自《中国制造2025》发布以来，各大企业纷纷投入自动化转型大潮。 只有最传统的机械装备制造业面临着难以调和的转型瓶颈：机床陈旧、工人众多、车间环境较差、人员素质普遍较低。 但一些机械加工企业急于求成，盲目转型。 他们改变了车间物流机加工中清洁度管理，但失去了产品转换的灵活性。 他们购买了数控机床，却没有配套的辅助设备。 他们虽然升级了信息系统，但仍面临协调困难等问题。 转型失败的公司有很多。 因此，机械加工企业只有控制好以下五个关系成败的关键环节，才能成功转型。
A、机床自动上下料
现有的机床自动化改造技术主要是利用工业机器人来改变机床加工过程中工件的装卸方式。 用机械代替人工和专用机器，在不使用或使用较少人的情况下完成工件装卸、工件车削以及工序之间的转换，达到机械零件自动化加工的目的，实现24小时大批量、无人化加工。
图1 典型机床自动上下料示意图
例如，核试验所需代号“2LD08”的零件加工流程如下：
传送带自动将零件从仓库传送到机器人装载站→机器人从传送带上抓取零件并发送到A1-A4号（根据程序）数控机床→数控机床自动加工零件零件→机器人将加工完成的零件从数控机床上取下并放在传送带上→传送带将零件发送到下一道工序。
要完成上述过程，在传统工艺中，装卸过程需要工人搬运、拾取、吊装等工序，不仅繁琐，而且危险。 自动化装卸时，零件的输送和抓取，整个动作在理想条件下仅需16秒； 机器人装卸治具仅需8秒，整个过程无需人工干预。 B.机加工车间工件物流系统
工件的转移常常发生在粗加工和精加工之间、出库之间。 最早的机床自动化物流线是组合式机床物流线，它只能通过物流系统实现机床之间工件的流动。 目前的工艺水平可以利用输送线、AGV小车、分拣装置、自动化立体仓库等手段承接全流程的物流：仓储、铸造（锻造）、粗加工、热处理、精加工、清洗、装配、测试等
图2 机械臂集成输送带实现工件传送及上下料
自动化物流系统的改造将彻底改变传统的肩扛、吊车吊装、大车装卸的劳动格局。 多机联合流水线自动化技术可实现不同类型机床之间的兼容和工件切换，并集成机床自动上下料单元，实现机加工车间全流程的自动化流程。 目前国内仅有北钢等少数厂家能够完全掌握该技术。 。
C、工件自动清洗
工件经过前道工序加工后，表面必然沾有铁屑、油污、灰尘等各种杂质，多种混合物的清理往往被工人忽视。 老式的人工清洗工艺不仅清洗质量低，而且达不到环保要求，影响操作人员的健康和周围环境。 改进清洁工艺，提高清洁质量和效率已成为企业发展的重点之一。
图3 工件自动清洗装置示意图
机械加工产生的杂质无非就是以上这些。 使用专用清洗液，经过多次清洗工序即可将其彻底清除。 首先，考虑清洁装置的材料选择。 为了防止腐蚀，一般采用304不锈钢，配备高压喷淋系统。 向各个方向喷射以除去杂质。 然后用压缩空气吹掉表面的水渍，防止干燥过程中表面留下水痕，然后进行热风干燥，最后出料。 至此，工件已经具备了视觉检测系统的输入条件。
D、工件自动检测
零件的检验主要是尺寸检验和外观检验。 传统工艺是通过目视检查、卡尺测量、与标准块比较等方式人工检查尺寸和外观。 存在光线、噪声、情绪等干扰项，会影响检查人员的工作。 质量。
图4 配备视觉识别的智能加工车间
如今，由摄像头、光源、安装底座、软件等组成的视觉检测系统可以在线检测装配尺寸，并配备排屑装置。 合格产品下线机加工中清洁度管理，不合格产品踢出并报警。 通过机器视觉将捕捉到的目标转换为图像信号，并利用算法判断后，可以有效提高产线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，防止人眼造成的误判疲劳。
E、工件自动化装配
在机械制造业发展初期，装配多采用锉、磨、刮、锤、拧紧螺钉等操作来装配和连接零件。 这是一种非精益装配，不符合现代车间的“智能制造”要求。 自动装配作业包括自动清洗、平衡、排序、装载、连接和检测等大连旅顺机械加工，有时还包括成品包装和一些辅助加工程序。 仅仅购买机械臂并不能完成整个过程。
图5 机械臂配套辅助设备实现自动化装配
随着先进加工单元的推出，前端制造的速度明显高于后续装配的速度。 通过装配机械臂、自动化机器、软件系统等一系列智能设备集成的运用，不仅解放了车间劳动力，而且提高了质量和效率。 机器接受电脑指令，不会因人工疲劳、疏忽、熟练程度等因素影响产品。 北钢联承接的T/R房自动化车间技术改造前后，工程师们进行了粗略的计算和统计。 在一些典型产品的生产中，部件组装所需的时间占产品总制造时间的一半； 而北京钢联改造车间后大连铆焊，加工单元已实现无人化管理。 清洗和组装均由机械自动化完成。 高素质的工程师可以在中央控制室随时监控生产情况。 产品组装时间仅占原来时间的15%。 并彻底解放了75名车工、钳工等各类劳动单位。
结论
机加工车间自动化改造技术在机械制造行业中占有不可替代的地位。 如果上述五个关键环节缺失任何一个，都将导致公司技术转型升级失败。 自动化改造不是给别人看的“橱窗”机械设备制造，而且要花很多钱。 巨额的资金不仅没有节省劳动力，还增加了人员维护设备的成本。 还存在人机协作不良的风险。 对于机械加工企业来说，这是一次失败的转型。 只有紧紧抓住以上五个关键环节，才能实现：稳定提高产品质量、改善劳动条件、缩短生产周期、降低人员成本、保证投入产出平衡。
