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机械手+视觉自动化应用方案

产品系列:机械手+视觉自动化应用方案

产品简介::

 

  以汽车行业为例,能够设思如此一个场景:正在一个重大的厂房里,遵循矩阵式铺排了20x40个加工岛。每个加工岛由若干台机械人和一批工装组成。正在加工岛之间,来回穿梭着一台台无人驾驶的、承载着半制品汽车的AGV小车。当AGV抵达某个加工岛后,一群机械人顷刻将半制品汽车卸到加工台进步行紧固,实行出产和装置,然后再搬回到AGV小车上。就如此,正在流转了若干个加工岛之后,半制品的汽车终归酿成了完竣的汽车。倘使说这种无人化的、无流水线传动带的加工格式粉碎了良众人对汽车工场的守旧印象的话,那么愈加令人惊讶的是,正在这个厂房里,以至能够同时为区别品牌的汽车实行代工。而从厂房出口驶出的汽车,不只能够是全部区别的车型,况且没有两台是一模相通的设备。

  4.0技能的推进下,这一幻思正正在逐步变为实际。从推进代工出产的视角,德邦库卡机械人将其称为

  矩阵式出产(Matrix Production);从财富行使的视角,将其行使到实战的德邦大家把它叫做模块化出产(Modular Production)。眼下,笔者正站正在沈阳自愿化商酌所的实践室里,面临着如此一个第三代数字化工场的演示线,当前宛如浮现出他日汽车大范畴定制代工出产的场景。这全数,都始于五年前德邦政府为了向中邦政府先容工业4.0,委托SAP实地迎接中邦工信部辅导观赏的数字化工场。

  2014年正值工业4.0死灰复燃之际。基于众年的执行,SAP颁布了第一代的工业4.0数字化工场处理计划。这是一个榜样的

  。正在OPC 制定的接济下,SAP打通了自家的企业资源预备ERP到自家的修制实行编制MES到第三方的可编程逻辑担任器PLC之间的壁垒。正在SAP MES和PLC之间无需任何软件中央层,便能够告终主数据无冗余的高速集成。这一年德邦政府供给给中邦工信部辅导观赏的,是一家实践了SAP的德邦工业燃气具出产企业Elster。实质上,假使Elster的一条出产线上仍旧能够告终众种类小批量的出产,正在程度集成上也可圈可点,不过行使笔直集成打通工业金字塔的观念,与邦内践诺的“两化调和”的思思高度契合,给来访的中邦辅导和专家们留下了长远的印象。那几年,也是笔直集成观念正在邦内数字化工场最为通行的几年,不少人将也许与ERP和PLC相联的MES,当作是告终工业4.0的标配,饱起了一股开采各行各业MES编制的飞腾。无疑,这为大范畴扶植工业4.0数字化工场奠定了一个起始。

  2014年汉诺威工博会上SAP出现的第一代工业4.0数字化工场处理计划

  ”的第二代工业4.0数字化工场。正在ERP-MES-PLC的底子上,插手了性情化定制的观念,涵盖了从电商编制hybris提生产品定制央浼,正在产物人命周期统制PLM中实行产物安排,然新进入到ERP下单出产,以及通过供应链统制编制SCM与供应商协同构制供货的完全经过。现正在回思起来,那几年正在邦内也是性情化定制工场最红火的年光。装束、家具、家电等轻工业产物的定制,俨然即是工业4.0的代名词。现正在看来,轻工业产物的性情化定制,正在一切修制行业里,门槛相对依旧比力纯粹。工业4.0的难点仍旧依旧那些庞杂产物+庞杂加工经过的大范畴定制,榜样的代外即是汽车。啃不下汽车这块骨头,中止正在第二阶段的数字化工场,还不行代外德邦工业4.0的程度。

  2016年汉诺威工博会上SAP出现的第二代工业4.0数字化工场处理计划

  2018年,SAP紧接着推出了基于模块化出产的第三代数字化工场,不只告终了汽车行业的大范畴定制化出产,还一会儿拔高了工业4.0数字化工场的高度。直到本日,邦内也没能显现与之相仿的完全计划。原故很纯粹。

  第三代的数字化工场,告终了统统自愿化、高度智能化和深度定制化,它看待背后编制的集成央浼,提出了极高的央浼。因为没有人工操作来举动缓冲,哪怕是编制之间一点点的不行婚,城市是灾难性的变乱。真正磨练工业编制完全才略的岁月光临了。而第三代数字化工场,也即是前文提到的大范畴定制代工出产的雏形。SAP的这套计划,开始自奥迪电动汽车的新工场。读到这里,必然会有好奇的读者会问,为什么会是电动汽车?

  2018年汉诺威工博会上SAP出现的第三代工业4.0数字化工场处理计划

  本日的汽车都是由人来驾驶的基于内燃机的汽车。驾驶员的眼和手,全部离不开对前线的窥探和偏向盘。看待汽车的设备,更加是各样内饰,没有太众的元气心灵加以眷注。唯有到了L3自愿驾驶告终之后,能够许诺“eye off”和“hands off”,这时驾驶员的留意力,才有大概眷注到车厢内部的其他设备。而且,跟着技能的进取,电动汽车和自愿驾驶将会彻底改造车内的铺排,使得汽车从“

  交通东西”,转化为“生存东西”。到这时,人们看待汽车的设备央浼,才回真正开释出来。正宛如样的房型,不会有同样的装修相通。如下图所示,2021年,宝马汽车的L3自愿驾驶的汽车就将量产,隔断现正在唯有两年时辰。以本日汽车工业的程度,也许制得出这种高度定制化的汽车吗?

  “眼”和“手”,为汽车的性情化设备供给空间(图中时辰外是宝马颁布的预备)

  100年前福特制的流水线出产下,无论是正在销量,依旧柔性上,都仍旧抵达了优化的极限。看待客户的定制化需求,汽车工业众数采用混线排序出产的格式,将区别设备央浼的车辆,正在敷裕探究到产线的各样限制身分之后,遵循既定的纪律实行排产,投放到产线上构制出产。排产经过中最厉重的限制身分,即是由流水线的匀速直线挪动带来的。正所谓成也萧何,败也萧何,

  流水线简化了出产预备和现场的物流劳动,但也带来了僵硬的产线铺排、刚性央浼的统生平产节奏等缺陷。看待需求愈加天真地调节出产工艺的定制化出产需求,将总共的出产修立拍成一条直线的流水线,是无法知足的。人们不得不将眼光,转动到出产修立的机群式铺排格式,辅之以基于无人驾驶AGV的物流的新一代出产格式。这原来也恰是从2013年起头由德邦联邦熏陶与商酌部领衔资助的Arena2036项目商酌的主旨之一。

  工业4.0(Industry 4.0),它与邦内所提的智能修制大概相当。接下里的5年里,德邦科技界又将核心放正在了智能任职全邦(Smart Service World),它与邦内所提的工业互联网或财富互联网大概相当。正在目前这个阶段,商酌阶段又放正在了自治编制(Autonomous System)界限,推进自愿驾驶汽车、智能机械人和互联的底子措施的开采。无论是上文中提到的矩阵式出产,依旧模块化出产,都是自治编制正在出产修制界限里的行使。

  :每一个劳动站都是一个零丁的模块,守旧出产线的物理先后纪律上的局限不复存正在。正在需求的时辰,模块能够随时插手和退出,不会彼此影响。可变

  :每个产物都能够有自身虚拟可变的加工流程纪律,正在分开每个劳动站的时辰,对下一个劳动站宗旨地做出最优决议。智能

  :总共的产物和物料通过AGV正在车间内自愿运输,唯有正在需求的时辰才会发出,从而将正在制数目降到最低,并抬高功用。天真

  :模块化抬高了出产编制的扩展性温和应性,而且对产物的样子、尺寸具有更高的顺应,能够遵循需求利便地实行调节。

  正在SAP S/4 HANA、SAP ME/MII、SAP EWM等编制以及沈自所研发的修立和工控算法的接济下,这套演示线以一个减速器缸体缸盖和齿轮的装置经过为例,告终了众台无人驾驶的AGV小车和配套的机械人正在区别加工工位之间的协同修制经过。

  正在这套演示线里,性情化产物的贩卖订单正在SAPC/4HANA 贩卖云创修,随后无缝传入SAP S/4HANA编制创修出产订单,并下达至车间。

  正在出产经过中,SAP高级仓储统制编制(SAP EWM)和SAP修制实行编制(SAP ME)遵循生意流程慎密对接,从原原料出库、出产实行、原料花消到制品入库和最终发货,总共闭头均能够依据产物或者工艺的转变,实行急迅反响调节,而且一切流程能取得精准、及时的纪录和跟踪。

  基于模块化出产观念,矩阵式结构出产格式,通过沈自所的WIA工业无线技能使担任编制从有线变为无线,呆滞组织能够天真陈设;工业软件界说汇集(SDN)技能使工业汇集能够随产线结构的转变而自顺应组态;“物源”平台的管控一体化软件和角落担任器,使工站,机械人等修立的工序工步随产物安排转变而自顺应重组。

  通过沈自所的“物源”平台,SAP的IT编制与沈自所的OT编制的紧辘集成,仓储编制、修制实行编制、PLC担任编制以及AGV车辆统制和调整编制联合合作,出产经过中能够依据产物,工艺,修立状况和订单景况进举动态的工艺门途调配和内物流配送,淘汰守候时辰,出产功用告终最大化。

  与守旧的流水式出产线比拟,从技能的角度来看,第三代的数字化工场编制的庞杂性是较高的,反响正在加众的接口、编制集成的数目,以及算法安排和各个区别编制之间的交互,而且看待守旧出产格式的生意流程也有较大的改造。从修立和IT编制的角度,它看待可用性、主数据的质地等都提出了较高的央浼。这条演示线,看待正在中邦商场推论第三代数字化工场,将会起到特殊好的启发影响。

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