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振興數(shù)控機(jī)床工業(yè),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是發(fā)展我國機(jī)械制造業(yè)的必由之路:數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化是達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的關(guān)鍵之一。數(shù)控機(jī)床由數(shù)控系統(tǒng)控制,它的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)的伺服裝置驅(qū)動(dòng),所以數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的大腦。又是數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力;而且數(shù)控系統(tǒng)不同于家電,它是生產(chǎn)資料,不是消費(fèi)資料,要耐受各種惡劣工亞環(huán)境的考驗(yàn),所以,數(shù)控系統(tǒng)的可靠性非常重要。另外,數(shù)控系統(tǒng)的可靠比也是用戶的要求,特別是在現(xiàn)代化生產(chǎn)線上采用的數(shù)控系統(tǒng)更是如此,設(shè)想在一條 24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上如果有一臺(tái)不可靠的數(shù)控系統(tǒng)在工作.經(jīng)常停機(jī)修理.因而影響整條生產(chǎn)線的正常工作,用戶怎么能受得了?市場(chǎng)要求數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期正常工作,這首先就要求數(shù)控系統(tǒng)要長(zhǎng)期地可靠工作??煽啃栽跀?shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)及制造鏈中最綜合地體現(xiàn)質(zhì)量及水平,包括技術(shù)及管理水平。目前,世界著各的數(shù)控制造商家都非常重視數(shù)控系統(tǒng)的可靠性。本文以日本FANUC公司為例,說明由于該公司對(duì)數(shù)控系統(tǒng)可靠性的重視,因而其產(chǎn)品受到用戶的歡迎。
FANUC 公司是以生產(chǎn)工廠自動(dòng)化相關(guān)產(chǎn)品為主的公司。其主要產(chǎn)品為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)器人。FANUC集中全部雇員的三分之一致力于研究和開發(fā)工作。當(dāng)前,與數(shù)控機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)的*,FANUC在日本約占70% ,在世界上約占50%以上。FANUC公司的產(chǎn)品是怎樣得到世界機(jī)床工業(yè)推祟的呢?

圖1 FANUC公司的開發(fā)方針
1 商品開發(fā)和驗(yàn)證
首先,FANUC公司明確制定商品開發(fā)的方針為:(1)高性能:系統(tǒng)采用,以滿足用戶對(duì)高性能的要求。(2)高質(zhì)量:首先是高可靠性,以保證商品可以安全地在世界任何地方工作。(3)低成本:可以使用戶獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益,使用戶的產(chǎn)品可以在國際市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。如圖1所示。
用戶購買FANUC的商品使用在生產(chǎn)線上的目的是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器的性能,為了更好地滿足用戶的要求,FANUC把同類的產(chǎn)品也裝在自己的生產(chǎn)線設(shè)備上,限度地使用、考驗(yàn)這些產(chǎn)品,盡量發(fā)揮和使用該產(chǎn)品的技術(shù)*性以證明產(chǎn)品可靠和耐用。FANUC相信,在自己的工廠里,由于自動(dòng)生產(chǎn)過程的機(jī)器人化(即生產(chǎn)過程無人化,基本由機(jī)器人進(jìn)行),可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高強(qiáng)度的考驗(yàn),比如,FANUC新的伺服電動(dòng)機(jī)工廠只有43名操作者、288臺(tái)機(jī)器人和1個(gè)自動(dòng)倉庫,其控制系統(tǒng)基本采用FANUC自己的系統(tǒng)。在該工廠里,所有生產(chǎn)過程從電動(dòng)機(jī)零件的運(yùn)輸、裝配、測(cè)試、包裝到出廠的所有過程,其操作人員與機(jī)器人的比例為1:6.7 。在FANUC的重型機(jī)械工廠中,運(yùn)用了FANUC自己的控制系統(tǒng)CELL 60進(jìn)行生產(chǎn),它可以連續(xù)72h運(yùn)轉(zhuǎn),包括星期六和星期日。在FANUC的所有工廠里,現(xiàn)共有430名操作者和922臺(tái)機(jī)器人。操作人員與機(jī)器人的比例為 1:2.1。所有這些機(jī)器人化的工廠都遵從ISO9001國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。為了保證在用戶生產(chǎn)線上使用的FANUC商品總處在的狀態(tài),FANUC提供了*范圍的維修和服務(wù)網(wǎng)絡(luò),這些服務(wù)包括現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、測(cè)試、定期維修、故障診斷和修理,并且提供維修備件。這樣,只要用戶的生產(chǎn)線在工作,就可以對(duì)FANUC商品提供服務(wù)。FANUC的維修服務(wù)支持系統(tǒng)稱為CS24,它通過計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)連接在一起,該系統(tǒng)所提供的詳細(xì)服務(wù)記錄對(duì)于改善系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生了巨大作用。
2 高可靠性設(shè)計(jì)的目標(biāo)
FANUC在商品開發(fā)時(shí),其項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)對(duì)產(chǎn)品的商業(yè)化:滿足用戶的需要、提出產(chǎn).潔性能檔次的計(jì)劃、評(píng)估和選擇元器件,以達(dá)到高可靠性,實(shí)現(xiàn)成本和制造目標(biāo)。從市場(chǎng)的需要到制造系統(tǒng)的每一件事情,項(xiàng)目開發(fā)的負(fù)責(zé)人都要熟悉,才能設(shè)計(jì)制造出高質(zhì)量和高可靠性的產(chǎn)品。
無庸贅述,在商品開發(fā)中,可靠性的設(shè)計(jì)是非常重要的。FANUC嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定,制定盡量多的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),而對(duì)于元器件的選擇,則要于方百計(jì)確認(rèn)它們的可靠性,比如熱、振動(dòng)特性等,以便對(duì)它們進(jìn)行全面評(píng)估。另外,FANUC提出了“減少零件數(shù)量",作為每種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)以保證產(chǎn)品的可靠性。在FANUC研究所的入口處.掛著一條標(biāo)語“Weniger Teile",就是要求開發(fā)人員在設(shè)計(jì)商品時(shí)要運(yùn)用“較少的零件"概念。它也表示,減少元器件的數(shù)量也可以提高生產(chǎn)率、降低成本和減少維修。
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