自動(dòng)化生產(chǎn)線
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汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線能實(shí)現(xiàn)哪些基本功能?

來源:科慧科技

時(shí)間:2018-11-20

點(diǎn)擊:1851

汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線

圖為汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線示意圖

有人問馬云,你們淘寶然過很多傳統(tǒng)商店倒閉,你們的互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)致很多傳統(tǒng)工人失業(yè),對(duì)此,馬云是這樣回答的:第一次技術(shù)革命帶來了第一次世界大戰(zhàn),第二次技術(shù)革命帶來了第三次世界大戰(zhàn),第三次技術(shù)革命,不會(huì)帶來第三次世界大戰(zhàn),這是馬云說的名言。他還說過一句話,人類從發(fā)明汽車的時(shí)候就應(yīng)該知道,人是跑不過汽車的,人類從造飛機(jī)那一刻就知道,人也沒有飛機(jī)飛的高,人發(fā)明機(jī)器的那一刻,就知道人是沒有機(jī)器力量大的。這些馬云的名言,都說明,一次新的技術(shù)革命帶來的不是大量的人失業(yè),而是會(huì)誕生更多的技術(shù)性的崗位,我們要學(xué)會(huì)改變自己的,學(xué)習(xí)新技術(shù)。

而德國(guó)提出工業(yè)革命4.0,還有中國(guó)提出中國(guó)智造2025,都是在說明,機(jī)器人代替人將是大勢(shì)所趨。那么能工廠車間自動(dòng)化生產(chǎn)線的誕生也就不在意外,下面科慧科技小編講一下科慧科技的主打產(chǎn)品——汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線,能實(shí)現(xiàn)哪些基本功能?

一條基于機(jī)器人的汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線,其研制的智能高速柔性自動(dòng)化焊裝線,用來滿足白車身生產(chǎn)對(duì)高綱領(lǐng)、高節(jié)拍、高柔性、自動(dòng)化、智能化焊裝線的生產(chǎn)需求,并實(shí)現(xiàn)了以下五項(xiàng)基本功能:

一是智能切換,實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵焊接工位白車身總成車型切換及定位焊接;
二是高速輸送設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了工位間精確高速傳輸;
三是質(zhì)量控制,可在線檢測(cè)白車身焊接后的幾何精度;
四是機(jī)器人焊接,實(shí)現(xiàn)了白車身總成的焊接及搬運(yùn);
五是生產(chǎn)控制系統(tǒng),采用了基于工業(yè)總線技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。
在前不久由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主辦的“2015數(shù)字化工廠國(guó)際研討會(huì)”上,來自汽車業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的多位專家,就智能化工廠、工業(yè)4.0與汽車行業(yè)、從數(shù)字化工廠到智能制造等多個(gè)議題進(jìn)行深入研討。
機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松教授表示,總體而言,“中國(guó)制造2025”與“德國(guó)工業(yè)4.0”有著許多相似處。
其共同點(diǎn)是:兩個(gè)戰(zhàn)略都是為了迎接新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的到來,著眼于以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為支持的智能化生產(chǎn)。
而不同點(diǎn)在于:兩個(gè)國(guó)家的制造業(yè)基礎(chǔ)不一樣,德國(guó)是制造業(yè)強(qiáng)國(guó),中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)。中國(guó)制造占世界制造的20%,但有點(diǎn)“虛胖”。
此外,兩個(gè)國(guó)家的工業(yè)化發(fā)展階段也不一樣,德國(guó)已經(jīng)完成了工業(yè)3.0,處于應(yīng)用電子信息技術(shù)進(jìn)一步提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平的階段;而中國(guó)工業(yè)化發(fā)展歷史不長(zhǎng),大部分還沒有自動(dòng)化和數(shù)字化,尚處在工業(yè)2.0,也就是將人類帶入分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線模式和“電氣時(shí)代”階段,部分達(dá)到3.0水平。因此,中國(guó)發(fā)展工業(yè)應(yīng)該2.0、3.0和4.0齊頭并進(jìn)。
工業(yè)4.0闡釋德國(guó)制造精神
何為工業(yè)4.0?一種比較標(biāo)準(zhǔn)的說法是:以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命(革命性的生產(chǎn)方法)。通過信息物理系統(tǒng)CPS實(shí)現(xiàn)全生命周期中制造單元間相互獨(dú)立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和實(shí)現(xiàn)控制,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
而國(guó)際知名人士UlrichSendler對(duì)此的回答卻包含了以下四個(gè)方面的內(nèi)容:沒有明確的定義;成功的市場(chǎng)營(yíng)銷;采用互聯(lián)網(wǎng)概念,符合社會(huì)發(fā)展需要;得到政府的大力支持。
顯然,一個(gè)微觀,一個(gè)宏觀,前者闡釋其內(nèi)涵,后者則更多說明其與社會(huì)的融合。
對(duì)此,歐陽(yáng)勁松從政府層面上解釋,德國(guó)政府實(shí)施工業(yè)4.0,主要原因是想將信息和通信技術(shù)集成到傳統(tǒng)的制造業(yè),以維持其全球市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位,并為CPS技術(shù)和產(chǎn)品建立和培育新的市場(chǎng),成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商。
而來自菲尼克斯電氣公司的副總裁杜品圣則認(rèn)為,工業(yè)4.0既不宣傳產(chǎn)品,也不宣傳技術(shù),也沒有宣傳解決的方法,實(shí)際上它是德國(guó)工業(yè)精神的興奮劑,它宣傳了一種理念,描繪了未來工業(yè)發(fā)展的前景。
從西門子為福特汽車建立的虛擬數(shù)字化工廠平臺(tái)來看,該工廠對(duì)整個(gè)福特工廠生產(chǎn)線和生產(chǎn)過程進(jìn)行了虛擬仿真。從其運(yùn)行可以看出,該數(shù)字化工廠平臺(tái)可以盡早發(fā)現(xiàn)問題,優(yōu)化工藝流程,同時(shí)可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分享,支持全球工廠的虛擬驗(yàn)證。來自西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)西門子工業(yè)軟件的周克虎表示,福特虛擬工廠的業(yè)務(wù)價(jià)值在于:改進(jìn)生產(chǎn)效率,支持全球化生產(chǎn),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
工業(yè)4.0與智能制造的中國(guó)應(yīng)用
面對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速下滑的局面,如何用互聯(lián)網(wǎng)融合智能化制造的概念來為汽車工業(yè)服務(wù)呢?從某種程度上講,提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力就是國(guó)家實(shí)力的體現(xiàn)。在技術(shù)創(chuàng)新方面,美國(guó)模式對(duì)中國(guó)企業(yè)來說是一條艱難而漫長(zhǎng)并充滿風(fēng)險(xiǎn)的道路。
而德國(guó)的制造創(chuàng)新模式,恰恰是一種與互聯(lián)網(wǎng)融合的智能化先進(jìn)制造模式,能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率、降低成本并實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng),是中國(guó)企業(yè)可以接受并相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的模式。但同時(shí)也要求我們能做且必須做的是,盡快提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的途徑,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)和新技術(shù)的融合與發(fā)展。
在生產(chǎn)能力上,工業(yè)4.0將確保僅一次性生產(chǎn)且產(chǎn)量很低時(shí)的獲利能力,確保工藝流程的靈活性和資源利用率。同時(shí),工業(yè)4.0能夠在設(shè)計(jì)、配置、排序、規(guī)劃、制造和運(yùn)行等階段中納入個(gè)性化的、用戶特定的標(biāo)準(zhǔn),并能夠合并最后的修改。通過工業(yè)4.0,即使生產(chǎn)一次性項(xiàng)目和極小的生產(chǎn)量(批量大小可為1)也可以實(shí)現(xiàn)獲利。
工業(yè)4.0的另一個(gè)特點(diǎn)是其靈活性,特別是網(wǎng)絡(luò),使業(yè)務(wù)流程的不同方面(如質(zhì)量、時(shí)間、任務(wù)、穩(wěn)健性、價(jià)格和生態(tài)友好)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置,這有助于對(duì)材料和供應(yīng)鏈。
以某箱體加工為例來說明工藝優(yōu)化。這個(gè)原工序達(dá)33序,需要17臺(tái)機(jī)床的生產(chǎn)線,現(xiàn)工藝只需要2序和2臺(tái)機(jī)床加工,減少了裝夾次數(shù),提高了效率和質(zhì)量。勞動(dòng)生產(chǎn)率方面,原工藝35人一天加工15個(gè)箱體。
現(xiàn)工藝只需2人一天加工30個(gè)箱體,效率大幅提升。原工藝占地面積1890平方米(18×105),新的柔性加工線占地面積為682平方米(31×22),面積節(jié)省60%。在以上各種節(jié)省提效的同時(shí),現(xiàn)工藝中還取消了劃線等傳統(tǒng)工序,淘汰了落后設(shè)備,臥式加工中心配置雙交換旋轉(zhuǎn)工作臺(tái),節(jié)省了上下料時(shí)間,設(shè)備投資僅為原來的30%。
中國(guó)擁有工業(yè)4.0 而不是工業(yè)4.0擁有中國(guó)
參與了上述案例的上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長(zhǎng)王皓教授表示,制造工藝與裝備智能化的重要意義在于,可以從以往的依賴經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳茖W(xué)。比如在制造工藝方面,即從經(jīng)驗(yàn)積累、類比設(shè)計(jì)進(jìn)化到數(shù)字模擬和智能規(guī)劃;在質(zhì)量檢測(cè)方面,從人工測(cè)量、粗略估計(jì),到精確測(cè)量和實(shí)時(shí)反饋;在執(zhí)行系統(tǒng)方面,從手動(dòng)操作、依賴經(jīng)驗(yàn)到智能控制和柔性制造。
再以上海交大參與研制的白車身在線檢測(cè)與質(zhì)量診斷控制系統(tǒng)為例,其主要技術(shù)方案和系統(tǒng),如激光測(cè)量傳感器、測(cè)量機(jī)器人、測(cè)量系統(tǒng)控制器、數(shù)據(jù)處理與故障診斷軟件等,均為自主研制。
該系統(tǒng)可在汽車車身制造過程中進(jìn)行激光在線檢測(cè)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與顯示,形成了大批量、高節(jié)拍、多車型柔性生產(chǎn)條件下的車身制造過程尺寸精度綜合監(jiān)控技術(shù),解決了自主裝備在線檢測(cè)中的一道重要難題。
到底是選擇德國(guó)的工業(yè)4.0,還是中國(guó)制造2025?歐陽(yáng)勁松認(rèn)為,德國(guó)實(shí)施工業(yè)4.0實(shí)質(zhì)上是為了維持其在工業(yè)領(lǐng)域全球市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位,并覬覦中國(guó)的市場(chǎng)、人才、資金、資源等要素。而我們自身需要勇氣、智慧和犧牲,打破管理與行業(yè)壁壘,重新構(gòu)建生產(chǎn)要素鏈和價(jià)值鏈,建成產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)過程全生命周期的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)。

“中國(guó)擁有工業(yè)4.0,而不是工業(yè)4.0擁有中國(guó)!”歐陽(yáng)勁松堅(jiān)定地表達(dá)了他的觀點(diǎn)。 

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