產線接收工廠MES系統派工,采用零點定位裝置、標準化裝夾技術完成工件自動裝夾;各機床在敏捷邊緣云控制平臺控制下,自動呼叫多臺七軸柔性協作式機器人AGV搬運待加工工件并進行上料;機床自動獲取程序啟動加工;加工完畢,AGV再搬運加工工件至清洗機清洗并吹干,然后送至三坐標檢測儀,由檢測儀自主下載相關檢測程序,檢測并判斷零件是否合格,自動上傳數據;最終,AGV搬運合格零件入庫,完成零件加工作業。
這是上海煙機公司具有代表性的智能制造典型場景。智能產線在工件裝夾、物料搬運、零件加工等機加工制造主業務流程實現“無人值守”,構建了柔性高效的機加工自主混線生產模式。
該模式的研發應用要從上海煙機公司自身特點說起。作為卷煙工業包裝設備研發制造基地,上海煙機屬于典型的小批量、多品種離散型機械加工制造企業。通過“十二五”技改,公司建成了一流的廠房與基礎設施,配備了全數控化機床,打造了數字化設計環境和覆蓋生產全過程的信息化系統,為探索智能制造夯實了堅實基礎。但是仍面臨離散型制造模式帶來的挑戰。如機加工、裝配生產中對技術人員的技能依賴性強,生產均質化程度低;加工過程需要大量的調整測量和等待時間,作業質量和效率難以提高等問題。
為破除離散型制造的模式制約,上海煙機自主突破敏捷邊緣云控制平臺、先進機器人技術、智能物流技術等多項關鍵技術,構建了“無人值守”柔性智能產線,實現了長時間、無人化、高質量連續生產。
產線建成后,機加工加工能力較原有模式提升2.5倍。機床有效作業率從原來的40%提升到80%,三坐標測量儀綜合利用率提升71%;產品不良率下降35%;操作人員從原來的每班制12人降到1-2人。人員角色的轉型實現了人力資本增值,原先負責操控機床的操作工轉型成為后臺工藝支持人員。
圍繞打造“現代制造業示范工廠”的總體要求,上海煙機目前已將“無人值守”柔性智能產線升級至3.0版,適用范圍從中小型零件拓展到中型箱體類零件,基本滿足了機加工車間的智能制造需求,初步完成了智能車間的構建。
沿著“智能產線-智能車間-智能工廠”的演進路線不斷探索、創新、積累,上海煙機還形成了對于行業建設卷煙“智慧工廠”具有良好的借鑒意義的技術和經驗。公司衍生開發出專門針對卷煙生產原輔料機器人自動化物流專業解決方案,可為卷煙智慧工廠底層萬物互聯、卷包智慧集控提供整體解決方案。
上海煙機已在機器人自動化、卷煙智能物流、煙機設備遠程運維等相關領域均獲得用戶認可與好評。下一步,公司智能制造將按照“總體規劃、分步實施、小步快走”的建設思路,圍繞卷煙包裝高端裝備產品全生命周期,進行數字化技術和智能化系統整合,進一步提高生產效率、優化資源利用、降低成本,實現靈活生產、高質量產品制造及高價值服務。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察