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自动化设备,机器人集成应用技术和未来的工厂(下)

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发表时间:2018-11-07 09:40作者:东莞市亿思特机械自动化设备有限公司来源:东莞市亿思特机械自动化设备有限公司网址:http://yisitemachine.com

机器人自动焊接设备

高度可变的任务

人工智能和传感器技术的进步将使机器人能够应对更大程度的任务 - 任务变化。能够根据环境变化调整其行动将为农产品加工等领域的自动化创造机会,因为农产品加工存在显着的部分变化。在日本,试验已经证明机器人可以将收获草莓所需的时间减少多达40%,使用立体成像系统来识别水果的位置并评估其成熟度。


这些相同的功能也将推动所有领域的质量改进。机器人将能够弥补制造过程中潜在的质量问题。这里的示例包括基于它们之间的尺寸差异来改变用于组装两个部件的力,或者选择和组合不同尺寸的部件以实现正确的最终尺寸。


机器人生成的数据以及更好地利用它们的高级分析技术也将有助于理解质量的潜在驱动因素。如果在组装期间高于正常的扭矩要求与现场中的过早产品故障相关联,例如,制造过程可以适于在生产期间检测和解决这些问题。


复杂的任务


虽然今天的通用机器人可以将其运动控制在0.10毫米以内,但目前一些机器人配置的可重复精度为0.02毫米。未来几代人可能会提供更高的精确度。这些功能将使他们能够参与越来越精细的任务,例如穿线针或组装高度复杂的电子设备。机器人也变得更好协调,控制器的可用性可同时驱动数十个轴,允许多个机器人在同一任务上一起工作。


最后,先进的传感器技术以及分析这些传感器数据所需的计算机能力将使机器人能够承担切割宝石等任务,这些宝石以前需要高技能的手工艺人。相同的技术甚至可能允许今天根本无法完成的活动:例如,当应用涂层的厚度或成分时,应用它们来补偿底层材料的偏差,或者“涂抹”表面上的电子电路结构


和人一起工作


公司还可以更自由地决定使用机器人自动执行哪些任务以及手动执行哪些任务。先进的安全系统意味着机器人可以在他们的同事旁边占据新的位置。如果传感器指示与操作员发生碰撞的风险,机器人将自动减速或改变其路径以避免它。该技术允许将机器人用于其他手动装配线上的单独任务。拆除安全围栏和联锁装置意味着降低成本 - 这对小公司来说是一个福音。将机器人和人员并排放置并在它们之间重新分配任务的能力也有助于提高生产率,因为它允许公司在需求波动时重新平衡生产线。


能够安全地靠近人员操作的机器人也将为远离严格控制的工厂环境的应用铺平道路。互联网零售商和物流公司已经在其仓库中采用机器人自动化形式。想象一下,如果车载机器人可以在送货车间预先分配包裹,那么包裹快递可以获得生产力优势。

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敏捷生产系统


自动化系统变得越来越灵活和智能,自动调整其行为以最大化输出或最小化每单位成本。饮料灌装和包装生产线中使用的专家系统可以自动调整整条自动化生产线的速度,以适应给定批次的关键约束条件。在汽车生产中,专家系统可以自动对生产线速度进行微小调整,以改善各个生产线的整体平衡,并最大限度地提高整个生产系统的有效性。


虽然目前使用的绝大多数机器人仍然在高速,大批量生产应用中运行,但最先进的系统可以即时进行调整,在产品类型之间无缝切换,无需停止线路更改程序或重新配置工装。从计算机数字控制(CNC)切割到3D打印,许多当前和新兴的生产技术允许调整组件几何形状而无需更换工具,从而可以批量生产一种。例如,一家工业组件制造商使用来自射频识别(RFID)标签的实时通信来调整组件的形状以适应不同型号的要求。


用自动导引车(AGV)替代固定输送系统甚至可以让工厂在不同工作站之间无缝地重新配置产品和部件的流动,从而允许以完全自动化的方式完成具有完全不同工艺步骤的制造序列。这种灵活性带来了许多好处:缩短交货时间,加强供需关系,加快新产品推出,简化高度定制产品的制造。

做出正确的自动化决策

凭借如此多的技术潜力,公司如何决定最佳的自动化战略?为了自己的利益而自动化可能太容易了,但这种方法的结果几乎总是项目成本太高,实施时间太长,而且无法实现其业务目标。

成功的自动化战略需要在多个层面上做出明智的决 公司必须选择要自动化的活动,使用什么级别的自动化(从简单的可编程逻辑控制器到由传感器和智能自适应算法引导的高度复杂的机器人)以及采用哪些技术。在每个级别,公司应确保其计划符合以下标准。

自动化战略必须与业务和运营战略保持一致。如上所述,自动化可以实现四个关键目标:提高工人安全性,降低成本,提高质量和增加灵活性。如果做得好,自动化可以在所有这些领域实现改进,但利益的平衡可能因不同的技术和方法而有所不同。任何组织的正确平衡将取决于其整体运营战略和业务目标。

自动化程序必须首先清楚地阐述问题。

同样重要的是,这包括自动化是正确解决方案的原因。每个项目都应该能够确定自动化在何处以及如何提供改进,并展示这些改进如何与公司的整体战略相关联。

自动化必须显示出明确的投资回报。

公司,特别是大公司,应该注意不要过度规范,过度复杂化或超支自动化投资。选择合适的复杂程度以满足当前和可预见的未来需求需要深入了解组织的流程和制造系统。

助力平衡机械手

平台化和集成

公司面临越来越大的压力,要求最大化其资本投资回报,并减少将新产品从设计转向全面生产所需的时间。仅适用于单一产品系列的楼宇自动化系统与这两个目标背道而驰,需要重复,冗长且昂贵的设备设计,采购和调试周期。更好的方法是使用易于修改和调整的生产系统,单元,生产线和工厂。

正如平台化和模块化策略简化并降低了管理复杂产品组合的成本一样,对于寻求在自动化策略中实现最大灵活性和规模经济的制造商而言,平台方法将变得越来越重要。

过程平台,例如配备焊枪,电源和控制电子设备的机器人臂,可以在多种应用中进行标准化,应用和重复使用,从而简化编程,维护和产品支持。

自动化系统还需要高度集成到组织的其他系统中。这种集成始于工厂车间机器之间的通信,现代工业网络技术使这一点变得更加直接。但它也应扩展到更广泛的组织。与计算机辅助设计,计算机集成工程和企业资源规划系统的直接集成将加速新制造配置的设计和部署,并允许灵活的系统近乎实时地响应需求或材料可用性的变化。流程变量和制造业绩的数据将以质量保证的方式记录,并用于指导设计改进和未来产品的生成。

整合也将延伸到工厂的墙壁之外。公司不仅要求与客户和供应商密切合作并无缝交换信息; 他们还需要与加工设备制造商建立这种关系,他们将越来越多地拥有使自动化系统达到最佳性能所需的大部分专业知识和知识产权。由于开放式架构和网络协议的可用性,允许这种集成所需的技术变得越来越容易获得,但是为了平衡成本,收益和风险,将需要文化,管理流程和思维模式的变化。

更便宜,更智能,更具适应性的自动化系统已经以多种不同的方式改变了制造业。虽然该技术将变得更加直接,但业务决策却不会。为了充分利用这些新系统带来的机遇,公司需要采取整体和系统的方法,使其自动化战略与当前和未来的业务需求保持一致。


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