工廠自動化改造的五大雷區(qū)，十大必備裝置，看懂了你就是大咖！

2017-12-21   來源：潤滑油情報

摘要：“機器人革命”開始，不少企業(yè)就已踏上工廠自動化的“不歸路”，全自動化流水線也開始零星地出現(xiàn)在大型企業(yè)中，無人工廠漸漸成為未來工廠的發(fā)展趨勢。然而，盡管政府大力推動機器人換人政策，許多企業(yè)也積極引進技術(shù)，熱鬧過后，設備卻只被“晾”在了生產(chǎn)車間里……

    “機器人革命”開始，不少企業(yè)就已踏上工廠自動化的“不歸路”，全自動化流水線也開始零星地出現(xiàn)在大型企業(yè)中，無人工廠漸漸成為未來工廠的發(fā)展趨勢。然而，盡管政府大力推動機器人換人政策，許多企業(yè)也積極引進技術(shù)，熱鬧過后，設備卻只被“晾”在了生產(chǎn)車間里……

來源：工業(yè)機器人培訓

為什么有的企業(yè)明明已使出洪荒之力，還是收效甚微呢？

以下是專家總結(jié)出的工廠自動化改造的五大誤區(qū)，看看你踩雷了嗎？

錯誤一：引入機器人就是進行自動化升級改造

機器人的應用是自動化升級改造最具代表性的一個方面，但不等于能解決一切問題。氣動液壓控制及非標設備自動化也是實現(xiàn)自動化非常重要的手段之一。尤其針對一些特殊應用，機器人不能解決的，非標自動化設備才是答案。自動化升級改造，切不可只盯著機器人看，多種渠道才是最好。

錯誤二：機器人買回來就能用

機器人作為智能設備，并非簡單安裝調(diào)試即可使用。如果忽略機器人的開發(fā)（或二次開發(fā)）與應用，將會導致許多機器人買回來用不上或使用不當。拿機器人與體育運動員來做個類比，一群好運動員（機器人）加上一個好的教練（系統(tǒng)集成商）才是讓整個球隊（企業(yè)）獲勝的關鍵。

錯誤三：自動化升級改造可以一步到位

真正的自動化升級改造，并非一個簡單工位或是機器的更換就能完成，而是一項極其復雜的系統(tǒng)工程。自動化改造需量力而行，從比較成熟的自動化技術(shù)開始，從工廠急待升級改造的部位入手，逐步進行，切不可追求一步到位。

錯誤四：任何工序都可用自動化設備替代

采用自動化生產(chǎn)線進行生產(chǎn)的產(chǎn)品應有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設計和工藝應先進、穩(wěn)定、可靠，并在較長時間內(nèi)保持基本不變。并非所有工序都適合進行自動化改造。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動線有顯著的經(jīng)濟效益。

錯誤五：實現(xiàn)自動化改造就是實現(xiàn)了工業(yè) 4.0

近來工業(yè) 4.0 及中國制造 2025 的概念非�；馃�，以致很多企業(yè)盲目跟風。制造業(yè)企業(yè)更應該關注的是實際技術(shù)與問題的解決方案。當發(fā)展到以信息為核心技術(shù)的廣義管理自動化，工業(yè) 4.0 時代也將應運而生。

那么，如果企業(yè)需要使用工業(yè)機器人的系統(tǒng)，首先要做的是分析自己的生產(chǎn)過程，了解自己的需求。

一、分析并了解自己的需求

1、傾聽并且仔細了解自己的需求

使用自動化系統(tǒng)，用來裝配生產(chǎn)車間，進行生產(chǎn)制造，其目的是為了讓產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量控制擁有最大的效率比。我們需要去到生產(chǎn)部門，熟悉生產(chǎn)的過程。需要去研究哪一些工藝是生產(chǎn)過程的短板，哪一些工藝過程可以實現(xiàn)自動化代替人工的。

把企業(yè)短期需求和長期目標結(jié)合起來，以此為基礎來分析投資回報。不要只短淺的看到今天或者幾年后，并就此決定所需要采購的設備。

2、培養(yǎng)并招募人才

如果需要革新技術(shù)，必然的需要有相對應該的技術(shù)人才。自動化裝配車間必然會有很多的設備，公司的人才需要有快速學習的能力，可以盡快的熟悉集成商的系統(tǒng)。

3、明確責任方

集成商和最終用戶，都有責任保證生產(chǎn)過程的正常無誤。集成商需要按照需求，提供符合客戶要求的設備，專家級的指導�？蛻粲胸熑翁峁┥�產(chǎn)設備所需要的相關信息。

二、選擇靠譜的系統(tǒng)集成商

工業(yè)機器人自動化集成這個行業(yè)，在國內(nèi)起來也沒有幾年，目前國內(nèi)沒有靠譜的集成商水平認定，那么我們就不能依據(jù)這些協(xié)會或者官方的認證來保護自己的選擇。那么什么樣的集成商，是相對靠譜的呢？

1、合適的規(guī)模

考察作為一家機器人系統(tǒng)供應商，規(guī)模很重要。這是一家大而全的機器人供應商，比如類似國內(nèi)的新松，國外的ABB，系統(tǒng)集成和機器人本體都做。還是一家僅有少數(shù)員工的，小而精的機器人供應商，比如 UR，比如 KMT 。

大并不定代表更好，小也并不代表實力不夠。

2、專業(yè)的領域

一個合格的集成商，是針對于行業(yè)應用集成的。他們不僅僅是熟悉工業(yè)機器人，更需要了解的是這個行業(yè)的生產(chǎn)標準，生產(chǎn)要求，生產(chǎn)工藝。好的機器人公司，并不能做好的機器人系統(tǒng)。集成商賣給客戶的，一定是可以生產(chǎn)客戶產(chǎn)品的機器人，而不是機器人本身。

3、專業(yè)的工程師團隊和項目管理團隊

當與專業(yè)的機器人系統(tǒng)集成商聯(lián)系時，他們的專業(yè)技術(shù)人員或者銷售，一般會提供詳細的工程管理與實現(xiàn)細節(jié)，會傾聽您的需求，并建議您進行一個可行性的分析或者前期的試生產(chǎn)。你可以在試生產(chǎn)的時候，去了解集成商技術(shù)人員的組成，看是否有多年工作經(jīng)驗的專家工程師，還是一大批年輕的剛畢業(yè)的學生。

4、專業(yè)的文檔

專業(yè)的機器人系統(tǒng)集成商，一般都有他們的標準產(chǎn)品，同樣也有他們標準產(chǎn)品的的技術(shù)文檔。 一般針對不同的客戶，他們都會制作獨立的技術(shù)文檔。如果是國外的集成商，他們也會提供翻譯文檔，當然這部分或許會產(chǎn)生費用。

5、承諾的備件

雖然這幾年工業(yè)機器人的穩(wěn)定性已經(jīng)有了長足的發(fā)展，但是它們始終還是機器。世界上也從來沒有人發(fā)明了永動機或永遠不會磨損的機器，因此，你的機器人也還是會發(fā)生一些故障的。所以，必須了解你的供應商是否可以向你提供所需要的備件。

6、專業(yè)的服務

如果你們公司是一家中小型企業(yè)，培訓一個這一套系統(tǒng)的技術(shù)服務員是一比巨大的花費，也就是說，你可能大部分的問題還是要依靠的你的供應商。

一個專業(yè)的系統(tǒng)集成商，都會有專門的服務部門來處理設備服務的問題。他們一般會提供電話支持，郵件支持，或者他們的設備裝配有遠程支持的功能。

7、清晰的保修

最后需要了解的就是有關保修的一些問題了。必須要明確的就是他們所提供的保修的時限、保修其是基于三班倒的嗎、保修有限的時間等。

掌握了上面這些內(nèi)容，再奉送你點干貨！

Factory Automation（縮寫：FA） ，工廠自動化，也稱車間自動化。指自動完成產(chǎn)品制造的全部或部分加工過程的性質(zhì)：指整個工廠實現(xiàn)綜合自動化，它包括設計制造加工等過程的自動化，企業(yè)內(nèi)部管理、市場信息處理以及企業(yè)間信息聯(lián)系等信息流的全面自動化。
它和信息與通信、辦公自動化、新材料、生物工程、保健與醫(yī)療技術(shù)并列為當代六大主導新技術(shù)。它的常規(guī)組成方式是將各種加工自動化設備和柔性生產(chǎn)線( FML )連接起來，配合計算機輔助設計( CAD )和計算機輔助制造( CAM )系統(tǒng)，在中央計算機統(tǒng)一管理下協(xié)調(diào)工作，使整個工廠生產(chǎn)實現(xiàn)綜合自動化。

工業(yè)生產(chǎn)中，自動化智能化普及度越來越高，下面看看一個 FA 的工廠標配是什么？

NO.1 控制器：自動化工廠的大腦

控制器（英文名稱：controller）是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。

由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作。

自動化工廠中常用的控制器有 plc，工控機等。

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

NO.2 機器人：自動化工廠的執(zhí)行者

Robot，機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領行動。

它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復雜機械等組成。

NO.3 伺服電機：自動化工廠提供動力的肌肉

伺服電機（servomotor）是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。

伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。

伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

NO.4 傳感器：自動化工廠的觸覺

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。

NO.5 變頻器：自動化工廠的交換器

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。

變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。

NO.6 電磁閥：自動化工廠的開關

電磁閥（Electromagnetic valve）是用電磁控制的工業(yè)設備，是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動。

用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。

電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。

NO.7 工業(yè)相機：自動化工廠的眼鏡

工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個關鍵組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成AFT-808小型高清工業(yè)相機為有序的電信號。

而工業(yè)相機一般安裝在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過數(shù)字圖像攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)。

圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。

NO.8 儀器儀表：自動化工廠的調(diào)節(jié)系統(tǒng)

儀器儀表（英文：instrumentation）儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器。

自動化工廠中需要應用各種儀器儀表，比如測量壓力、液位、流量、溫度等一些控制過程所需要的參數(shù)值，就需要相關的儀器儀表。

NO.9 自動化軟件：自動化工廠的心臟

Automation Software, 由于工業(yè)控制系統(tǒng)的管控一體化趨勢控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，使得工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)IT管理系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)相連通，內(nèi)部也越來越多地采用了通用軟件、通用硬件和通用協(xié)議。

比較常見的是SCADA自動化軟件。

SCADA 自動化系統(tǒng)（supervisory control and data acquisition），就是我們所說的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。它主要是受計算機技術(shù)得支撐，對各種生產(chǎn)過程進行調(diào)度自動化控制的系統(tǒng)。

SCADA 自動化軟件，可以在無人看管的情況下，自動化的對生產(chǎn)進行長時間的精準監(jiān)椌，并且從中獲取有效的信息數(shù)據(jù)，為監(jiān)管的管理者提供有力的評價參考。

NO.10 控制柜：自動化工廠的中樞系統(tǒng)

Control Panel, 控制柜又包括許多種，有電氣控制柜、變頻控制柜、低壓控制柜、高壓控制柜、水泵控制柜、電源控制柜、防爆控制柜、電梯控制柜、PLC 控制柜、消防控制柜、磚機控制柜等等。

自動化工廠中涉及到電氣、變頻、電源、水泵等等控制柜，根據(jù)不同的需求選擇不同的控制柜，實現(xiàn)不同的控制功能。