機器人在(zài)工程(chéng)機械智能工廠中(zhōng)的應用能有多(duō)大(dà)?
2023-5-30 來源:- 作者:-
5月18日(rì),中機中聯(lián)工程有限公司工業工程負責(zé)人、高級(jí)工(gōng)程師方(fāng)羽亮(liàng)相工業機器人主題論(lùn)壇,並圍繞“機器人在工程機(jī)械智能工(gōng)廠中的(de)應用(yòng)”這一主題,展開主題演講。
演講實錄:
第一部分,工程機(jī)械的工藝(yì)。
工程機械工廠以挖掘機為例,它自建(jiàn)的產品主要是結構件(jiàn),挖掘機就是上下車和(hé)動力抖杆,它的工藝主(zhǔ)要(yào)就是下料、焊接、加工和塗裝,最後還有一個總裝,把它做(zuò)成一個整機。傳統的車間就(jiù)是人很多,行車很多,鋼板很多,不管走到哪(nǎ)一個車間都是這(zhè)樣的。
現在因(yīn)為國家推動智能製造,實際上在(zài)這十多年中,整個工程機械的製造水平已經發生了很大(dà)的變化。我們說的(de)智能工廠,把它解釋為四個台階(jiē),一是精益的工藝,它是工廠的靈魂(hún),二是在精益工(gōng)藝的基礎上做自動(dòng)化產線,我們把它比作工(gōng)廠的肌肉跟骨骼,三(sān)是信息化,我們把它比作信息化工廠的神經(jīng)和大腦,四(sì)是智能製造,是(shì)自動化和信息化的高度融合。
整個智(zhì)能工廠現在(zài)從下料到分揀(jiǎn),到焊接,到加工,到塗(tú)裝,到裝配調試,都是廣泛的(de)采用了機器人,機器人的應用極大的提(tí)高了工程機械智能工廠的製造水(shuǐ)平。
第二部分,機器人在工程機械智(zhì)能工廠的應用現狀。
工程機械(xiè)的下料基本上形成了(le)無人化下料的格局,鋼板在工廠所有的流轉是全自動的,其中機器(qì)人的應用重點是在鋼板的(de)分揀(jiǎn)環節。以前都是人工,現在采(cǎi)用了機器人,還包括關節機器人和航架機械手,再加上切割的自動化,上料的自動化,整個形成了(le)無人化的下料(liào)車間。下料車(chē)間裏麵除(chú)了分揀還有折彎,還有自(zì)動導坡口(kǒu),目前在國(guó)內也在穩步的推進。
下麵(miàn)一個環節是焊接,焊接機器人的量是最大的,在工(gōng)程機械的行(háng)業應(yīng)用當中。焊接完成(chéng)以後就是精加工,在(zài)工程機械工(gōng)廠占的比例比較(jiào)少,加工的工序也不多。因(yīn)為工程機械的零(líng)件比較大比較重,在(zài)這個(gè)環節相對來說(shuō)機器人的應用少一點,有些(xiē)機器人的應用是去毛刺或者小件的搬運。
塗裝大(dà)家比較清楚,就(jiù)是噴(pēn)塗機器人的應用(yòng),這(zhè)裏就不詳細介紹了(le),它就可能是噴水性漆或者是噴粉。裝配環節(jiē)的應用,比如輪胎(tāi)自動裝配,螺栓的自動擰緊。物流行業的(de)應用更多,比如移動機器人,物流(liú)環節的機器人比(bǐ)較容易實現,在比較現代的工程機械製造工廠,物流自動(dòng)化貫穿整個生產環節。
品(pǐn)牌的問題,現在在國內的工程機(jī)械智能工(gōng)廠還是以進口的品牌為主。國產應用方麵,在(zài)專業的細(xì)分市場,國(guó)產機器人逐步發力,比如新鬆焊接機器(qì)人,埃斯頓折彎機器人(rén)等。
第(dì)三部(bù)分,工程機械行業機器人應(yīng)用(yòng)麵臨(lín)的背景與挑戰。
機器人在工程機械要擴大應用最大的問(wèn)題就是工程機(jī)械統一歸納起來是一(yī)致性的問題,它和汽車、3C、光伏這一類的產品不(bú)一樣,它的型號變化很多,批量不大,就決定了它的一致性不像大(dà)批量的產(chǎn)品一樣。
製(zhì)造精度和(hé)製造成本,工程機械的製造(zào)有一定的精度要求,但是它(tā)的精度達不到像發(fā)動機的製造精度(dù),因為我們還要兼顧製造成本。它的產品在精度上沒有(yǒu)這麽高,機(jī)器人怎麽應對,這也是一致性的問題(tí)。
工程機械的製造過程是結構件的加工,它(tā)的鋼板切割以後會有變形,焊接過程中因為熱輸入的影(yǐng)響(xiǎng)會有變形(xíng)。因為這麽大,這麽重(chóng),這麽厚的工件,它(tā)的組隊,精度的控製都會有一(yī)定的難度,在製造過程中也(yě)會有變形。我們怎麽(me)解(jiě)決它的一致性,機器人怎麽應對,如(rú)果我們有更好的方法就可以更大量的(de)應用在工(gōng)程機(jī)械行業裏麵。
剛才介紹了(le)目前應用的情況,實際上在工程機械的全製造流(liú)程(chéng)裏麵還有很(hěn)多的環節破壞的需要機器人方麵的技術(shù)進一步提升,能(néng)夠更廣泛的應用在工程機械製造領域。比(bǐ)如說下料的自動分揀,比如說激光切(qiē)割以後縫隙很小的問題,極小件的分揀(jiǎn)怎麽適應,因為工程機械零件切割以後是成(chéng)千上萬種,它的自動分揀配(pèi)盤(pán),因為塗裝線都是多品種混線,怎樣適應多(duō)品種混(hún)線的要求,以及塗裝的打磨,焊縫的打磨,尺寸的檢測,以及自動裝配和自動檢驗。我們的(de)客戶在這方麵有迫切的需求,特別(bié)是行業龍頭企業,還有(yǒu)些細分市場的冠軍企業,這方麵(miàn)有(yǒu)非常迫切的需求。
比如說(shuō)裝配的工作,如果說(shuō)采用一個普通位置的控製,因為工程機械零(líng)件(jiàn)製造(zào)過(guò)程中有變形,如果按位(wèi)置(zhì)控製,可(kě)能裝配的時候發生碰撞,導致機器人的應用失敗。如(rú)果有了力控(kòng)技術,它可以路(lù)徑自(zì)適應(yīng),工件姿態自(zì)動(dòng)調整,機器人就(jiù)可以完成自(zì)動化的裝配(pèi)。
塗裝方法,前麵幾個零件是這個形狀,後麵幾個零件是(shì)那樣一種形狀,要實現機器人自動噴塗,怎麽準(zhǔn)確(què)的識別零件的形狀,自動調整噴塗姿態,在時間效率上,油漆成本的控製上達到最佳的平衡,這個也是對機器人提出的一個要求。機器人在工程機械(xiè)行業的應用還有很多(duō)值得我們共同去探討,共同去提升的環(huán)節(jiē)。總結下(xià)來,我認為機器人在工程機械的應用對機器人提(tí)出(chū)了更高的要求,比如在汽車、3C、光伏方麵的(de)要求更高,它要求機器人更智能,更智能就是有利於視覺技術、傳感器技術(shù)的發(fā)展,以及算法(fǎ)的提升。
工程機械製造(zào)的特點是零件的精度不高,一致性差,工件重(chóng)量大,但因為它是生產製造,所以工廠對機器人的速度、穩(wěn)定(dìng)性、智能性的要求非(fēi)常高。從硬件的(de)角度而言,進口(kǒu)和國產機器人的差距不大。在核心算法上的差距導致國產機器人存在一些不足(zú),目前(qián)工程機械行(háng)業是普遍采用進口的機器人。
第四部分,機器(qì)人在智(zhì)能工廠的價值體現。
工程機械的製造水平,從最原始的手段走到今天,機器人起了非常重大的作用。三一的挖掘機工廠(chǎng)采用了300多台機器人,從2010年建廠以後用到現在,有的(de)工廠用上了機器人以後,用著用著機器人就沒有了,又變成人去操作了。管理(lǐ)與各方麵細節的提升產生的影響力也是非常大的,比(bǐ)如(rú)說臨港工廠並不是有錢買了兩百台機器人,而是它已經用到了現在,這是一個典型(xíng)的機器人價值體現。
我們做智能製造評燈塔(tǎ)工廠,最終還(hái)是為了提升企業的競爭力。中機中聯在工程機械與其他製造領域,在智能製造方麵深耕,也承接了國內很多行業智(zhì)能工廠規劃設計的工作,我們致力於為製造業提供行業引領的智能製造(zào)解決方案,把(bǎ)先進技術應用到企業裏麵。
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