制造业自动化改造最新途径
?在当前人力成本上涨、而产品价格日益平民化的双重冲击下,通过建设自动化改造来降低人工成本、提高生产效率和综合竞争力成为各制造业的需迫需求。我国的制造业自动化应用远远落后于国际标准,在国外的制造业发展过程中,工业自动化在其生产中占据着重要一环,其每单位的工业机器人比率都远超过国际55的标准。因此,我国制造业自动化程度尚处于较低水平,提升空间巨大。
制造业要进行自动化改造好处
1.节能减排
2.降低劳动成本
3.提高生产效率
4.提升产品质量及稳定性
5.降低了工人的劳动强度
6.缩短产品生产周期
制造业自动化改造方式与途径
?中国企业要实现智能制造,需要各种品类的工业产品的互联互通、智能装备和智能生产线的融合集成、智能车间和智能工厂的布局构建。下面简单介绍一下制造业自动化改造方式与途径。
(1)提高装备的智能化
? 制造装备经历了机械装备到数控装备,目前正在逐步发展为智能装备。智能装备具有检测功能,可以实现在机检测,从而补偿加工误差,提高加工精度,还可以对热变形进行补偿。以往一些精密装备对环境的要求很高,现在由于有了闭环的检测与补偿,可以降低对环境的要求。智能装备一个最基本的要求,就是要提供开放的数据接口,能够支持设备联网。
对于工业机器人,如果是单纯按照固定指令执行喷涂、搬运、焊接等工艺的机器人,还不能称为智能装备。但是如果具有了机器视觉,能够准确识别工件,或者自主进行装配,自动避让工人等功能,甚至可以实现人机协作,就属于智能装备。例如,ABB推出的双臂机器人YUMI,就是智能型工业机器人的典范。
(2)提高生产线的智能化
? 智能化生产线在我国制造企业的应用还处于起步阶段,但必然是发展的方向。智能产线的特点是:在生产和装配的过程中,能够通过传感器或RFID自动进行数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态;能够通过机器视觉和多种传感器进行质量检测,自动剔除不合格品,并对采集的质量数据进行SPC分析,找出质量问题的成因;能够支持多种相似产品的混线生产和装配,灵活调整工艺,适应小批量、多品种的生产模式;具有柔性,如果生产线上有设备出现故障,能够调整到其他设备生产;针对人工操作的工位,能够给予智能的提示。
(3)提高车间的智能化
? 一个车间通常有多条生产线,这些生产线要么生产相似零件或产品,要么有上下游的装配关系。要实现车间的智能化,需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析,进行高效排产和合理排班,显著提高设备利用率(OEE)。因此,无论什么制造行业,制造执行系统(MES)成为企业的必然选择。MES是一个车间级的综合管理系统,可以帮助企业显著提升设备利用率,提高产品质量,实现生产过程可追溯和上料防错,提高生产效率。需要强调指出的是,纯离散制造企业也可以应用MES系统,但是,MES系统的应用与企业的生产模式息息相关。如果纯离散的制造企业实施了MES之后,又改造为自动化或智能产线,那么MES系统可能会推倒重来。因此,企业进行MES应用需要慎之又慎。智能车间必须建立有线或无线的工厂网络,能够实现生产指令的自动下达和设备与产线信息的自动采集。另外,实现车间的无纸化,也是智能车间的重要标志,企业可以应用三维轻量化技术,将设计和工艺文档传递到工位。
(4)提高工厂的智能化
? ? 仅有自动化生产线和一大堆机器人,并不是智能工厂。作为智能工厂,不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化,同时,产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间要实现信息共享、准时配送、协同作业。一些离散制造企业也建立了类似流程制造企业那样的生产指挥中心,对整个工厂进行指挥和调度,及时发现和解决突发问题,这也是智能工厂的重要标志。智能工厂必须依赖无缝集成的信息系统支撑,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系统。大型企业的智能工厂需要应用ERP系统制定多个车间的生产计划,并由MES系统根据各个车间的生产计划进行详细排产。
图2 智能工厂示意图自动化改造
(5)自动化与信息化的融合
未来企业需要根据市场需求,弹性地调整产能,实现个性化定制,制造出智能的产品。这不能仅依靠自动化技术来实现,还必须依靠信息化技术来解决业务层面的问题,为工厂赋予智慧,为市场决策、数据分析、判断、调控、质量管控、售后服务等提供依据和支持。自动化必须与信息化结合才能够发挥最大功效,否则单纯的自动化是没有意义的。在自动化改造过程中,自动化与信息化是相辅相成、互相融合的。开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用已经成为了国家推进智能制造工程的核心。
图1 自动化与信息化的融合
? 智能制造方案能够极大提高企业的生产效率,作为agv小车工业机器人的实践者,从不生产 “没有生命力的产品” ,通过AGV系统把物流节点的关键数据作为中间层有机和设备,生产信息系统,ERP系统连接起来。我们致力于把工厂里的设备都通过技术手段智能化,不断地采集自己的数据上传到工业互联网上。这些理正是驱动的工程师不断突破不断创新的动力。
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