校企合作的桥梁做出贡献。系统的学习帮助教师及时地掌握先进的制造技术及其应用开发,也促进了相关教师的知识更新。
柔性制造系统投入运行后,将面向机电专业学生及企业技术人员开展培训。柔性制造系统涉及的领域极为广泛。包括数控机床技术、液压气动技术、电子技术、机器人技术、控制技术、计算机技术及系统工程等。通过对这套系统的研究,可以汲取先进经验,实现高柔性、高效率的制造理念,满足不同专业的技术人员有所侧重的学习。
促进学生视野开拓
目前为止,拥有FMS国内中高职院校数量很少,大多数师生还不了解这一高新技术。随着科技的发展和制造技术的不断提高,传统的实验教学设备已经无法满足教学和训练的需要,特别是学生走上工作岗位后,自动化的生产设备对他们来说很陌生。因此,填补理论知识和实际生产之间的空白,在学校和企业之间架构一个自动化的生产系统就显得尤为重要。我校引进的柔性制造系统让学生不仅从理论上而且从实践中更深入的了解柔性制造技术,这将为今后进一步学习和研究相关的先进制造技术奠定宝贵的理论和实践基础。
开展专业素质认知。使学生了解各种加工及实验设备,特别是无人值守自动化生产线的制造过程,激发学生学习兴趣,对于机电类专业学生尤为重要。
开展专业技能训练。通过实践教学以及课余和假期的赛前训练等形式来扩展学生的视野,提高学生理论知识和实践技能,提高学生的动手实践能力与创新能力,激发学生的实践兴趣。
通过柔性制造系统实训,可以培养和开发多学科知识综合应用能力,能够对本学科所涉及的多领域知识有直观的认知,能激发学生探究本专业相关问题的兴趣,更加了解机电一体化及机器人技术的发展趋势。
引进柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至设计、生产、销售这一企业生产经营的全部活动。引进先进的柔性制造系统是学校抓住转变机遇,实现可持续发展的重大举措。学校将通过柔性制造系统的应用开发,顺应市场环境的变化,实现现代制造业的发展需要。