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工業4.0技術 | 德國AGV+RFID的全自動化無人工廠

瀏覽數量:359     作者:本站編輯     發布時間: 2017-03-15      來源:本站

從這個全自動無人工廠項目中,我們可以得到什么啟發?

工業4.0概念在中國被炒得火熱。相比之下,它的創造者德國人卻并不熱衷于提這個概念。制造企業更愿意從自身發展需求出發進行技術升級和改造,下面要分享的是我們08年為瑞士做過的一個全自動無人工廠項目。

當時還沒有工業4.0這個提法,但該系統當時已經大大超前,現在看來在技術上是最接近工業4.0理想的解決方案了。

工業4.0應用技術 柔性生產

該生產系統所要實現的目標是使生產實現最大的柔性化。

自動化和信息化是實現柔性定制個性化生產的手段。

從視頻中可以看到,AGV小車將毛坯推入代加工區域,而這些毛坯木料的尺寸大小都是不同的,按照頂點順序進行排列,符合JIO理念。

而JIO(Just In Order)是繼JIT(Just In Time)準時制生產的基礎上提出的,要求供應商不僅應按時將零部件送抵生產現場,還要求不同規格零部件的順序按照要求排列,以便滿足混線生產的要求。

這樣不同型號的產品在裝配時,不會因為零件順序錯落而發生裝配錯誤的問題。

豐田的JIT只適合單一產品的大批量生產,而JIO則是混線生產,柔性制造模式所必需的供應鏈運作機制,是生產模式的變革。

目前國內的自動化項目都號稱4.0,但絕大部分無法實現柔性制造。

所以在筆者看來,中國企業談4.0只是按照自動化集成去理解,并沒有真正領會生產模式變革的意義。

數據追蹤

在產品的整個生命周期中會產生很多數據,即所謂的大數據。

制造商需要能夠利用這些數據對產品進行跟蹤,以了解產品的狀態。

比如某個客戶購買的某產品中的某個零件出了問題拿到售后服務部門去維修,這時生產廠應該能夠知道這個零件的供應商是誰,哪個生產環節中的哪個人應該對此負責,并計算出損失。

相關的技術和軟件產品(PLM/PDM,ERP, CRM, SCM等)早在幾乎20年前就已經非常成熟,相對欠缺的是生產環節的大數據處理。

盡管也有相對成熟的解決方案,如MES(制造執行系統),SCADA(現場數據采集系統),APS(先進生產計劃系統)等,但是由于缺乏強大的車間級管理系統去協調各生產設備,生產車間的自動化和信息化層始終存在著難以打破的屏障,原因很多此處不展開討論。

而視頻中的生產系統則采用相對簡單和獨立的軟件系統,在設備層實現了對生產數據的集成和管理。

首先機器人通過專用的檢測設備對入庫毛坯進行全檢,再掃描條形碼,根據讀取的產品信息自動調用加工程序(NC代碼由產品設計數模自動生成),并自動調整支撐夾具的位置,以適合零件的尺寸。

加工完畢后,由于條碼在加工過程中被破壞掉,所以再次貼敷條碼,并更新產品生產數據,記錄設備運行數據,將這些數據通過現場總線傳入上位機的生產管理/監控系統。

由于每個零件上都有條碼,每個條碼對于正確的程序,所以不論來料按何種順序排列,加工過程是不會出現問題的。

也就是說生產管理調度軟件和生產設備之間是相互獨立運行的,就算生產調度出了問題,也不會造成生產程序調用錯誤。

而即便產品信息和加工數據在對應上出現問題,機器人的入庫檢測信息也會與程序信息進行比對,不會出現加工廢品(即可能用較大尺寸的毛坯加工出小尺寸產品,而不會出現小尺寸毛坯調用大尺寸產品加工程序的問題)。

所以說,當我們評價工業4.0或工業互聯網,物聯網方案先進性的時候,不應只看技術實現的手段,不要去較真條形碼,二維碼,RFID哪個技術更先進,而更應該關注這些生產數據所支持的智能生產的運作機制。

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