轿车工业是机器人运用最广泛的范畴,轿车制作的高度主动化使得机器人不断增加地呈如今工厂里。但是这还不行,互联年代对工业制作提出了更高的请求,主动化工厂进一步晋级,增添了互联的概念:把工厂的机器以及人连接到网络中去,机器与机器之间、人与机器之间完结对话。
依托信息物理体系(CPS)和信息通讯技能的联系,工厂将引入大数据技能进行剖析优化办理,在计算机虚拟环境中,对全部出产进程进行仿真、评价和优化,最终将完结主动化、智能化、互联化的出产制作。
在德国人的概念中,能完结这种制作方式的工厂被称为智能工厂。工业4.0战略的打开方向之一即是智能工厂。在这场新的改造中,轿车制作商、零部件供货商、软件供给商等站在各自需求视点对智能工厂都有着各自的解读,也因而带来了不一样层面的实习,以及不一样形状的智能制作解决计划。
从制作迈向“智造”
广泛运用于轿车职业的主动化、数字化、智能化车间,现已变成轿车智能制作的首要载体。在这里,可以看到的工人越来越少,取而代之的是一只只功率和精准度更高的智能化机器手,不断增加的要害工序现已由机器人替代工人。这些年更是呈现了“无人化”车间,弧焊、点焊、安装、转移、喷漆、检查、码垛、研磨抛光和激光加工等杂乱作业全部交由工业机器人来做一条传送带,上百台不一样类型的机器人分工清晰、树立两边,只需短短的1分钟,一辆完好的轿车就在机器人的“手忙脚乱”中“诞生”了。
工业4.0年代的轿车厂
在我国,工业机器人开端首要用于轿车及工程机械的喷涂及焊接。跟着轿车需求的不断增长,工业机器人现已广泛参加到轿车出产的四大技能以及轿车要害零部件的出产。在轿车车身出产中,有很多压铸、焊接、检查等运用,这些现在均由工业机器人参加完结,特别是焊接线上的焊接机器人在轿车制作业中发挥着不可替代的效果。
焊接机器人是在工业机器人根底上发展起来的抢先焊接设备,是从事焊接(包含切开与喷涂)的工业机器人,首要用于工业主动化范畴,其广泛运用于轿车及其零部件制作、摩托车、工程机械等职业,在轿车出产的冲压、焊装、涂装、总装四大出产技能进程都有广泛运用,其间运用最多的以弧焊、点焊为主。与人工比较,运用机器人焊接具有质量稳定、功率大增、愈加安全等三大优势。
在轿车内饰件出产中,则需求表皮弱化机器人、发泡机器人、最终的商品切开机器人。轿车车身的喷涂因为作业量大,危险性强,一般都会选用工业机器人替代。这些年,习惯现代轿车制作技能柔性化、灵捷化、智能化、信息化的发展趋势,国内轿车制作业在轿车出产中引入了AGV(又名移动机器人)技能,使轿车安装的出产安排、信息办理和物流技能等方面完结了质的腾跃。
国外零部件工厂里的改动
贺德克在德国博世洪堡工厂的一条液压商品出产线上,一切零件都配备一个一起的射频识别码(RHD),并能同沿途关卡主动对话,当工件到达某个工位时,显示屏上就会相应提示职工所需处理的详细作业内容,而每一个工位也可以根据职工的个性化设置进行主动调节。
博世在全球超越250家工厂里运用工业4.0的理念和技能,其位于我国姑苏的工厂也是其工业4.0试点基地之一,在那里,从根底的无纸化办公到主动备料体系的施行都现已——变成实践。在将来博世的工厂里,一台平板电脑的视频图画上会给出所显示部件的综合信息和维修指令,工人可以直接经过触摸屏处理这些信息。
而德国蒂森克虏伯集团董事会主席海里希·赫辛根(HeinrichHiesitiger)以为,工业4.0概念的推行是要做很多前期准备作业的。比方有必要要做好IT根底设备的准备,网速要有确保,并且这些新的根底设备还要能结合到现有出产设备傍边,才能确保以高效的方法来传递和运送很多信息和数据。
如今,蒂森克虏伯集团期望将2300多个不一样地址的IT网络可以经过高速和超宽带宽的根底设备联系起来。还有一个首要的条件是出产设备的主动化。2014年11月,蒂森克虏伯发动机体系(常州)有限公司正式开业,这家发动机体系出产基地将为我国出产发动机缸盖罩盖模块总成。
客户经过电子订单体系把需求的钢板信息发送到蒂森克虏伯,这些信息和数据又马上会传送到出产公司,出产时的有关信息和数据又被录入到sap体系傍边。这么,一块钢板在出产进程傍边就现已被赋予一个电子编码,包含了齐备的商品信息。
在全部出产的进程傍边,客户可以实时地知道一切钢板的待产状况,一起也可以更改一些序列,或者是一些出产的请求。只要在钢板付诸出产之前的8小时告诉蒂森克虏伯,就可以马上做出更改。现在这一流程现已在德国的一个工厂开端施行了。
整车厂的应对
工业4.0不是一场突但是至的革命,也不是可以一蹴即至的改造。宝马集团工业4.0出产专家克里斯蒂安·潘纯(ChristianPatron)博士以为,“在宝马集团,不断改进出产体系是日常作业,工业4.0是契合宝马逻辑的下一步,而绝不是革命性改动”。
宝马工厂在主动化、智能化上的一些尝试,有的现已被列为工业4.0的出产方式。一个广被提及的案例是,宝马兰茨胡特工厂在轿车保险杠出产中启用非触摸式手势识别体系。这种体系被视为一种智能人机交互的典范。
虚拟手势识别体系由安装在查验作业区域上方的2台3D摄像机、红外传感器等有些构成,体系内保存有保险杠部件的3D实体模型数据,并在查验区域建立起3D空间扫描坐标系:当工件进人查验区后,查验人员只需几个手势,即可完结查验作业:比方点拨误差地点的部位后,设备即可准确记录下该误差发生的位置以及误差数据;而如果零件合格,查验员只需滑动手指,就可以指示体系该零件现现已过查验。
在这套立异体系的支撑下,不但可以加快检查进程。查验精度和零件误差的定位精度也大幅提高。一起因无需配备护目镜、麦克风等配备,提高了查验员作业的舒适度及作业功率,并且,体系操作简略易学,大受查验人员的认可和期待。
这正印证了宝马集团新任董事长科鲁格(HaraldKmger)的表述——“对宝马而言,工业4.0并不是一味追求主动化,排挤人参加出产的全进程;与之相反,咱们以为将来的智能科技将着眼于更高层次的人机交互范畴,让科技配备为作业人员供给十分好的支撑”。
2015年5月22日,奥迪在公司年度股东大会上,经过“Encounter”杂志诠释“智能工厂”的愿景。在他们的计划中,有朝一日,轿车工厂将具有与当下截然不一样的智能体系、立异技能,以及高效安排构架。
在他们的计划中,安装线已不复存在,有条有理的流水作业也不再适用。平板运输机器人——所谓的“主动运输体系”(Driverless Transport Systems)“转移”着各种没有制作完结的轿车,在这座工厂中你会看到奥迪的一切车型,但却现已找不到两辆完全相同的轿车。奥迪为这一场景转化为实践设定了时刻截点——2030年。
比较宝马等德国车企,日系车企丰田也有自个老练的制作体系,尽管日本没有提出类似工业4.0的概念,但丰田根据1960年代发明的精益出产的根底所做的拓展。在某种程度上,与21世纪出炉的工业4.0理念有很多相融合的地方。
两层人物
在推动工业4.0的进程中,数据安满是公司十分重视的—项内容。英飞凌与德国电信就一起推出一款用于维护网络化出产的安全解决计划。
在去年德国1T峰会上,德国总理默克尔观看的工业4.0智能出产演示中,英飞凌的安全商品对出产的各个环节进行身份认证,以确保全部出产进程的数据和信息安全除了在自个的工厂里实习工业4.0,还为别的公司供给解决计划。在工业4.0的推动中,英飞凌实践扮演了两层人物。
相同扮演两层人物的还有博世、西门子等巨子公司,它们也根据各自的优势推出了自个的智能制作解决计划:西门子以为将来互联网与传统制作业的联系会在数字工厂落地,因而它推出了自个的数字工厂解决计划(DigitalFactorySoluticm)。为此,西门子在2006年以32亿美元收买PLM软件商UGS。
UCS具有在线计划软件渠道NX,其间内置CAD、CAM等一系列计划软件,还包含数字化出产流程计划软件以及市面上抢先的解决计划。西门子将UGS的软件渠道接入自个的工业主动化出产体系之上,形成了一套制作业解决计划。
结合以后,西门子数字工厂规划初具规模,根据数据共享的合作渠道,出产者与用户、供货商一起构成数字工厂,经过PLM、MES、TIA三位一体的软件体系渠道,实时交流,达到商品从研制计划到售后效劳的全周期办理。
在数字模拟渠道上,虚拟商品与实践中在工厂走流程的商品一一对应。工厂内的详细履行体系,可以根据数字模拟渠道的请求进行必定程度的重构。现在西门子的数字工厂解决计划,现已在一些高端轿车业的主动化制作进程中得到运用。
另外,为了合作自个的工业主动化商品,西门子还推出了一款“西门子工业支撑基地”的APP。这个APP将西门子的5000多份各种手册、操作攻略,以及60000多个多见问题解答集成到网络渠道,给客户供给了极大便当。
博世也一直在研讨工业4.0的解决计划,近来推出了“慧连制作”解决计划。该计划核心为制作物流软件渠道,包含制程质量办理、远端效劳办理、猜测维护。
贺德克以为,在这个计划中,制程质量办理现已具有了工厂内信息实时互联等才智工厂的基本要素,远端效劳办理、猜测维修都是根据物联网发生的价值链延伸,也即是说博世的慧连制作现已具有了工业4.0的要害根底。