2019~2020年,國自機器人已成功為該集團下屬的大型挖掘機、中型挖掘機、小型挖掘機等多個制造車間進行物流智能化升級,2021年該集團再次攜手國自機器人,對其微型挖掘機制造車間進行升級改造。
針對用戶已有的結構件與總裝車間生產工藝,國自機器人深入分析和優(yōu)化物流布局,為其量身定制AGV柔性物流解決方案,僅用121臺AGV即實現(xiàn)了微型挖掘機設備的柔性裝配產線,以及結構件車間與總裝車間的柔性物流轉運,雙方攜手共同打造工程機械行業(yè)微型挖掘機產線AGV柔性物流系統(tǒng)。
在微型挖掘機制造車間,目前有121臺各型號AGV穩(wěn)定運行,通過國自REX調度系統(tǒng),按照生產指令有序協(xié)作、共同完成生產物料的轉運任務。在柔性裝配線上,通過AGV拉動挖掘機的上下車身運至各工位進行裝配,而線邊的物料則通過各種類型的AGV按時按需搬運到指定位置。
以數(shù)據(jù)驅動算法,實現(xiàn)智能化排產,AGV柔性物流系統(tǒng)幫助該集團企業(yè)實現(xiàn)81.89%的自動化下料,整體制造周期縮短54.55%,通過數(shù)字孿生、物流仿真、在線測量等應用,實現(xiàn)生產實時數(shù)據(jù)采集,助力其達到全新高效經營模式,凝聚智造核心競爭力。
國自機器人對挖機制造場景的物流調配,擁有豐富經驗,已成功為不同客戶提供了大型、中型和小型挖掘機的產線及裝配線物流解決方案。該項目中的AGV采用激光SLAM導航技術,針對車間各通道、設備的位置與布局,構建完整電子地圖,AGV可對比電子地圖與周圍實際環(huán)境,自動識別實時位置;通過REX調度算法,AGV之間彼此分工協(xié)作,分配任務點位周圍的AGV,按照最優(yōu)路徑去完成搬運任務。在任務空閑時,AGV自動前往充電樁進行自動補電,充滿電后前往休息位待命,整個任務的下發(fā)、執(zhí)行過程,已完全實現(xiàn)后臺自動調度。
全流程任務數(shù)據(jù)通過開放接口實時匯總至客戶上層管理系統(tǒng),從車間管理人員到企業(yè)高管均只需登錄后臺管理軟件,即可實時查看車間當前生產任務數(shù)據(jù),了解生產計劃的執(zhí)行與達成情況,進行相應調整。
國自機器人提供的微型挖掘機產線AGV柔性物流系統(tǒng),上層架構先進、中層接口豐富、底層應用可靠,切實解決了微挖結構件、總裝車間的物流管理痛點。
主線柔性裝配場景
1.上車線AGV運作流程
線體包含多個工位,主要組裝微型挖掘機上車體(上車最大重量3噸);AGV可以在系統(tǒng)控制下實現(xiàn)從起始工位到末尾工位的自動同步運行,AGV在起始上線工位,通過空中EMS將上車體轉移至AGV上,在末尾工位通過空中EMS將組裝好上車體調走;整個流程也可以采用手動運行,工位向下一工位移動前需進行雙向安全確認。
2.下車線AGV運作流程
線體包含多個工位,主要組裝微型挖掘機下車架(下車最大重量3噸)。AGV在系統(tǒng)控制下可以實現(xiàn)從起始工位到末尾工位的自動同步運行,AGV在起始上線工位,通過空中EMS將下車架轉移至AGV上,在末尾工位通過空中EMS將組裝好下車架調走;整個流程也可以采用手動運行,工位向下一工位移動前需進行雙向安全確認,AGV具備升降功能。
車間物流搬運流轉
1.物料流轉可分為成型、焊裝、涂裝三大功能區(qū)之間轉運,以及同一功能區(qū)之間的流轉,比如校平、坡口、折彎等工序的銜接。
2.加工完的物料,由AGV按照下道工藝要求的數(shù)量,自動轉運至下道工序。
3.上道工藝富余的物料,AGV則會自動歸置于暫存區(qū)緩存;等下道工序發(fā)出需求后,再去選取轉運。
隨著柔性制造的需求越來越迫切,一條生產線往往需要生產多種不同的車型,隨著鋼材漲價,傳統(tǒng)的板鏈及RGV生產模式不僅成本較高,需要對地面進行破壞性改造,不僅影響美觀,而且無法滿足柔性裝配的要求。而柔性的AGV物流系統(tǒng)可根據(jù)生產訂單便捷的增減工位,完美解決這些問題。在生產過程中,若單臺車出現(xiàn)器件缺失,也可將后續(xù)訂單前提,不會造成生產停線,有效提升裝配效率,工程機械裝配車間采用AGV來進行設備的裝配將是大勢所趨。
微型挖掘機制造車間的物流轉運,呈現(xiàn)“物料繁、流程雜,路線多”的特點。
小件物料AGV配送
物料繁
由于行業(yè)特點,生產的物料批次較多,一個工廠的物料有上萬種,分為大中小不同種類,大件的長度有近10m,需要用不同種類的設備進行搬運。
國自針對物料的尺寸重量及外形特點,采用與物料規(guī)格相匹配的AGV及工裝托盤,通過受力仿真驗證,最大化地減少、統(tǒng)一工裝托盤類型,減少企業(yè)不必要的支出。針對結構件車間線邊存儲區(qū)域局促情況,使用叉車AGV,單次可叉取四層貨架,充分利用有限的地堆區(qū)域完成多層貨架存儲,實現(xiàn)線邊緩存容量最大化,確保存儲區(qū)每天物料供應量,并實現(xiàn)一定冗余。
流程雜
現(xiàn)場的物料需要經過成型、焊接、涂裝等多個工藝環(huán)節(jié),這些物料需要頻繁搬運,導致搬運任務多,同時上位系統(tǒng)會直接下發(fā)搬運任務,系統(tǒng)需要識別后,根據(jù)優(yōu)先級進行排序。
在焊接區(qū)域,改變以往板鏈線或RGV這種呆板的轉運方式,采用17臺2T AGV,可根據(jù)調度任務的指示,隨時更改每臺車的任務順序,靈活完成全部轉運任務,實現(xiàn)柔性生產;車間現(xiàn)場地面無需開槽、鋪設軌道等地面施工,提升了現(xiàn)場6S生產管理水平。
線路多
AGV還可實時采集任務完成度、差錯率、任務耗時與調度效率等生產數(shù)據(jù),并上傳反饋至上層WMS系統(tǒng),通過“數(shù)字孿生”、“物流仿真”等手段,輸出至現(xiàn)場大屏,實現(xiàn)可視化操作管理;借助國自REX調度系統(tǒng),驅動AGV任務優(yōu)化算法,助力用戶智能化調整排產,提升效率、縮短制造周期。
微型挖掘機AGV柔性物流系統(tǒng)投運后,用戶只需調整當天整車臺套數(shù),系統(tǒng)即可自動排產當天物料,并生成當天的AGV流轉任務來進行物料運輸管理、按照生產節(jié)拍配貨、智能定位存放等,從而大幅降低無效周轉,提高生產效率;同時,所有過程信息流均實時傳輸?shù)缴衔粰C,后臺進行自動匹配糾錯,降低物料差錯率。
1.提高生產效率:因全線實現(xiàn)智能化調度,提高了生產節(jié)拍,車間生產效率提高30%以上。
2.減少資金積壓:由于物流規(guī)劃合理,改變原來臃腫的備料方式,降低原材料庫存、周轉材料、成品庫存。
3.產能的提升帶動經濟效益:柔性AGV轉運系統(tǒng)切實提升了用戶的產能,并且隨著對系統(tǒng)的使用逐漸熟練,現(xiàn)場呈現(xiàn)的功能效果也會越來越好,減員增效,減少內耗,可大幅提升企業(yè)經濟效益。
截至目前,該集團企業(yè)已經在歐、美、南亞等幾個國家實現(xiàn)了本地化試產,2022年開始,將與國自機器人攜手把AGV柔性轉運系統(tǒng)逐步應用到海外制造基地,將在降低庫存、提高生產效率與周轉率、降低人工成本、職業(yè)安全管理等方面大幅提升制造水平,打造智慧工廠。
托盤物料配送AGV
2019~2021年是國內工程機械高速發(fā)展階段,國自機器人在這一領域的表現(xiàn)十分搶眼,目前已經承接了近百個項目。國自的重載系列機器人為國內外多個“燈塔工廠”實現(xiàn)了無人化智能產線。重載系列機器人及其柔性解決方案應用場景不僅適用于工程機械,在農業(yè)機械、礦山機械、高空機械、海洋機械、風電設備、商用汽車制造等行業(yè)都有廣泛的應用場景,進一步助力重型制造行業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展。