金屬制品行業(yè)作為制造業(yè)的一個(gè)重要組成部分,，在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用,。一直以來(lái)，金屬制品行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，給人的印象就是高耗能、勞動(dòng)密集、手工作坊式的小散企業(yè)組成的行業(yè),。然而，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和工藝已經(jīng)難以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求和激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,。因此,，自動(dòng)化就成為可改變現(xiàn)狀的一個(gè)手段。

1 金屬制品行業(yè)發(fā)展歷史

我國(guó)古代的銅鐵拉拔技術(shù)最早出現(xiàn)于宋,，明清的到了較大的發(fā)展,，明《天工開物》卷十“錘鍛針”條詳細(xì)描述了拉拔制針的整個(gè)工藝過(guò)程：“凡針，先錘鍛鐵為細(xì)條,，用鐵尺一根,，錐成線眼，抽過(guò)條鐵成線,。逐寸剪斷為針,，先鎈其末成穎，用小錘敲扁其本,，剛錐穿鼻,，復(fù)鎈其外”,，其中的線眼抽過(guò)條鐵成線的工藝原理與現(xiàn)代的拉拔生產(chǎn)工藝基本一致了。到了近現(xiàn)代,，從人力拉拔,，轉(zhuǎn)為水力、機(jī)器,，形成的現(xiàn)代的拉拔生產(chǎn),。從金屬制品行業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，其工藝原理基本未變,，改變的是生產(chǎn)金屬制品產(chǎn)品的裝備,，也就是說(shuō)金屬制品行業(yè)的發(fā)展歷史就是生產(chǎn)裝備的發(fā)展和進(jìn)化的歷史。

1. 1 拉拔工藝的發(fā)展

金屬制品現(xiàn)代意義上拉拔生產(chǎn)的發(fā)展主要是拉絲模,、潤(rùn)滑劑,、拉絲機(jī)這三大塊的發(fā)展：拉絲模解決的是鋼絲拉拔變形方面的問(wèn)題，潤(rùn)滑劑解決的是絲材與拉絲模之間的潤(rùn)滑問(wèn)題,，拉絲機(jī)則體現(xiàn)了金屬制品產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化：最早期的獨(dú)罐拉絲機(jī),，發(fā)展到滑輪式連續(xù)拉絲機(jī)，是一次飛躍,，極大地提高了生產(chǎn)效率,，隨后的直進(jìn)式拉絲機(jī)隨著電控水平、電機(jī)的發(fā)展,，從直流控制到變頻到現(xiàn)在的伺服直驅(qū)技術(shù)，進(jìn)一步提高了效率和

自動(dòng)化水平,，也解決了滑輪拉絲機(jī)生產(chǎn)加工過(guò)程

中因扭轉(zhuǎn)對(duì)鋼絲造成的性能質(zhì)量的影響,，現(xiàn)在又加入了工業(yè)4. 0 等現(xiàn)代意義上的自動(dòng)化元素。

1. 2 熱處理的發(fā)展

金屬制品行業(yè)的熱處理工藝主要脫胎于和借鑒于鋼鐵產(chǎn)品的熱處理工藝,，爐型的發(fā)展則經(jīng) 歷了最早的井式爐,，燃煤連續(xù)爐、上世紀(jì)90 年代的燃煤電腦自控連續(xù)爐,，燃油熱處理連續(xù)線,，后 期的天然氣熱處理連續(xù)線（頂燒/側(cè)燒-擴(kuò)散/預(yù)混燃燒），并行發(fā)展的還有以電為能源的電阻爐,、卡電爐,、感應(yīng)加熱爐。得益于電控元器件,、裝置 的發(fā)展,，目前的熱處理連續(xù)線的生產(chǎn)效率、電氣 控制水平,、產(chǎn)品質(zhì)量得到了極大的發(fā)展和提高,。

1. 3 表面處理的發(fā)展

金屬制品行業(yè)的表面處理的發(fā)展主要是早期的敞開式大池子酸洗，效率低，表面處理效果不穩(wěn)定,，污染嚴(yán)重,，廢酸和磷化渣處理困難，環(huán)保壓力大,；隨之低碳行業(yè)率先采用彎曲剝殼等機(jī)械除銹手段進(jìn)行在線表面處理,，隨著盤條線材的質(zhì)量的提高，彎曲剝殼,、鋼刷,、砂帶、噴丸等在中高碳鋼絲產(chǎn)品的生產(chǎn)中逐步得到應(yīng)用和提高,。酸洗也從大池子發(fā)展到在線展開式酸洗和隧道窯式盤卷連續(xù)酸洗,，介質(zhì)則有鹽酸、硫酸,、電解硫酸,、磷酸酸洗等之分，同樣得益于電氣控制元器件和水平的而提高,，整體鋼絲表面處理質(zhì)量有了質(zhì)的提高,。

2 金屬制品行業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

金屬制品行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是近年來(lái),，金屬制品行業(yè)的裝備制造企業(yè)為此也做了極大的努力,。有資料可查的在2004 年行業(yè)技術(shù)交流會(huì)上，CPA 的發(fā)言《鋼簾線生產(chǎn)用的鍍黃銅設(shè)備 現(xiàn)代化多絲－連續(xù)運(yùn)行設(shè)備》中提到簡(jiǎn)便操作和高自動(dòng)化可提高效率,，降低人工成本,、提高設(shè)備利用率、提高質(zhì)量,、降低消耗,；同期的金泰隆提到機(jī)電一體化拉絲等裝備， 提到在計(jì)算機(jī),、自動(dòng)控制方面加大投入,；當(dāng)然,，再 早一些,，還有新科的燃煤電腦自控連續(xù)加熱爐,。也就是說(shuō),，中國(guó)從上世紀(jì) 90 年代就開始通過(guò)引進(jìn),、自研來(lái)重點(diǎn)關(guān)注裝備的自動(dòng)化問(wèn)題，也取得 了一定的成績(jī),。

2. 4 成套連續(xù)線

杭州星冠率先向焊絲行業(yè)推出了可以說(shuō)階段性的革命性生產(chǎn)裝備——集前處理、拉絲機(jī),、鍍銅裝置,、收線一體化的氣保焊絲生產(chǎn)線，也就 是說(shuō)可以直接從盤條到焊絲成品都在一條生產(chǎn)線上完成,，后續(xù)也可匹配上層繞機(jī),、自動(dòng)包裝機(jī)、AGV 轉(zhuǎn)運(yùn),、成品入庫(kù)等工序環(huán)節(jié),，實(shí)現(xiàn)不算太完整的自動(dòng)化（因?yàn)檫€需要人工進(jìn)行盤條原料換 裝、穿線,、引線等操作）,。目前也有其他企業(yè)在開 發(fā)、推廣,。其難點(diǎn)主要在生產(chǎn)線超長(zhǎng),，各工藝工 序之間的生產(chǎn)能力匹配，全生產(chǎn)線的穩(wěn)定,、長(zhǎng)時(shí) 間運(yùn)行,，輔料、鍍液的添加,、調(diào)整,、控制等。當(dāng)然,， 難點(diǎn)不是僅僅筆者簡(jiǎn)單說(shuō)的這幾點(diǎn),，它是一個(gè)系 統(tǒng)工程，涉及電氣,、控制,、機(jī)械等方方面面。

圖4 杭州星冠組合式氣保焊絲高速鍍銅生產(chǎn)線

1 目前行業(yè)自動(dòng)化的問(wèn)題

從目前行業(yè)的自動(dòng)化現(xiàn)狀來(lái)看，應(yīng)該說(shuō),，取 得了一些成果和應(yīng)用,，在某些單獨(dú)工序或產(chǎn)品上 實(shí)現(xiàn)了有限的自動(dòng)化，但金屬制品行業(yè)的自動(dòng)化 智能化還有很長(zhǎng)的路要走,。這主要是和行業(yè)的 特性所決定——金屬制品行業(yè)是傳統(tǒng)的鋼鐵制造業(yè),，工藝復(fù)雜、工序繁多,、勞動(dòng)密集型,，盲目的 全盤自動(dòng)化智能化一是目前的自動(dòng)化智能化技 術(shù)水平達(dá)不到，二是部分工序人工干預(yù)的成本肯 定低于自動(dòng)化,，如穿線,，又如引頭，簡(jiǎn)單的工作,， 人工很快能完成,，且隨著大盤重生產(chǎn)的普及，這 些工作的節(jié)拍時(shí)間會(huì)非常長(zhǎng),，不一定適合采用自 動(dòng)化設(shè)備,，且配套的機(jī)械手裝置、電氣控制,、動(dòng)作 實(shí)現(xiàn)等的研發(fā)就是一個(gè)龐大的工程,。所以目前 金屬制品行業(yè)的自動(dòng)化有以下幾個(gè)問(wèn)題：1）部分 工序目前技術(shù)和條件達(dá)不到完全替代人工；2）部 分可替代工序技術(shù)成本過(guò)高,；3）只能完成部分標(biāo) 準(zhǔn)化程度較高的工序的自動(dòng)化,。

2 思考與建議

金屬制品行業(yè)的自動(dòng)化任重而道遠(yuǎn)，需要全行業(yè)的努力,，需要科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,。但目前我們能做和可做的有以下幾點(diǎn)，和行業(yè)專家共同探討：

（1） 要想自動(dòng)化,，先要標(biāo)準(zhǔn)化,，從工序、裝備,、操作規(guī)程甚至收放線盤的尺寸大小,、運(yùn)輸擺放 工裝等，方方面面去標(biāo)準(zhǔn)化,，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,；

（2） 大力推進(jìn)部分工序的自動(dòng)化，方向有：①倉(cāng)儲(chǔ),，每個(gè)企業(yè)的原料,、產(chǎn)成品基本上是符合一定 的標(biāo)準(zhǔn)的,，很容易實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)的立體化、標(biāo)準(zhǔn)化貯 存,，輔以托盤,、自動(dòng)抓取轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、AGV 小車,、二維碼,、掃碼裝置等現(xiàn)有成熟技術(shù)，輕松實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)的黑 燈,、無(wú)人，且從管理效率,、成本,、統(tǒng)計(jì)、準(zhǔn)確性等方面具有人工所不可比擬的優(yōu)勢(shì),；②拉絲模加工清洗管理,，可以實(shí)現(xiàn)（已實(shí)現(xiàn)，有成套裝備,，未見大規(guī) 模應(yīng)用）拉絲模的自動(dòng)清洗,、拋光、測(cè)量,、打標(biāo)記,、分類包裝碼放、自動(dòng)根據(jù)工藝單出入庫(kù),；③中小規(guī)格鋼絲的收線自動(dòng)換盤,、啟停車、分盤,、運(yùn)輸,、包裝、入庫(kù),；④各工序之間的AGV 小車自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),。

（3） 部分工序依據(jù)現(xiàn)有條件有限實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,，改變工作環(huán)境,，提升質(zhì) 量。如大規(guī)格鋼絲的拉拔,，穿線,、引頭、軋尖等工 序不復(fù)雜,，但人力有限,，輔以合適的半自動(dòng)機(jī)械 可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,，提高安全性；又如,，對(duì) 焊,，目前基本上實(shí)現(xiàn)了以鋼絲材質(zhì)、規(guī)格來(lái)自動(dòng) 進(jìn)行電壓,、電流,、頂鍛壓力、回火等參數(shù)的調(diào)節(jié),， 但還需人工裝卡線,、焊后修磨，如加上自動(dòng)修磨 裝置將進(jìn)一步提高對(duì)焊接點(diǎn)的質(zhì)量,。

3 結(jié)語(yǔ)

金屬制品行業(yè)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展是整個(gè)社會(huì)發(fā)展和中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的趨勢(shì),，它會(huì)為企業(yè)提供更多的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。通過(guò)引入自動(dòng)化設(shè)備和智能化技術(shù),，金屬制品行業(yè)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升,、產(chǎn)品質(zhì)量的改進(jìn)，并為日益復(fù)雜的市場(chǎng)需求做出快速響應(yīng),。但是自動(dòng)化智能化的過(guò)程受方方面面制約,，要走的路還很長(zhǎng)，且必須要走有自己行業(yè)特色的自動(dòng)化智能化之路,。

（原載《金屬材料》雜志）