目前我國(guó)制造業(yè)處于重要轉(zhuǎn)型期,需迫切提升自動(dòng)化水平,降低人力勞動(dòng)成本資源,才能跟上制造業(yè)發(fā)展潮流。
在國(guó)外的制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中,工業(yè)自動(dòng)化在其生產(chǎn)中占據(jù)著重要一環(huán),其每單位的工業(yè)機(jī)器人比率都遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際55的標(biāo)準(zhǔn),但國(guó)內(nèi)制造業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用則遠(yuǎn)落后于這一標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)在工業(yè)自動(dòng)化的道路上任道而重遠(yuǎn)。
自動(dòng)化改造,大勢(shì)所趨
1、提高生產(chǎn)效率,2、降低勞動(dòng)成本,3、節(jié)能減排,4、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,5、提升產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性,6、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期
切勿走進(jìn)自動(dòng)化改造5大誤區(qū)
① 引入機(jī)器人就是進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造
機(jī)器人的應(yīng)用是自動(dòng)化升級(jí)改造最具代表性的一個(gè)方面。但不等于能解決一切問(wèn)題。氣動(dòng)液壓控制及非標(biāo)設(shè)備自動(dòng)化也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化非常重要的手段之一。
尤其針對(duì)一些特殊應(yīng)用,機(jī)器人不能解決的,非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備才是答案。自動(dòng)化升級(jí)改造,切不可只盯著機(jī)器人看,多種渠道才是最好。
② 機(jī)器人買回來(lái)就能用
機(jī)器人作為智能設(shè)備,并非簡(jiǎn)單安裝調(diào)試即可使用。如果忽略機(jī)器人的開(kāi)發(fā)(或二次開(kāi)發(fā))與應(yīng)用,將會(huì)導(dǎo)致許多機(jī)器人買回來(lái)用不上或使用不當(dāng)。拿機(jī)器人與體育運(yùn)動(dòng)員來(lái)做個(gè)類比,一群好運(yùn)動(dòng)員(機(jī)器人)加上一個(gè)好的教練(系統(tǒng)集成商)才是讓整個(gè)球隊(duì)(企業(yè))獲勝的關(guān)鍵。
③ 自動(dòng)化升級(jí)改造可以一步到位
真正的自動(dòng)化升級(jí)改造,并非一個(gè)簡(jiǎn)單工位或是機(jī)器的更換就能完成,而是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。自動(dòng)化改造需量力而行,從比較成熟的自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始,從工廠急待升級(jí)改造的部位入手,逐步進(jìn)行,切不可追求一步到位。
④ 任何工序都可用自動(dòng)化設(shè)備替代
采用自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量;產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠,并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持基本不變。并非所有工序都適合進(jìn)行自動(dòng)化改造。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
⑤ 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改造就是實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0
近來(lái)工業(yè)4.0及中國(guó)制造2025的概念非?;馃幔灾潞芏嗥髽I(yè)盲目跟風(fēng)。制造業(yè)企業(yè)更應(yīng)該關(guān)注的是實(shí)際技術(shù)與問(wèn)題的解決方案。當(dāng)發(fā)展到以信息為核心技術(shù)的廣義管理自動(dòng)化,工業(yè)4.0時(shí)代也將應(yīng)運(yùn)而生。
自動(dòng)化改造方式與途徑
1、自動(dòng)化與信息化的融合
未來(lái)企業(yè)需要根據(jù)市場(chǎng)需求,彈性地調(diào)整產(chǎn)能,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制,制造出智能的產(chǎn)品。
這不能僅依靠自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),還必須依靠信息化技術(shù)來(lái)解決業(yè)務(wù)層面的問(wèn)題,為工廠賦予智慧,為市場(chǎng)決策、數(shù)據(jù)分析、判斷、調(diào)控、質(zhì)量管控、售后服務(wù)等提供依據(jù)和支持。自動(dòng)化必須與信息化結(jié)合才能夠發(fā)揮最大功效,否則單純的自動(dòng)化是沒(méi)有意義的。
2、提高裝備的智能化
制造裝備經(jīng)歷了機(jī)械裝備到數(shù)控裝備,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測(cè)功能,可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)檢測(cè),從而補(bǔ)償加工誤差,提高加工精度,還可以對(duì)熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。
ABB推出的雙臂機(jī)器人YUMI,就是智能型工業(yè)機(jī)器人的典范。
以往一些精密裝備對(duì)環(huán)境的要求很高,現(xiàn)在由于有了閉環(huán)的檢測(cè)與補(bǔ)償,可以降低對(duì)環(huán)境的要求。智能裝備一個(gè)最基本的要求,就是要提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口,能夠支持設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
3、提高生產(chǎn)線的智能化
智能化生產(chǎn)線在我國(guó)制造企業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段,但必然是發(fā)展的方向。
智能產(chǎn)線的特點(diǎn)是:在生產(chǎn)和裝配的過(guò)程中,能夠通過(guò)傳感器或RFID自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并通過(guò)電子看板顯示實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài);能夠通過(guò)機(jī)器視覺(jué)和多種傳感器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),自動(dòng)剔除不合格品,并對(duì)采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析,找出質(zhì)量問(wèn)題的成因;能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配,靈活調(diào)整工藝,適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式;具有柔性,如果生產(chǎn)線上有設(shè)備出現(xiàn)故障,能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn);針對(duì)人工操作的工位,能夠給予智能的提示。
4、提高車間的智能化
一個(gè)車間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)車間的智能化,需要對(duì)生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析,進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設(shè)備利用率(OEE)。
因此,無(wú)論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)成為企業(yè)的必然選擇。MES是一個(gè)車間級(jí)的綜合管理系統(tǒng),可以幫助企業(yè)顯著提升設(shè)備利用率,提高產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程可追溯和上料防錯(cuò),提高生產(chǎn)效率。
5、提高工廠的智能化
僅有自動(dòng)化生產(chǎn)線和一大堆機(jī)器人,并不是智能工廠。作為智能工廠,不僅生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化,同時(shí),產(chǎn)品檢測(cè)、質(zhì)量檢驗(yàn)和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。一個(gè)工廠的多個(gè)車間之間要實(shí)現(xiàn)信息共享、準(zhǔn)時(shí)配送、協(xié)同作業(yè)。
一些離散制造企業(yè)也建立了類似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心,對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行指揮和調(diào)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問(wèn)題,這也是智能工廠的重要標(biāo)志。智能工廠必須依賴無(wú)縫集成的信息系統(tǒng)支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。大型企業(yè)的智能工廠需要應(yīng)用ERP系統(tǒng)制定多個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃,并由MES系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)排產(chǎn)。
制造業(yè)生產(chǎn)線
自動(dòng)化改造案例
1、走進(jìn)華為榮耀全自動(dòng)化生產(chǎn)線
在華為榮耀3C第400萬(wàn)臺(tái)下線慶典暨榮耀3C 4G首發(fā)品鑒會(huì)后,華為榮耀破例公開(kāi)了其位于東莞南方工廠的生產(chǎn)線,向外界展示其獨(dú)一無(wú)二全球領(lǐng)先的設(shè)備!
包括美國(guó)原裝進(jìn)口的超精準(zhǔn)MPM雙軌印刷機(jī),世界領(lǐng)先的Camelot dispensing點(diǎn)膠機(jī),全自動(dòng)化手臂控制的整機(jī)測(cè)試、全自動(dòng)無(wú)人駕駛運(yùn)貨車,以及正在研制的領(lǐng)先的六臺(tái)全自動(dòng)化機(jī)械手組成的流線體設(shè)備,讓人大開(kāi)眼界。華為榮耀全球領(lǐng)先的生產(chǎn)工藝、手機(jī)品控的領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)在其中展現(xiàn)的淋漓盡致。
據(jù)工廠技術(shù)負(fù)責(zé)人透露,目前還正在研制世界上最先進(jìn)且獨(dú)一無(wú)二的自動(dòng)化線體設(shè)備,是由六臺(tái)全自動(dòng)化的機(jī)械手組成的流線體,該設(shè)備涵蓋了從單板測(cè)試加載、全自動(dòng)化分板點(diǎn)膠、整機(jī)音頻測(cè)試、整機(jī)軟件加載等工位的功能,可大大提升產(chǎn)品的質(zhì)量一致性和生產(chǎn)效率,據(jù)悉一個(gè)流線體可減少工作人員50人左右,可謂強(qiáng)大至極。
2、美的自動(dòng)化生產(chǎn)基地大揭秘
夜里工廠燈關(guān)掉了,機(jī)器人依然在每個(gè)特定的工位不停歇地工作,有序地焊接、擰螺絲、按比例切割……機(jī)器人代替人工出現(xiàn)在生產(chǎn)流水線上操作,這不是科幻電影的情節(jié),它真真實(shí)實(shí)地出現(xiàn)在美的中央空調(diào)的生產(chǎn)線上。
通過(guò)重金投入,美的中央空調(diào)在合肥基地,打造了一個(gè)“數(shù)字化車間”。車間總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立了數(shù)字化模型,采用CAD、CAM等進(jìn)行模擬仿真,通過(guò)ERP、PDM等實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)全流程數(shù)字化管理。生產(chǎn)車間配置了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和先進(jìn)控制系統(tǒng),生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率達(dá)90%以上。
此外,車間還采用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、設(shè)計(jì)和工藝路線仿真、可靠性評(píng)價(jià)等先進(jìn)技術(shù),使得產(chǎn)品信息能夠貫穿于設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理(PLM)。
目前,美的中央空調(diào)擁有順德、合肥、重慶三大生產(chǎn)基地,已成為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最寬、產(chǎn)品系列最齊全的中央空調(diào)生產(chǎn)廠家之一。
3、通用汽車智能工廠
在位于上海金橋的上汽通用凱迪拉克工廠,總成車間里一派繁忙景象。
“通用汽車所屬工廠全都采用確保高精度制造的兩大‘利器’——激光在線測(cè)量和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x,以及鍛造高品質(zhì)車身兩大‘法寶’——超高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)和激光釬焊技術(shù),利用高密度自動(dòng)化焊接機(jī)器人和高柔性GEO pallet輸送線,實(shí)現(xiàn)不到一分鐘就能生產(chǎn)一輛白車身的高效率?!?/span>
利用柔性生產(chǎn)系統(tǒng),上汽通用的工廠可以在同一生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱的無(wú)縫銜接生產(chǎn)。
“在生產(chǎn)過(guò)程中,過(guò)去單一功能的專機(jī)已被淘汰,代之以柔性化的隨行夾具,可根據(jù)需要自動(dòng)切換選擇所需要刀具。通俗的說(shuō)就是機(jī)器人根據(jù)程序夾持零件,實(shí)現(xiàn)智能化操作?!?/span>
除了以上三個(gè)典型案例之外,還有西門子成都數(shù)字化工廠、工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)十大最佳工程案例等等!
自動(dòng)化改造集成商盤點(diǎn)
1、上海明匠智能系統(tǒng)有限公司
國(guó)內(nèi)最早專業(yè)從事"工業(yè)4.0"研發(fā)及項(xiàng)目實(shí)施的企業(yè),已成為國(guó)內(nèi)知名智能制造系統(tǒng)集成商,擁有多年非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn),豐富的智能工廠、智能產(chǎn)線與物流系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),涵蓋產(chǎn)品全周期的數(shù)字化、智能化制造,擁有工廠級(jí)設(shè)備監(jiān)控、分析、可視化遠(yuǎn)程推送等多種前沿技術(shù)。
2、武漢優(yōu)力克
公司成立于1997年,具有十?dāng)?shù)年豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),已成長(zhǎng)為國(guó)內(nèi)企業(yè)行業(yè)知名的系統(tǒng)工程公司,尤其在汽車自動(dòng)化領(lǐng)域業(yè)績(jī)卓著。
3、新松機(jī)器人
隸屬中國(guó)科學(xué)院,是一家以機(jī)器人技術(shù)為核心,致力于數(shù)字化智能制造裝備的高科技上市企業(yè)。主導(dǎo)業(yè)務(wù)涵蓋機(jī)器人核心零部件、系列機(jī)器人產(chǎn)品、行業(yè)系統(tǒng)解決方案、工業(yè)4.0等四大業(yè)務(wù)板塊;新松機(jī)器人產(chǎn)品線包括工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人五大類80余種機(jī)器人產(chǎn)品。
4、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所
北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所(簡(jiǎn)稱北自所)創(chuàng)建于1954年,為國(guó)務(wù)院國(guó)資委監(jiān)管的大型科技企業(yè)。致力于制造業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化、信息化、智能化技術(shù)的創(chuàng)新、研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。為客戶提供包括開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝及服務(wù)的整體解決方案。
除了上面提到的還有蘇州博眾精工科技有限公司、上海永乾機(jī)電有限公司、中船重工鵬力(南京)智能裝備系統(tǒng)有限公司、湖北三豐智能輸送裝備股份有限公司、上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司......等等!。