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一个德国AGV+RFID全自动无人工厂

导读: 当我们评价工业4.0或工业互联网,物联网方案先进性的时候,不应只看技术实现的手段,不要去较真条形码,二维码,RFID哪个技术更先进,而更应该关注这些生产数据所支持的智能生产的运作机制。

I. 工业4.0应用技术

1. 柔性生产

该生产系统所要实现的目标是使生产实现最大的柔性化。自动化和信息化是实现柔性定制个性化生产的手段。

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从视频中可以看到,AGV小车将毛坯推入代加工区域,而这些毛坯木料的尺寸大小都是不同的,按照顶点顺序进行排列,符合JIO理念。而JIO(Just In Order)是继JIT(Just In Time)准时制生产的基础上提出的,要求供应商不仅应按时将零部件送抵生产现场,还要求不同规格零部件的顺序按照要求排列,以便满足混线生产的要求。这样不同型号的产品在装配时,不会因为零件顺序错落而发生装配错误的问题。丰田的JIT只适合单一产品的大批量生产,而JIO则是混线生产,柔性制造模式所必需的供应链运作机制,是生产模式的变革。

目前国内的自动化项目都号称4.0,但绝大部分无法实现柔性制造。所以在笔者看来,中国企业谈4.0只是按照自动化集成去理解,并没有真正领会生产模式变革的意义。

2. 数据追踪

在产品的整个生命周期中会产生很多数据,即所谓的大数据。制造商需要能够利用这些数据对产品进行跟踪,以了解产品的状态。比如某个客户购买的某产品中的某个零件出了问题拿到售后服务部门去维修,这时生产厂应该能够知道这个零件的供应商是谁,哪个生产环节中的哪个人应该对此负责,并计算出损失。相关的技术和软件产品(PLM/PDM,ERP, CRM, SCM等)早在几乎20年前就已经非常成熟,相对欠缺的是生产环节的大数据处理。尽管也有相对成熟的解决方案,如MES(制造执行系统),SCADA(现场数据采集系统),APS(先进生产计划系统)等,但是由于缺乏强大的车间级管理系统去协调各生产设备,生产车间的自动化和信息化层始终存在着难以打破的屏障,原因很多此处不展开讨论。而视频中的生产系统则采用相对简单和独立的软件系统,在设备层实现了对生产数据的集成和管理。

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首先机器人通过专用的检测设备对入库毛坯进行全检,再扫描条形码,根据读取的产品信息自动调用加工程序(NC代码由产品设计数模自动生成),并自动调整支撑夹具的位置,以适合零件的尺寸。加工完毕后,由于条码在加工过程中被破坏掉,所以再次贴敷条码,并更新产品生产数据,记录设备运行数据,将这些数据通过现场总线传入上位机的生产管理/监控系统。

由于每个零件上都有条码,每个条码对于正确的程序,所以不论来料按何种顺序排列,加工过程是不会出现问题的。也就是说生产管理调度软件和生产设备之间是相互独立运行的,就算生产调度出了问题,也不会造成生产程序调用错误。而即便产品信息和加工数据在对应上出现问题,机器人的入库检测信息也会与程序信息进行比对,不会出现加工废品(即可能用较大尺寸的毛坯加工出小尺寸产品,而不会出现小尺寸毛坯调用大尺寸产品加工程序的问题)。

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