自動(dòng)化智能制造公司自動(dòng)化系統(tǒng)集成實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年6月5日至8月23日，我在一家自動(dòng)化智能制造公司擔(dān)任自動(dòng)化系統(tǒng)集成實(shí)習(xí)生。核心工作成果包括完成3條自動(dòng)化產(chǎn)線AGV調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)日均運(yùn)輸效率提升12%，將單次物流傳輸時(shí)間從45秒縮短至39秒；參與2個(gè)自動(dòng)化包裝單元的PLC編程，通過(guò)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制算法，使包裝周期減少8%。專業(yè)技能應(yīng)用方面，熟練運(yùn)用西門子TIAPortal進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制編程，使用ROS平臺(tái)搭建AGV集群通信協(xié)議，并運(yùn)用MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證，數(shù)據(jù)采集精度達(dá)99.2%。提煉出的可復(fù)用方法論包括模塊化編程設(shè)計(jì)提高調(diào)試效率，以及基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)路徑優(yōu)化策略，這些方法在后續(xù)項(xiàng)目中驗(yàn)證了其有效性。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

2023年6月5日入職，在自動(dòng)化智能制造公司實(shí)習(xí)8周。實(shí)習(xí)目的主要是把學(xué)校學(xué)的PLC、工業(yè)機(jī)器人、傳感器這些知識(shí)用到實(shí)際項(xiàng)目里，看真實(shí)的自動(dòng)化產(chǎn)線是怎么設(shè)計(jì)調(diào)試的。

公司主要做汽車零部件的自動(dòng)化生產(chǎn)，有幾百條產(chǎn)線，用到西門子、發(fā)那科這些品牌設(shè)備，控制系統(tǒng)以TPS（TotalProductiveSystem）理念整合。我在自動(dòng)化系統(tǒng)集成部門，跟著師傅做產(chǎn)線升級(jí)和故障排查。

具體做了啥呢。6月10到20號(hào)，參與一條發(fā)動(dòng)機(jī)缸體自動(dòng)化裝配線的AGV（自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車）系統(tǒng)調(diào)試。產(chǎn)線有5個(gè)工位，原來(lái)AGV調(diào)度是人工干預(yù)的，效率低。我負(fù)責(zé)用ROS做通信，把AGV和PLC連起來(lái)，寫了個(gè)調(diào)度腳本。調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)定位精度偏差，用了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)做差分補(bǔ)償，把誤差從3厘米降到0.8厘米。最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)調(diào)度，每天能多跑30趟，產(chǎn)線那邊說(shuō)月均節(jié)省人工成本大概2萬(wàn)塊。

6月25到7月15號(hào)，弄一條自動(dòng)化包裝線。主要是調(diào)整機(jī)械臂和視覺(jué)系統(tǒng)。有個(gè)項(xiàng)目要包裝不規(guī)則零件，機(jī)械臂動(dòng)作規(guī)劃總抖。我花了幾天研究運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解算法，在TIAPortal里加了前饋補(bǔ)償，還用MATLAB做了1000次仿真，最后包裝成功率從65%提到92%。師傅說(shuō)這波優(yōu)化讓客戶那邊挺滿意的。

7月20到8月10號(hào)獨(dú)立負(fù)責(zé)一個(gè)小項(xiàng)目，給一條檢測(cè)線加智能分揀模塊。用的是光電傳感器和氣動(dòng)閥門，要能區(qū)分兩種尺寸的工件。初期方案總出錯(cuò)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)是傳感器安裝角度問(wèn)題，調(diào)整了1.5度后準(zhǔn)確率飚到99.2%。這個(gè)項(xiàng)目讓我明白，細(xì)節(jié)真的挺重要的。

遇到挺多挑戰(zhàn)的。比如調(diào)試AGV時(shí)，系統(tǒng)死鎖好幾次，最后發(fā)現(xiàn)是通信協(xié)議版本不兼容，得用串口調(diào)試助手一步步排查?；?天才搞明白，學(xué)到了協(xié)議棧解析的技巧。還有一次機(jī)械臂編程，坐標(biāo)系標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)不上，折騰半天發(fā)現(xiàn)是地面反射問(wèn)題，得加金屬標(biāo)板。這些經(jīng)歷讓我知道，現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題比書上都復(fù)雜。

技能上，之前只會(huì)用基本指令，現(xiàn)在能熟練用結(jié)構(gòu)化文本寫復(fù)雜邏輯，還掌握了基于模型的調(diào)試方法。思維上，開(kāi)始關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的集成性，不再是只盯著單個(gè)模塊。比如包裝線項(xiàng)目，我就考慮了跟上下游的銜接，做了數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)。

公司培訓(xùn)機(jī)制其實(shí)一般，就給我發(fā)了兩份操作手冊(cè)，很多問(wèn)題還得自己查。而且崗位匹配度也不是100%，分配的任務(wù)偏基礎(chǔ)，希望能多接觸點(diǎn)核心項(xiàng)目。建議可以搞個(gè)導(dǎo)師制，讓有經(jīng)驗(yàn)的人帶帶，或者每周安排個(gè)技術(shù)分享會(huì)。我這邊，以后得加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)控制算法的學(xué)習(xí)，打算考個(gè)西門子認(rèn)證。這段經(jīng)歷讓我更確定要做自動(dòng)化了，雖然現(xiàn)在懂得還不多，但至少知道方向是對(duì)的，還得持續(xù)學(xué)。

三、總結(jié)與體會(huì)

2023年8月23日結(jié)束實(shí)習(xí)時(shí)，回頭看這8周，感覺(jué)挺值的。學(xué)校學(xué)的那些PLC編程、傳感器原理，在實(shí)際產(chǎn)線上用起來(lái)才知道差多少。比如6月12號(hào)第一次去現(xiàn)場(chǎng)，面對(duì)幾十臺(tái)閃爍著指示燈的設(shè)備，腦子是真空白。但師傅說(shuō)“不怕犯錯(cuò)，就怕不動(dòng)手”，后面跟著排查AGV死鎖問(wèn)題，查手冊(cè)、改參數(shù)、用示波器看信號(hào)，雖然踩了不少坑，但最后把系統(tǒng)搞通的時(shí)候，那種成就感真挺難忘的。

這段經(jīng)歷像個(gè)價(jià)值閉環(huán)。實(shí)習(xí)前想“自動(dòng)化是不是就是寫寫代碼”，現(xiàn)在明白它是個(gè)系統(tǒng)工程，得懂機(jī)械、電氣、軟件、甚至材料。調(diào)試那條包裝線時(shí)，因?yàn)闆](méi)考慮工件的摩擦系數(shù)，導(dǎo)致機(jī)械臂抓取失敗率居高不下，最后跟設(shè)備商溝通才知道得加特氟龍襯墊。這事讓我記著，做技術(shù)不能閉門造車，得多跨界溝通。實(shí)習(xí)回來(lái)再看學(xué)校的課題，突然發(fā)現(xiàn)以前做的東西太理想化了，這次用的西門子TIAPortal，里面的安全邏輯塊（SafetyLogicBlock）設(shè)計(jì)得特別嚴(yán)謹(jǐn)，回去得好好琢磨琢磨。

職業(yè)規(guī)劃上更清晰了。之前想“進(jìn)大廠就行”，現(xiàn)在覺(jué)得得先專精。比如我在的部門，搞系統(tǒng)集成，需要懂點(diǎn)機(jī)器人、點(diǎn)焊、弧焊這些工藝，不然跟客戶溝通要吃力。所以下學(xué)期打算報(bào)個(gè)工業(yè)機(jī)器人操作與維護(hù)的線上課，順便把之前沒(méi)考的西門子TIAPortal認(rèn)證給拿下。師傅常說(shuō)“會(huì)調(diào)線的老師傅值錢”，這讓我意識(shí)到，光會(huì)理論不行，得往“動(dòng)手能力”上走。如果以后有機(jī)會(huì)，真想往這個(gè)方向深耕，畢竟現(xiàn)在制造業(yè)自動(dòng)化改造那么猛，需要的人多。

行業(yè)上，6月底去參觀過(guò)一個(gè)新項(xiàng)目，全是數(shù)字孿生和邊緣計(jì)算，當(dāng)時(shí)覺(jué)得離自己遠(yuǎn)，現(xiàn)在實(shí)習(xí)結(jié)束了再看，覺(jué)得那才是趨勢(shì)。比如我調(diào)試的AGV項(xiàng)目，如果能加上5G+邊緣計(jì)算，實(shí)時(shí)性肯定更上一層樓。這讓我覺(jué)得，學(xué)校不能只教基礎(chǔ)，得加些前沿內(nèi)容的實(shí)踐課，不然畢業(yè)真的跟不上。

心態(tài)上變化挺大的。以前寫個(gè)程序跑通就覺(jué)得自己了不起了，現(xiàn)在明白，產(chǎn)線出問(wèn)題，可能幾秒鐘就損失幾十萬(wàn)。7月8號(hào)半夜處理緊急故障，折騰到凌晨三點(diǎn)才解決，第二天醒來(lái)頭嗡嗡的，但那種“搞定它”的感覺(jué)，比考高分還爽。現(xiàn)在知道責(zé)任是什么了，不再是“完成作業(yè)”，而是“保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行”。這種轉(zhuǎn)變挺突然的，但確實(shí)讓人對(duì)“工作”有了新認(rèn)識(shí)。

最后就是，實(shí)習(xí)證明了持續(xù)學(xué)習(xí)的重要性。學(xué)校知識(shí)是基礎(chǔ)，但行業(yè)更新太快了，8周就接觸了好幾種新技術(shù)，如果停止學(xué)習(xí)，很快就會(huì)被淘汰。所以打算把實(shí)習(xí)中遇到的問(wèn)題整理成筆記，特別是那個(gè)坐標(biāo)系標(biāo)定失敗案，回去要反復(fù)研究。這段經(jīng)歷就像個(gè)催化劑，把在學(xué)校學(xué)的東西“激活”了，以后再學(xué)東西肯定更有方向感。

四、致謝

感謝在自動(dòng)化智能制造公司這段實(shí)習(xí)經(jīng)歷。

感謝部門里的導(dǎo)師，6月5日到8月23日這段時(shí)間，跟著你學(xué)到了很多現(xiàn)場(chǎng)調(diào)參和解決實(shí)際問(wèn)題的方法，特別是調(diào)試AGV死鎖和包裝線機(jī)械臂抖動(dòng)那些事，你教我怎么看通