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新松:柔性物流系統助力智能制造升級

[羅戈導讀]在工業4.0時代,客戶需求高度個性化,產品創新周期繼續縮短,生產節拍不斷加快,物流進入流通高效化時代,這些變化對支撐生產的物流系統提出巨大挑戰。作為中國機器人行業龍頭企業,新松是如何為客戶打造柔性物流系統,助力智能制造升級的呢?

專題目錄

  • 柔性物流系統新特征與新發展

  • 柔性生產系統與生產物流系統規劃建設

  • 新松:柔性物流系統助力智能制造升級

  • 昆船:物流系統設計應剛柔并濟

  • 蘭劍:立足需求 依靠技術創新打造柔性物流系統

  • 德馬泰克:軟硬件結合構建柔性物流系統

  • 柔性拆零揀選系統的構建

在工業4.0時代,客戶需求高度個性化,產品創新周期繼續縮短,生產節拍不斷加快,物流進入流通高效化時代,這些變化對支撐生產的物流系統提出巨大挑戰。作為中國機器人行業龍頭企業,新松是如何為客戶打造柔性物流系統,助力智能制造升級的呢?

沈陽新松機器人自動化股份有限公司(以下簡稱“新松”) 是中國機器人行業的龍頭企業,定位于提供機器人與數字化工廠產品與服務,打造以自主核心技術、核心零部件、領先產品及行業系統解決方案為一體的完整產業鏈。

在智慧物流大趨勢下,市場對于包括機器人、AGV在內的柔性化物流解決方案的需求愈發迫切。本專題非常榮幸地邀請到沈陽新松機器人自動化股份有限公司高級副總裁王宏玉,他作為新松AGV與物流事業的主要開創者之一,長期從事移動機器人(AGV)與自動化物流技術研發,在本專題中重點就柔性物流系統在生產制造領域的需求現狀、特點等內容進行了深入解讀,并詳細分享了新松柔性物流系統助力客戶智能制造升級的經驗。

王宏玉

沈陽新松機器人自動化股份有限公司高級副總裁

在智能制造升級的大背景下,客戶在規劃新工廠的同時也會考慮柔性化物流系統的建設,柔性化、智能化的物流系統已經越來越多地被客戶所提及。

記者:首先請談一談您對物流系統柔性化的理解,您如何看待目前市場對于柔性物流系統解決方案的需求?

王宏玉:從物流系統的應用領域來看,主要分為生產領域和商貿流通領域,新松物流也主要服務于工廠生產和商貿倉儲配送中心的物流自動化。在商貿倉儲配送中心環境下,為了適應各種倉儲作業模式、不同種類客戶的商品倉儲配送要求以及峰值節拍需求,對物流系統柔性化提出了更高的要求。但是在此次專題中,我重點從生產制造的維度談談我對物流系統柔性化的理解。

在工廠生產環境下,“柔性”是相對于“剛性”而言的, 剛性生產體現在生產線適應于單一生產工藝,適合單一品種產品的規模化生產,無法實現快速的產品切換或者混線生產需求;而伴隨著供給側改革以及消費升級,市場對個性化、定制化、時效性的要求越來越高,滿足“多樣化、小規模、快速反應”的柔性化生產制造是企業未來生存和制勝的關鍵,相對應的物流系統需要更高的柔性化。物流系統柔性化既包括在工藝流程方面的兼容,也包括在布局、物流裝備產品上能夠適應生產作業。近些年,新松接觸了大量制造行業客戶,他們對物流系統柔性化的需求越來越強烈。特別是在工業4.0、智能制造升級的大背景下,客戶在規劃新工廠的同時會去考慮未來的“柔性化”物流系統建設,柔性化、智能化的物流系統已經越來越多地被客戶所提及。

新松智能物流系統

記者:針對市場的新需求,目前行業有哪些有代表性的柔性物流系統解決方案?新松作為中國機器人行業的龍頭企業,近幾年在物流系統柔性化方面進行了哪些探索,為客戶提供了哪些柔性化物流解決方案?

王宏玉:基于前面談到的市場需求特點,行業也在積極為不同領域客戶提供適合的柔性物流系統解決方案。例如,在工廠生產車間內由工業機器人/協作機器人組成的智能化加工單元,通過AGV柔性銜接的Cell型生產線越來越受到行業客戶的關注和青睞。在電商流通行業,多層Shuttle穿梭車、貨架式AGV以及貨到人揀選工作站、播種墻等產品組成的倉儲配送中心成為代表性的柔性化物流解決方案。

新松多層穿梭車

近期新松為中車轉向構架生產線設計的智能物流系統就是高度柔性化的體現。該系統由自動拼裝區、側梁自動焊接生產區、橫梁自動焊接生產區、構架自動焊接生產區,側/橫梁探傷區、工裝立庫區組成。各個生產區域由堆垛機和穿梭車負責搬運中轉,廠區之間由重載AGV轉運。 整個構架自動化焊接生產工藝流程復雜,涉及設備種類眾多,各生產區域之間搬運任務隨機交叉產生,導致系統整體復雜度較高。由穿梭車和堆垛機完成各個設備間的中轉對接工作,穿梭車和堆垛機在執行任務時會與周邊設備進行動作互鎖,保證安全生產信息化和智能化水平最高的環節,在整個轉向架生產過程中起著關鍵作用。

另外我們為新能源電池行業打造的智能化物流系統,通過高精度AGV、高速Miniload堆垛機、RGV、機器人等多種類型自動化物流產品實現了倉儲物流與生產車間之間,產線各工序之間無縫對接,物流裝備通過上層生產物流總控系統與生產高度融合,支持靈活的工藝配置,實現了按訂單大批量、混批次定制生產。

記者:物流倉儲機器人(AGV)系統被認為是近幾年最具代表性,也是發展最快的柔性物流解決方案,請您重點談一談這種解決方案近幾年的市場需求情況?新松進行了哪些創新研發和應用?AGV技術發展方向有哪些?

王宏玉:AGV在國內的應用大致開始于90年代初,當時國內應用推廣AGV非常困難,AGV產品在國內認知度不高,需求客戶也比較單一。彼時國內出現兩個需求比較大的行業,一個是汽車總裝車間底盤合裝,另一個是煙草生產物流。受需求行業背景影響,煙草行業大多采用進口系統,由國內企業集成;另一領域汽車底盤合裝AGV,國外廠家因為技術保密都不愿意出口。在這種形勢下,新松迅速把握機會,于1991年成功應用沈陽金杯汽車第一個應用案例,標志著新松自主技術AGV產品開始批量應用。隨著近20年全球汽車業蓬勃發展,利用AGV進行底盤裝配這種模式成功推廣到全球各個汽車系。新松自主技術AGV產品也自2007年開始批量走向海外市場,服務眾多一線汽車品牌。

目前,AGV因其在柔性化上的突出優勢,在家電、造紙、電池、醫療、印刷、食品、化工、軍事等行業均迎來了廣泛的應用,新松也在這些行業取得了不俗的業績。如近幾年以來,新松AGV圍繞汽車行業總裝、沖壓、焊接及動力總成車間,推出大量新技術新產品,包括:武漢通用沖壓車間提供國內第一套線末自動AGV輸送系統;北京奔馳第一套60噸重載磨具輸送系統;英菲尼迪汽車第一套戶外轉運系統;寶馬汽車第一套重載拖運AGV系統等等。

未來,隨著市場對物流系統柔性化需求的進一步擴大,AGV將在技術上不斷發展。一是導航方式由傳統依賴于固定標記物導航逐漸向自然導航過渡,技術也會越來越成熟,同時物流AGV更加工具化,更為智能,更加便于部署及維護;二是隨著自動駕駛及AI技術成熟,物流機器人技術研發思路將會獲益,應用場景從傳統戶內應用逐漸轉移到戶外大批量應用;三是自動感知、決策,自主動態規劃路徑是技術發展的必然趨勢。

新松老板電器鈑金車間AGV配送系統

記者:在您看來,為客戶提供適合的柔性物流系統有哪些關鍵點,客戶對柔性物流系統規劃建設是否存在認識誤區?對此您有哪些建議?

王宏玉:當前,客戶對柔性化物流系統的需求主要體現為上層信息系統的高度可配置化、智能化等方面,關鍵特征是物流信息系統能夠按訂單拉動生產,支持靈活的工藝配置,作業執行的可預測性,大數據分析,一體化管控以及智能化運營等功能。行業不同、客戶業務類型不同,對柔性物流系統的需求也存在差異,因此在為客戶提供適合的柔性物流系統時,最重要的是充分了解客戶的需求。例如,針對客戶對柔性物流系統的強烈需求,新松公司對新能源電池、半導體、電力電子、家居、汽車、高鐵等離散制造型客戶進行深入研究,結合生產工藝要求,通過柔性物流解決方案幫助客戶實現了智能制造升級。

同時,客戶的參與也非常重要。柔性化物流系統需要具有相應的靈活性、兼容性和可擴展性等特點,這種柔性化需要一些準確的設計輸入條件,因此需要客戶的深度參與,幫助集成商在物流系統規劃設計階段,對客戶的基礎數據、業務操作、工藝流程以及未來發展等進行充分調研和梳理,通過嚴謹專業的設計方案,才能在合理的預算下實現最大的柔性化。但是客戶參與度不高,認為柔性物流系統的構建應由物流設備商或者集成商全權負責,這往往成為客戶的一大誤區。

另一個誤區則表現在部分客戶認為自動化物流系統能夠解決所有的問題。實際上并非如此,無人化不是最終的目標,遵照“二八定律”,系統能夠解決80%的問題,剩下20%的問題仍然需要依靠人工來補充完成,要充分發揮人的“柔性化”。值得欣慰的是,“人機協作”的理念目前也越來越被大家所接受。

記者:最后請您分享,您如何看待物流系統柔性化的未來發展趨勢?這對物流系統集成商提出了哪些新的要求?

王宏玉:在工業4.0時代,客戶需求高度個性化,產品創新周期繼續縮短,生產節拍不斷加快,物流進入流通高效化時代,這些變化對支撐生產的物流系統提出巨大挑戰,也進而對物流系統集成商提出了更高的要求。 

一是智能制造對物流系統柔性化產生更大需求。當前制造業的轉型可以看作是自動化和信息化技術的融合提升,這不僅僅是自動化和機器換人,而是體現在工廠能實現自主化決策,靈活生產出多樣化的產品,并能快速應對更多的市場變化,物流系統將融入智能制造工藝中,基于柔性化、智能化物流的智能工廠建設將是未來的主要方向。

二是市場按行業更加細分,隨著行業細分市場規模將進一步擴大,物流系統集成商將越來越專業化,為客戶提供整體解決方案和服務的廠家越來越被認可。

三是工業軟件系統功能需要與時俱進,MES(制造執行系統)日益成為當下制造轉型升級的焦點之一,工廠生產系統與物流系統的高度融合,近年來MOM(制造運營管理系統)逐漸被更多企業認可與接受。MOM作為一種集成軟件平臺,在集成標準化、開放性等方面都強于MES,是未來制造運營管理軟件發展的方向。可以協調管理企業的人員、設備、物料和能源等資源,把原材料、零件、在制品轉化為產品的活動。它包含管理那些由物理設備、人和信息系統來執行的行為,并涵蓋了管理有關調度、產能、產品定義、歷史信息、生產裝置信息,以及與相關的資源狀況信息的活動滿足數字化制造的需求。

正因為此,新松也在不斷增強實力,一方面,加速對機器人產品的升級迭代;另一方面,加強MES、ERP系統等應用軟件的開發,重點基于大數據、人工智能技術實現設備應用與生產工藝的進一步優化,加快轉型成為涵蓋自動化設備、MES與ERP系統,以及云計算和大數據深層次挖掘應用在內的整體解決方案與相關服務提供商。

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