精密电机生产体系的升级改造

【摘要】由于不少电机生产企业的制造体系存在着老化以及若干管理问题，本文提出了电机产品生产线的重组方案，从而做好精密电机生产的改造管理。

【关键词】电机制造；线圈；升级改造

我公司是一家建于50年代的国有老厂，专业从事微特电机生产，长期以来都是按加工方式归类组织生产，生产设备老化，长期以来以单机制造模式为主。生产任务下单方式采用人工编制生产计划、人工查询缺件数量后编制缺件计划、然后根据制件内容编制材料零件的采购和加工计划。为了提高生产效率，我们尝试利用现代组态控制技术原理，通过对现有设备的改造组合，以工艺流程为主线，分门别类建立起精密电机生产线。经过实践的积累摸索提高了生产效率，扩大了生产规模。

1、精密电机生产的管理控制系统改造

控制系统改造的第一步，是库房信息系统的网络化。与生产相关的库房有材料库、零部件库、半成品库、成品库等等，这些库房分属于不同的部门，库房信息虽然以前也实施了计算机管理，但仅限于各个部门内部单机管理，没有联网进行信息共享，造成生产计划管理上的人为阻隔。我们改造的第一步，就是组建一个信息网络系统，由生产计划部门牵头，将各单位与生产相关的库存信息通过中央数据库集中管控。销售部在每次准备下达订单时，通过电脑系统输入计划产品的订单号、型号和数量，电脑终端可以自动显示当前库存的成品数量，这些成品的订单号和拟发货日期，若是无相关订单号或已撤除订单号的成品，则订单号位置会相应显示“备品”字样，可以避免重复生产，减少了库存数量的积压。生产计划在收到销售部的订货要求时，拟制出生产计划，计划输入电脑，系统会自动给出每一个拟生产型号下零部件的库存情况，以及这些库存部品的用途动向，计算机系统在自动识别库存部品的已确定动向后，会自动生成缺件计划，并在原有部品划为备选后，打上相应的订单标识。

在生产环节，由于原生产体系下的主要生产设备大部分都是单机独立工作，各项设备均有自己的控制系统，相互未联网互动，形成一个个孤岛式的制造单元，这种现象对于生产效率显然是一种制约。对此，我们引入工业控制网络技术，运用组态软件作为自动化系统“水平”和“垂直”集成的桥梁和纽带，为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台，与检测部件、控制部件构成复杂的应用系统，有利于企业消除信息孤岛、降低运作成本、提高生产效率、加快市场反应速度。

在生产实施中，我们通过信息反馈模块，让生产线上的设备实现通讯连接，生产的信息和机器状态被生产线控制核心的信息处理模块收集起来。智能核心分析模块根据所得到的机器信息，以及系统设置信息，最优化的自动安排生产过程。并通过机器人通讯模块接口，对机器人发出控制命令，从而完成整个生产线的生产控制。如果发生故障或者异常情况，控制中心可以向单台生产设备发送控制命令，完成停机，报警或者其他指令。每台机器的产品加工情况、生产情况、维护情况、停机故障情况、等信息采集反馈到中控系统，录入中心数据库，进而进行综合分析、对比计算与显示，达到监测目的；从而达到分布式的优化调度、协调与控制，以实现整个生产线的最优化控制与运行。

2、精密电机生产的制造系统改造

在电机的构造中，电机线圈的制造是其最为重要的环节。电机线圈是实现电机基本功能：电磁转换的核心部件，电机的性能参数主要由其形成，因此电机线圈的制造也是电机生产的重中之重。电机线圈的制造工艺由以下工序组成：

线圈绕制-铁芯叠压-下线-绝缘测试-端部邦扎整形-浸渍。

线圈绕制采用自动绕线机，根据不同的规格型号，线模、漆包线不同，绕制的参数不同。换绕线模、换漆包线、调整参数这些工作是人工操作，一副线圈绕制完成后，需要人工撤下线圈，放入转运箱，送到下线工位。此次改造的内容之一，就是把这些各自独立的工序用新的工作模式串联起来，让其无缝连接，形成高效连续工作模式。改造的第一步，是把绕线机与下线机组合在一个工位，绕线完成的线圈取下后，直接放入下线机拉模内，通过下线机将线圈拉入定子铁芯。绕线下线的控制要点是绕线张力、漆包线平滑度（不能有搅疙瘩）、线膜无损伤。如果绕线张力不合适，或造成线圈蓬松，或漆包线崩断，都会使产品不合格，影响下一工序的进行。我们在改造中将绕线机、下线机的控制检测系统与生产线的中央处理器联网，利用各单机自身的检测系统，将生产中的数据实时反馈到中央处理器，出现异常状况时，一方面单机自身进行调整修正，另一方面中央处理器发出指令，让后续工位作出相应的动作，配合工作。

制造设备中，有一部分是普通机械设备，日常操作是完全人工进行的，要使这部分设备适应自动化生产线系统的改造，需要从保证质量，控制精度的原则出发，找出相应的软肋进行改造，并加入必要适当的数据检测和信息反馈接收功能使其与生产控制系统溶为一体。铁芯的制造就是这样一种情况。

3、精密电机生产的性能测试与试验系统改造

电机试验是对电机装配质量及技术性能综合评价的重要环节，是电机制造和生产的重要工序。电机试验是利用仪器、仪表及相关设备，按照设计要求，对电机制造过程中的半成品和成品，或以电机为主体的配套产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行的检验。电机试验及检测是电机生产过程中不可缺少的重要环节。

电机性能主要是电气性能。除了常规的绝缘、耐压、直流电阻外，一般还要进行空载电压试验，加载后的电压、电流、温升等，计算功率、铜损、铁损，过电压试验。

传统的试验设备和方法由于操作时间长，需观测的仪器多，人工读取测试数据和进行数据分析、计算，在一定程度上影响了电机试验的工作效率、质量和精度。在这次生产体系的改造升级中，鉴于目前电机设计水平、工艺水平的提升，以及用户要求的不断提高，电机的性能和质量指标都较以前大幅上调。因此，对电机测试技术的要求也日益提高。

以前面所述的线圈制作工艺为例，该制造过程中，有一个重要环节，就是绝缘测试。这项测试的目的，是检验在线圈绕制、嵌线过程中，可能产生的漆包线绝缘层破损，导致绝缘性能下降，通过测试绝缘电阻值，检查在制品是否合格。

以前该工序的绝缘测试，全是在线下操作，也就是将嵌入漆包线的定子，用推车送到试验室去检测。这是一种费工费时的方法。在重组生产线中，我们将这一绝缘检测工作纳入到生产线中，直接在生产线上进行。绝缘性能检测分两个部分：耐压测试和绝缘电阻测试。在实践中，我们把耐压测试放在前面工序进行，合格后再检测绝缘电阻。生产线上的这些检测首先要解决的是通电触点的连接，铁芯的触点采用微动开关，漆包线引线的连接采用微触夹头，工作时，通过对检测仪的控制，每组检测对象顺序通电，分别检测相间绝缘、对地绝缘、匝间绝缘性能，检测数据通过测试设备的电脑进行分析判断，合格通过，不合格报警。检测数据同时传送中央处理器进行贮存。

4、小结

现代工业生产突飞猛进，如果不发展不改革，就会在竞争中落伍退步，被市场所无情的淘汰。我们必须在竞争中找准自己的发展方向，把握行业的脉络，根据自身的需求不断地改进产品设计、生产技术、工艺装备，保持和提升企业的竞争力，才能让企业在现代竞争中立于不败之地。