(1)項(xiàng)目描述
某德系汽車領(lǐng)導(dǎo)品牌位于沈陽的新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠,是該集團(tuán)在國內(nèi)首家集鑄造、機(jī)加和總裝三大制造工藝與一身的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠,自動(dòng)化智能化水平極高。2014年,該公司從新松批量采購叉式移動(dòng)機(jī)器人,用于發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造車間鑄造砂芯的運(yùn)輸工作,該系統(tǒng)采用激光導(dǎo)航技術(shù),并通過WCS系統(tǒng)智能控制,完成整個(gè)廠區(qū)砂芯的智能供應(yīng)。
圖:新松叉車AGV發(fā)動(dòng)機(jī)工廠應(yīng)用
(2) 難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
“砂芯”用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的制造,是決定發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造質(zhì)量的核心材料,東北雨季濕度80%以上,砂芯潮濕是制造質(zhì)量的致命威脅。新松自主研發(fā)了砂芯智能存儲(chǔ)及除濕系統(tǒng),通過調(diào)度系統(tǒng)的智能判斷,減少機(jī)器人運(yùn)輸砂架到用戶及充電動(dòng)作導(dǎo)致的頻繁開關(guān)門導(dǎo)致車間內(nèi)濕氣過多的問題,系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)即將使用的沙架并提前行駛到指定點(diǎn)位,以減少供應(yīng)時(shí)間。存儲(chǔ)過程無人化,物流車間全部智能管理,運(yùn)輸錯(cuò)位率降為零,可將人員應(yīng)用到更多的增值過程。同時(shí),為了提高AGV的運(yùn)行效率,AGV采用自動(dòng)換電設(shè)計(jì),集中自動(dòng)換電站可在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)AGV的換電池作業(yè),不需要人工干預(yù)。
(3)效益和影響
砂芯智能供應(yīng),在倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中自動(dòng)追蹤沙架狀態(tài),每項(xiàng)工作可降低150S時(shí)間,并增加可追溯性。無紙化信息流,減少打印費(fèi)用。除濕系統(tǒng)自動(dòng)控制,AGV自動(dòng)行駛及充電,全部實(shí)現(xiàn)無人管理(TPU=0)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施,為該集團(tuán)每年較少千萬級(jí)的設(shè)備損失。以此項(xiàng)目為起點(diǎn),該集團(tuán)后續(xù)分批從新松引進(jìn)了頂棚線AGV輸送系統(tǒng),車身,車門拖車AGV系統(tǒng)等多款叉式AGV,形成了更加柔性的智能物流整體解決方案。
案例二:大眾物流國內(nèi)某著名品牌汽車動(dòng)力總成工廠叉車AGV項(xiàng)目
(1)項(xiàng)目描述
國內(nèi)某著名品牌汽車的動(dòng)力總成工廠運(yùn)行著由長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司非標(biāo)定制的貨架搬運(yùn)叉車,用于完成線邊流利條貨架空滿物料交換,代替人工經(jīng)行庫區(qū)至生產(chǎn)線邊的備貨任務(wù)。單車載重1.5T,速度最高可達(dá)1.5m/s,采用激光反光板導(dǎo)航方式,停車精度±5mm。此項(xiàng)目為國內(nèi)某著名品牌汽車與長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司合作開展的物流改造實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。前期以機(jī)器換人為課題,研究AGV在產(chǎn)線物流運(yùn)行的可行性。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,使用長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司叉車AGV方案可完全替代現(xiàn)有產(chǎn)線物流人工作業(yè)方式。
圖:大眾物流叉車AGV用于汽車動(dòng)力總成工廠
(2)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn):
傳統(tǒng)的線邊補(bǔ)料模式為定時(shí)補(bǔ)料,補(bǔ)料員大部分的時(shí)間都在工位間行走且需具備一定的經(jīng)驗(yàn)和技能,但補(bǔ)料不準(zhǔn)確、及時(shí)導(dǎo)致停線的風(fēng)險(xiǎn)還是偶會(huì)發(fā)生。大眾物流創(chuàng)新性的采用轉(zhuǎn)換靈活、投資少、維護(hù)成本低的空滿物料交換作業(yè)模式,在“省力”的同時(shí)解決了“省人”的根本問題,達(dá)到現(xiàn)代一流的精益生產(chǎn)要求。
(3)效益或影響
通過參與工廠物流改造實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅省人省力,降本增效,還提高了物流配送的安全性。在物流自動(dòng)化、信息化改造的同時(shí),初步實(shí)現(xiàn)物流無人化。
案例三:今天國際無人叉車一汽解放柴油機(jī)廠項(xiàng)目
(1)項(xiàng)目描述
2019年,今天國際為解放動(dòng)力一汽柴油機(jī)廠潛心打造的智慧物流工程正式投入使用,開啟了國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)廠智慧物流與智能制造深度融合的大跨越,按訂單組織生產(chǎn)的創(chuàng)新模式,將構(gòu)建一汽錫柴全生命周期的智能制造。
圖:今天國際無人叉車一汽柴油機(jī)廠應(yīng)用
(2)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
解放動(dòng)力一汽柴油機(jī)智慧物流系統(tǒng)工程以打造高效、敏捷、精準(zhǔn)的生產(chǎn)物料供應(yīng)為核心目標(biāo),整合工業(yè)自動(dòng)化軟硬件與系統(tǒng)方案,通過冷試庫、油封庫、缸體庫、缸蓋庫、飛輪曲軸庫5大庫區(qū)的智能存儲(chǔ)、揀選、配送,實(shí)現(xiàn)了汽運(yùn)架、曲軸、飛輪殼等8000多種零配件的智能倉儲(chǔ)和配送,使機(jī)加工生產(chǎn)線、裝配生產(chǎn)線等七大區(qū)域?qū)崿F(xiàn)智能無縫銜接,滿足了一汽錫柴復(fù)雜、多樣、精益智造的生產(chǎn)需求。
該項(xiàng)目充分發(fā)揮AGV靈活搬運(yùn)的優(yōu)勢(shì),35臺(tái)AGV與5條生產(chǎn)線無縫銜接,成功實(shí)現(xiàn)物料供應(yīng)的快速響應(yīng),以及140個(gè)工位的協(xié)同作業(yè);為保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)生產(chǎn)裝配過程的可靠、精準(zhǔn),在揀選配送各環(huán)節(jié)還特別設(shè)置了SPS分揀防錯(cuò)系統(tǒng)、RFID信息系統(tǒng)、視覺識(shí)別系統(tǒng)等,可做到步步防錯(cuò),保證實(shí)物流與信息流的一致性,充分確保組裝配件清單和組裝順序的精準(zhǔn)無誤,實(shí)現(xiàn)按需配送,避免錯(cuò)裝漏裝造成發(fā)動(dòng)機(jī)返工,有效保證了發(fā)動(dòng)機(jī)出廠的可靠性。
根據(jù)龐大的零配件體系生產(chǎn)組裝需求,今天國際構(gòu)建了多層次、全方位的信息化系統(tǒng),通過整合WMS、WCS、mes、CAPP、PDM、ERP、三維可視化等系統(tǒng),利用二元指揮平臺(tái),可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造進(jìn)行全周期質(zhì)量的跟蹤和把控,管理人員打破“信息孤島”僵局,突破時(shí)間和空間限制,實(shí)現(xiàn)整個(gè)廠區(qū)的集中控制與協(xié)調(diào)作業(yè),并可隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取和分析,進(jìn)行智能決策和智能物流配送。
(3)效益及影響
本項(xiàng)目通過全面應(yīng)用精益制造的方法,實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)式生產(chǎn),配合裝備的自動(dòng)化和產(chǎn)品、工藝數(shù)據(jù)的數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能調(diào)度、數(shù)據(jù)自主流轉(zhuǎn)、現(xiàn)場精益管理。應(yīng)用工廠物流規(guī)劃和建模仿真軟件,實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化建模和持續(xù)優(yōu)化,從而真正構(gòu)建物流裝備行業(yè)的高效柔性混線生產(chǎn)的范例。
重型柴油機(jī)生產(chǎn)屬于離散制造,整個(gè)生產(chǎn)過程物料品種數(shù)量龐大,物料配對(duì)關(guān)系復(fù)雜,物流配送路線多樣,靠人工進(jìn)行物流配送存在差錯(cuò)多,不及時(shí)的問題,靠傳統(tǒng)物流信息管理系統(tǒng)處理,存在流程僵化,靈活性不夠的問題。針對(duì)以上存在的問題,本項(xiàng)目通過對(duì)生產(chǎn)實(shí)際情況和計(jì)劃的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),不斷修正每種物料的需求計(jì)劃,迅速發(fā)出最新的物流配送指令,系統(tǒng)抽象化物流對(duì)象屬性,具有靈活的配送組合策略,應(yīng)對(duì)復(fù)雜的物料配送情況,系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)自動(dòng)優(yōu)化物流調(diào)度算法,并對(duì)可能發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)警。綜合利用各類先進(jìn)的智能物流裝備解決不同類型物料的配送執(zhí)行問題。通過對(duì)軟硬件技術(shù)上的突破和兩者的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了離散制造復(fù)雜物料的全工序自動(dòng)配送。
智能物流系統(tǒng)工程投入使用后,生產(chǎn)效率顯著提高了20%,能源利用率提高了11.5%,綜合運(yùn)營成本降低了22%,產(chǎn)品生產(chǎn)周期降低了10%,庫存周轉(zhuǎn)率提升,物流出錯(cuò)率降低了50%。智能物流的實(shí)施促進(jìn)了一汽錫柴對(duì)市場的快速反應(yīng)能力,提高了精益智造的能力。
案例四:裕新智能青島一汽解放總裝車間叉車AGV項(xiàng)目
(1)項(xiàng)目描述
某重卡總裝車間,應(yīng)用了由裕新智能為其量身定制的24臺(tái)搬運(yùn)叉式AGV。其中方向機(jī)應(yīng)用6臺(tái),板簧應(yīng)用12臺(tái),牽引盤應(yīng)用6臺(tái),單臺(tái)承重不低于3T,可實(shí)現(xiàn)1m/min~42m/min無級(jí)變速。相較于磁條、二維碼等AGV柔性更高,相較于視覺來講不受環(huán)境亮度干擾,運(yùn)行穩(wěn)定性更強(qiáng)。其中板簧配貨區(qū)搭載庫位管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)完全無人化空、滿交替補(bǔ)料。
圖:裕新智能無人叉車一汽解放總裝車間應(yīng)用
(2)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)了總裝車間內(nèi)物料配送的智能無人化升級(jí)。車體具備自動(dòng)清潔車輪功能,主動(dòng)有效減輕車輪對(duì)地面的壓痕影響;基于總裝車間原有生產(chǎn)和物流模式的現(xiàn)狀進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),相應(yīng)操作人員無需變更操作工藝,對(duì)現(xiàn)有模式不干涉不影響,實(shí)現(xiàn)了從人工配送到AGV智能無人化升級(jí)的無縫銜接。
經(jīng)濟(jì)性:只需簡單部署若干反光板即可,無需對(duì)舊廠房進(jìn)行大面積施工改造。避免產(chǎn)生大量的基礎(chǔ)費(fèi)用;AGV上線運(yùn)行后,節(jié)省了原有的人力和設(shè)備的相應(yīng)支出。
先進(jìn)性:板簧取料區(qū)域采用自研的輔助庫位管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)完全無人自動(dòng)化補(bǔ)料及配送,縮短了AGV未載貨移動(dòng)路程占比。
(3)效益及影響
總裝車間已投入使用一年多,在AGV智能升級(jí)改造后,不僅減少了人工及管理成本,提高了配送的效率和準(zhǔn)確性,還實(shí)現(xiàn)了與工廠MES系統(tǒng)的無縫對(duì)接,是自動(dòng)化與信息化深度結(jié)合的一個(gè)很好范例。
案例五:SEER仙工智能汽車零配件加工車間項(xiàng)目
(1)項(xiàng)目描述
江蘇某外資企業(yè),主要從事汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng),駕駛輔助系統(tǒng)的電控單元,傳感器等電子產(chǎn)品及零部件研發(fā)與制造。隨著公司快速發(fā)展,業(yè)務(wù)需求不斷上升,用人需求加大。由于從倉庫將物料發(fā)往生產(chǎn)車間,一般需要人力搬運(yùn),存在人工成本較高且效率低下的問題,并且與MES系統(tǒng)協(xié)同工作不緊密,急需提升車間自動(dòng)化、智能化水平。
SEER配合集成商客戶使用基于SRC的激光SLAM搬運(yùn)式自動(dòng)叉車智能物流解決方案,幫助該企業(yè)成功完成了車間物流自動(dòng)化改造,為該企業(yè)降低用人成本與安全隱患的同時(shí),有效提升了工廠物流運(yùn)輸效率。
該工廠主要有倉庫和車間兩個(gè)工作區(qū)域,當(dāng)車間工作站需要上料時(shí),通過產(chǎn)線上操作電腦的發(fā)料軟件進(jìn)行呼叫,由MES系統(tǒng)直接給基于SRC的激光SLAM搬運(yùn)式自動(dòng)叉車下達(dá)指令,自動(dòng)叉車便會(huì)將倉庫的物料運(yùn)輸至車間,并將車間的空料架運(yùn)回倉庫停車區(qū),實(shí)現(xiàn)了倉庫與車間的無人化運(yùn)輸閉環(huán)需求。電量較低的自動(dòng)叉車,在不影響正常工作的同時(shí),便會(huì)去指定的充電樁位置進(jìn)行充電,充滿后返回倉庫停車區(qū)待命,保證了車間全天候不間斷運(yùn)輸。
圖:仙工激光SLAM叉車汽車零部件車間應(yīng)用
(2)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
難點(diǎn):用于導(dǎo)航的激光傳感器安裝位置較高,對(duì)處于低位的障礙物難以檢測(cè)。
對(duì)策:在低位添加額外的激光掃描器,通過多傳感器進(jìn)行安全防護(hù),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)叉車對(duì)整體環(huán)境障礙物的檢測(cè),保證自動(dòng)叉車在執(zhí)行工作任務(wù)時(shí)保證人員和貨物的安全。
(3)效益及影響
用機(jī)器人取代人工搬運(yùn),解放了人力,大大降低了該企業(yè)的勞動(dòng)力成本,同時(shí)減輕了車間人員管理成本;提高了倉庫與車間的物流運(yùn)輸效率,進(jìn)一步提升了企業(yè)生產(chǎn)效率;與MES系統(tǒng)有效連接,推動(dòng)車間實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化的目標(biāo)。
案例六:林德叉車知名重型汽車制造集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工藝自動(dòng)化項(xiàng)目
(1)項(xiàng)目描述
某知名重型汽車制造集團(tuán)的機(jī)加工物流與新建裝配線項(xiàng)目,共計(jì)應(yīng)用了由林德(中國)叉車有限公司為其量身定制的46臺(tái)叉車式及背負(fù)式搬運(yùn)機(jī)器人。
新建裝配線項(xiàng)目配備36臺(tái)叉車式搬運(yùn)機(jī)器人,單臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人最大承載能力可達(dá)3噸,最大運(yùn)行速度可達(dá)2m/s。搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用,相比于傳統(tǒng)的人工手動(dòng)搬運(yùn)與滾筒輸送線方式,更具有高度的柔性化,是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)化的基礎(chǔ),減少現(xiàn)場人員的流動(dòng)性,提高車間整潔度和空間的合理利用。
機(jī)加工物流項(xiàng)目配備10臺(tái)叉車式與背負(fù)式搬運(yùn)機(jī)器人,應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋及曲軸箱相關(guān)零部件的自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn),達(dá)到提高自動(dòng)化水平來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品柔性化以及標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)降低企業(yè)人工成本,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
圖:林德叉車知名重型汽車制造集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工藝自動(dòng)化應(yīng)用
(2)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
該集團(tuán)內(nèi)第一條實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配與機(jī)加工自動(dòng)化產(chǎn)線,采用多車型復(fù)合作業(yè)設(shè)計(jì),提高車間內(nèi)部運(yùn)作效益,提高搬運(yùn)效率做到降本增效。實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配和機(jī)加工柔性化,更好的適應(yīng)現(xiàn)有廠房布局,對(duì)商用車/客車/軌道交通領(lǐng)域有示范作用。
經(jīng)濟(jì)性:產(chǎn)線使用叉車式及背負(fù)式搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行物料自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn),可有效減少對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場土建及鋼構(gòu)的需求,減少項(xiàng)目整體前期的投資。若項(xiàng)目后續(xù)產(chǎn)品升級(jí)換代或者優(yōu)化工藝時(shí),需要增加取/放貨點(diǎn)位、調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍流量等,只需要調(diào)整搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行路徑或者設(shè)備數(shù)量即可,無需重新對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場做基礎(chǔ)設(shè)施或鋼結(jié)構(gòu)施工,可以更靈活方便地調(diào)整產(chǎn)線物流動(dòng)線,二次投資更小。
先進(jìn)性:創(chuàng)新使用搬運(yùn)機(jī)器人搭載輥筒輸送線技術(shù),可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件與生產(chǎn)線固定式滾筒無縫對(duì)接完成零部件自動(dòng)上/下線的目的,保證整線的生產(chǎn)及時(shí)性與連貫性。
(3)效益或影響
知名重型汽車制造集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)新建裝配線與機(jī)加工項(xiàng)目已投入生產(chǎn),該項(xiàng)目是重型汽車生產(chǎn)制造行業(yè)第一個(gè)全流程實(shí)現(xiàn)無人化物流轉(zhuǎn)運(yùn)。該集團(tuán)做為重工行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,在其示范引領(lǐng)作用下,國內(nèi)重型汽車制造領(lǐng)域必將迎來一次行業(yè)變革,推動(dòng)行業(yè)提升智能制造水平,助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。