这不是科幻电影!是未来『无人工厂』的日常 点击:367 | 回复:0



advantechchina

    
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发表于:2017-06-15 23:59:30
楼主

2017-06-14

上期我们从理论上讲述了如何实现中国“智造”的转型升级,今天论坛君就带你来看看具体的落地应用。研华携手慧杰帮助菲利华导入自动化系统解决方案,实现了叉车、AGV、产线的三线联动,助力企业迈向无人化工厂的目标。


科学家曾在20世纪预言,智能机器人将在未来完全代替人类工作,高度数字化的无人工厂将成为主流。随着工业4.0的带来,这个预言正在一步步成为现实。


在石英玻璃生产车间内,各种设备忙碌却有序地工作着。叉车AGV在各个工站间不停穿梭,它将已经成型的石英玻璃从高空取下,自行运送到仓库的存储区。整个过程基本看不到操作工人的身影。上下料、搬运、检测、入库等每道工序基本都实现了自动化操作,各工序间不仅衔接默契,并且准确高效。




以上场景,可不是对于未来的想象,而是湖北菲利华石英玻璃股份有限公司(以下简称菲利华)生产车间的真实写照。


几年前,菲利华的生产车间还不是这般模样:生产车间内拥有约50个工位,各个环节都依赖人工完成,现场总是有将近70个工人在不停忙碌。现场温度高、环境恶劣等因素,导致人员流失严重。对于公司而言,人工成本不断攀升,生产效率也无法得到保障,菲利华迫切需要摆脱当前困境。



❂ 那么,如何彻底改变原有状况呢?

“菲利华想到通过自动化生产的方式来降低工人劳动强度,从而节省人力成本,提高生产效率。实现叉车AGV、机床和生产线的三线联动,这是企业朝着无人工厂的目标迈出的重要一步。”菲利华无人工厂项目解决方案的供应商——武汉慧杰智能自动化有限公司(简称慧杰)总经理吴存平一语道出了解决之法。


 

▌▌ 三线联动改造,面临诸多难题


三线联动是实现无人化工厂的关键部分,要将自动化设备应用到生产线中,只有三线联动才能带来实际效益,为无人化打下坚实基础。



究竟什么是叉车AGV、机床和生产线三线联动?

简单来说,就是将产品加工、产品在线检测、运输这三道工序用自动化设备连接起来,基本摆脱人工操作,实现工序间的自动衔接,生产过程一气呵成。当采用三线联动后,机床每加工一个产品,系统就会自动记录,当产品达到预定数量时,系统检测到工站已经装满成品,从而发出指令,叉车AGV就会根据既定路线自动行驶到该工站将产品运输到指定存储区。所有原本需要人工来完成的作业过程,如今全部由机器取代。



要从传统的人工操作转变为三线联动,需要攻克诸多问题:首先要解决的是现场无人时,生产和运输依然能确保产品质量。这就必须增加在线检测、质量追踪等功能来替代原来的人工产品检测环节。其次,在三线联动中,会涉及大量的数据采集,当每个工序完成之后,就要依靠数据采集模块将信息上传到中央系统,系统再发送指令安排下一道工序。



如何确保及时性和稳定性?

这不仅需要高质量的组态软件支持,还需要有效整合繁杂协议与信号源,破除设备间彼此沟通不易、信息无法共享的问题,使无线网络控制稳定可靠。也就是说,在机床产线呼叫时,叉车AGV能快速响应需求。



▌▌ 实现三线联动,提升生产效率

 

在实现三线联动的过程中,叉车AGV采用多种导航系统,实现无人搬运,对货物进行更加柔性、高效的转运。通过无线采集模块实现机床缺料呼叫并读取机床数据。无线通讯模块及物联网核心软件WebAccess,构建的无线网络可以整合工厂内所有的叉车AGV,将数据回传到中控计算机,对叉车AGV和机床进行实时监控和联动,为客户对后期系统进一步扩展打下了坚实的基础。


根据客户的需求,我们还增加了一个在线检测步骤,叉车AGV也增加了相应的功能与动作,能够记录下每个产品的品质,达到追溯查询的功能。


菲利华工厂实现三线联动后,大大减少了人工作业,降低了人工劳动强度,节省了人力成本。上料、下料从原来的5个人减少为仅需1个专业技术人员来监测处理工艺等问题;原本至少需要2~3人在车间搬运玻璃成品,现在只需要1台叉车AGV就能高效搬运。


此外,当工站生产完毕,会直接发送信号至叉车AGV,大大缩短了中间反应时间,提高了生产效率。在线检测和质量跟踪等功能不仅减少了人为误差,更有助企业提升产品品质。三线联动还能做到产线缺料、停料的及时呼叫,让管理者对设备状态一目了然,进行远程实时管理,实现生产效益的最大化。



▌▌ 面向未来,部署全方位联动


三线联动不仅限于玻璃生产过程,还具有更广泛的应用范围。


制造企业解决在线品质检测、系统监控、与中央MES信息化集成这些改造难题时,完全可以将三线联动技术应用在类似的工艺产线上,以解决无人工厂、无人搬运等需求。


尽管三线联动的市场前景广阔,但目前其在市场上的应用才刚起步,因此仍然存在一些应用障碍:

① 前期的一次性投入会有所增加,需要企业具有长远战略发展意识;

② 企业的智能化专业技术人员稀缺,在技术操作和设备、网络维护等方面更需要高端技术人才;

③ 企业对于后续维护服务也存在一定担心,因此在前期项目投入时会有所顾虑。


在未来的发展中,客户希望设备越来越体现智能化、人性化设计,操作简单,同时确保高品质和高稳定性。


因而,吴存平认为:“随着技术不断升级,系统开发将成为我们与研华未来合作的主要方面。这里所指的系统可不只是一条生产线,局限于工厂内的整体网络、通讯信号,还涵盖了工厂之间的网络控制,可实现企业整网、全方位联动,这将成为未来重要的合作方向。”


无论是智能化、自动化的发展应用,还是无人工厂的实施落地,软件开发应用所占的比重将会逐步加大,正在开发中的焊接机器人与叉车AGV之间的联动,将有望在更加复杂的工厂环境下实现无人化。







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