驾驭先进机器人技术,革新工业制造
定制化与柔性是当前工业制造最热门关键词。客户渴望专属产品:印有名字的个性化须后水、配置随心的汽车、搭载最新5G天线的手机。定制化浪潮推向高混合生产——以极小批量制造数百万种不同产品。
同时,许多现代产品过于复杂,成熟自动化技术难以独当一面,制造商不得不辅以人工装配。人因能快速理解工艺变化而受重视。若这种柔性融入自动化流程将如何?
柔性自动化(甚至自主)生产系统是制造商克服产品复杂度增长、满足定制化需求的圣杯。快速切换产品生产将成为迈向单件流、高度定制化未来的标志性能力。
小批量非本质难题,但现有生产流程难以适应,除非巨额投资构建日益复杂的基建。为避免指数级投资却可能不解决问题,许多企业寻求更灵活生产模式:如何在产品间最小化产线变更,高效多品种生产?
先进机器人技术是答案,众多企业已踏上采纳之路。
先进机器人之旅
许多工厂依赖传送带网络搬运原料至成品。但这些网络未设计应对数千种产品在多产品制造中不断变化的目的地。若传送带能变?变更路径避开拥堵?变更目的地将工件送往最优加工站?
这些正是先进机器人结合AGV/AMR与先进软件、解决方案及应用开发平台所解决的问题。
通常目标是让机器人轻松实现A点到B点物料配送。但引入AGV/AMR远非简单。投资价值很大程度上源于先进机器人技术的优化与协同。我们助企业采纳先进机器人的经验是四阶段旅程。
第一阶段入门期:采用固定自动化机器人或类似技术,多数操作人工编程。全流程规划由人完成(可辅以软件),任务分配给特定机器人在特定位置、时间执行。适合大批量、产线变更极少场景。因机器人每个动作显式指定,变更需下线手动重编程,负面影响生产周期。
第二阶段成熟期:当前工业制造商最普遍阶段。特征是利用数字孪生完成全系统验证、构建全产线控制算法。数字孪生模拟整个工厂,为后续阶段提供深度洞见。同步更新运行在同一PLC上的多台机器人,减少产线停机,显著提升生产力。
第三阶段先锋期:基于数字孪生洞见与物联网传感器反馈,在全厂机器人实施任务型编程。大幅缩短适应设计/工艺变更的编程时间。简单指令即可基于物理环境与数字孪生闭环标定自动调整机器人。
最终阶段远见期:先进机器人高度自主,机器人近乎完全自主。AGV/AMR大显身手,取代静态传送带与线性工艺路径。生产变更近乎简化为输入所需产品数量与变体数,系统自动确定最优生产路径。
软件决定从B库调取多少零件、哪加工站能最快爬坡生产、首选维修时备选何站。益处延伸至工厂围墙外,助供应商分销商优化工厂负载。
远见期因全厂仿真而成AGV/AMR最佳实施点。但早期阶段也可引入先进机器人执行比生产调度更简单任务。一些企业已采用AGV/AMR作为仓库半自主拣选车,跟随辅助人工。
工厂运营模式不同,优化路径近乎无限。因此全面数字孪生投资至关重要——它提供深度洞见,助企业自信投资未来。先进机器人是西门子Xcelerator组合(软件、解决方案、应用开发平台)一部分,让工业制造的今天遇见明天。
自动化控制系统