柔性生产线专项方案.docx
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柔性生产线专项方案.docx
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柔性生产线专项方案
柔性生产线建设方案
一、建设背景(意义、背景)
新世纪以来,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新展现出新发展态势和特征。
这场变革是信息技术和制造业深度融合,是以制造业数字化、网络化、智能化为关键,建立在物联网基础上,同时叠加新能源、新材料等方面突破而引发新一轮变革,将给世界范围内制造业带来深刻影响。
为应对这一全球性变革,西方发达国家纷纷提出对应策略。
德国提出了德国工业4.0,美国提出了“再工业化”和“工业互联网”概念,英国也提出了“第三次工业革命”概念。
这一变革,恰和中国加紧转变经济发展方法、建设制造强国形成历史性交汇,这对中国是极大挑战,同时也是极大机遇。
到,中国制造业增加值为2.08万亿美元,占全球制造业20%,和美国相当,但却大而不强。
关键制约原因是自主创新能力不强,关键技术和关键元器件受制于人;产品质量问题突出;资源利用效率偏低;产业结构不合理,大多数产业尚处于价值链中低端。
同时,中国工业面企业面临着部分压力。
从区域上来看,现在长三角、珠三角企业面临劳动力成本上涨、市场萎缩、产业转型压力,作为中国老工业基地东三省,企业也在大规模亏损,中西部地域作为产业转移承接地也面临很多问题。
这些问题是我们发展中一直存在问题。
比如区域产业发展定位不够清楚,区域产业结构趋同,没有形成相互联络主体功效区,另外各地域在发展中基础处于相互竞争关系,而不是竞争和合作关系。
伴随经济增速下行,这方面问题越来越突出。
中国政府经过大量研究,提出了“信息化和工业化深度融合”产业政策,并连续制订“中国制造2025”行动计划、“互联网和工业融合”行动计划和“工业云”行动计划等,其目标和德国工业4.0、美国工业互联网、英国第三次工业革命等提法基础趋同。
全部是期望在新一轮科技革命和产业变革中,研究怎样抢占新一轮发展制高点。
其本质就是互联网和传统工业行业融合,主攻方向就是抓智能制造,这是处理中国制造业由大变强根本路径。
过去五年,中国工业企业在研发设计方面应用数字化工具普及率已经达成54%,近五年年均增加4个百分点。
现在很多工业企业甩开图版,搞无纸化设计、数字化模型,这些方面大量应用,降低了研发周期,提升了设计效率,也降低了研发成本。
另外在规模以上工业企业中,生产线上数控装备比重已经达成30%,近五年也是年均增加4个百分点。
这些方面全部有很好发展势头。
当然和发达国家相比还有差距,尤其是在智能化方面。
过去我们使用部分数控系统、工业机器人,基础上是按人设定程序作业,它自己并没有些人工智能。
所以就出现过有些人在修理机器人时候,一旦忘记关闭电源,机器人对人造成伤害甚至致死情况。
它没有智能装置能感知有些人在这作业,设定程序就不能工作。
我们在高端传感器、关键操作系统、数字化基础上需要深入提升智能化水平,这么才能达成智能制造要求。
从产品上来说,现在也有一系列智能化产品,比如工业机器人原来是数控化、不智能,未来工业机器人可能智能化。
二、项目建设内容:
在未来制造企业中,简单劳动将关键由机器完成,“机器换人”会带来一般劳动力大量失业,被机器换下人应该向新型高端服务岗位转移,但其前提是这些人才应掌握更多跨学科知识。
智能制造实训室建设内容包含:
2.1柔性生产线系统建设
1)柔性制造生产线硬件系统:
柔性生产线是把多台能够调整机床联结起来,配以自动运输装置组成生产线。
生产线软件管理系统是产线控制关键,经过软件系统中信息调整,可将多个生产模式结合,从而能够降低生产成本做到物尽其用。
目前中国制造业要进行降低成本、提升效率、提升生产质量产业结构升级,柔性生产线生产组织方法是关键发展方向。
项目方案中计划搭建车铣加工复合无人值守柔性生产线,
生产线配置:
毛坯由“料仓”存放。
“机械手”拿出毛坯后,放到传送带上(传输带上可放料框),运输到机加工机位。
再由“机械手”取出并装到对应机床上。
加工完零件也需要“机械手”卸活并放到“成品零件筐”内。
“成品零件筐”需要另配。
成品也能够由机械手卸活后放到传送带上,传送至成品库区(成品库需另配)。
2)柔性生产线管理系统
要构建柔性生产线,硬件设备组织连接是外在表现,而关键控制大脑是软件系统。
软件系统方案首先要满足生产线信息化要求,同时面向未来制造业发展,展示优异生产组织模式,提升学校人才培养教学内涵。
模拟企业生成组织过程:
按企业设计、工艺计划、生产调度、库房、操作工等人员角色及步骤配置对应软件系统。
在满足生产要求同时,构建生产组织教学场景,使人才培养模式不仅满足对操作技能培养,还能够提升到对工艺步骤、生产组织步骤培养,满足未来高层次在校人才需求要求,和企业在职人职员作岗位和技能提升培训需求。
实时监控柔性生产线生产状态,实现信息及物理相结合信息物理系统(CPS):
柔性生产线要能够快速适应产品或工艺改变,经过物联及监控技术将生产线所需数据立即正确地推送给对应设备,对生成过程中所需多种信息搜集、处理、反馈,对设备实施控制。
规范管理物料及工装夹具,提升生产准备效率:
将柔性生产线生产所需物料、刀具、夹具等规范管理,依据产品生产工艺要求,立即正确准备所需资料,并配送到生产工位。
柔性生产线软硬件配置以下:
2.2车间智能物流系统
⏹为了深入完善实训车间数字化、信息化建设,提升实训效益和管理水平,完善实训过程中对物资管理,对实训过程中库存、材料消耗、物资去向、投入成本等信息进行统计和控制,构建信息化库房管理系统。
经过对计划、采购、库存、工具等进行综合管理,保障实训教学活动开展。
所以,建设信息化库房管理系统含有紧迫性和现实意义。
CAXA库房管理关键帮助学校处理以下问题:
⏹物资分类:
伴随机床种类、物料种类和工装夹具等种类增加,库房物资种类繁多,查找不便,缺乏科学分类和存放管理;
⏹业务办理:
伴随实训规模扩大,库房物资流动性正在增大,业务步骤规范化和办理效率有待提升。
手工统计费时费力且可能会出现人为错误;
⏹物资统计:
现在学校库房管理关键还是侧重在人工管理为主,计算机管理为辅状态。
手工统计首先工作量大,其次轻易犯错,同时还无法快速响应各类细化报表需求;
⏹出入库、借用、归还等信息统计关键经过纸质文档来实现,纸质台账不易长久保留,查询更是不便;
⏹现在学校实训中心信息化还需要深入拓展。
比如,库房经过刷卡管理,读取持卡人信息、权限和业务需求,实现物料申领、借用、归还等操作。
⏹
建设目标:
⏹构建标准、规范库房存放环境;
⏹计划物资存放区域、规范物资分类和标识,对库房存放环境进行评定和提出改善提议,满足物资对存放环境要求。
⏹建设信息化物资分类管理和网络环境;
⏹搭建网络环境,满足学校不一样人员对库房信息查询使用需求;对各类物资进行编码和标识;科学地物资进行分类,满足使用方便和规范管理。
⏹建设规范步骤化应用管理;
⏹规范库房业务步骤,帮助学校实现规范操作,让库房管理系统顺利上线,对人员权限进行设定,对业务步骤进行优化,提升实施效率,降低管理盲点。
⏹建设高效节省库房管理系统,提升全体人员成本意识。
⏹提升库房业务办理效率,缩减业务办理时间,保障老师在实训教学活动顺利开展;节省实训投入成本,提升物资利用率,资金灵活性,使效益最大化。
同时经过库房管理系统统计数据提升全体人员成本意识,降低浪费和消耗。
⏹
建设内容:
⏹数字化库房管理方案实现以下功效:
⏹库存管理,实时库存数量、金额查询;
⏹库房单据管理,库房全部业务单据数字化,统一存放在服务器中;
⏹库房查询系统,对库房各类单据进行分类查询和统计汇总;
⏹用户管理及通信,对库房管理系统用户进行权限管理,打通通常见户需求和库房管理者信息通道,能够立即对需求做出反应;
⏹物料分类信息管理,构建数字化库房物料管理系统,实现库房管理规范化、信息化。
全部物料经过条形码扫描仪进行信息入库,构建立体式数字化仓库,实现查询信息化,汇总数字化。
⏹编码和报表管理,除了对物料进行编码外,还能对各类单据进行编码管理,对各类输出报表进行定义和管理;
⏹数据备份和恢复,保障数据安全。
⏹网络环境
⏹网络平台采取星型拓扑结构,既要适合目前实际情况,还要兼顾以后发展要求,网络含有高性能、高安全性、高可靠性,可管理、可增值特征和开放性、兼容性、可扩展性。
网络拓扑及接入方法示意图
⏹软件环境
⏹系统支持Oracle11g,SQLServer
⏹系统不限制注册用户数,支持并发用户60个以上
⏹提供系统备份功效和恢复机制
⏹系统为汉字简体正版软件
⏹提供多种系统相关软件培训
库房管理软件功效参数:
⏹1、基础数据管理:
对库区、货位进行划分,定义仓库类别、入库类别、出库类别、计量单位、供给商等基础信息;定义物品编码规则;可对软件操作用户基础资料和权限、密码等进行添加、修改、删除等操作。
同时要和信息化教学资源库平台系统进行数据交流。
⏹2、入库管理:
区分多个入库方法,自动生成入库单号,依据物品属性自动生成储位,并将入库任务分解到各分库,由各分库进行入库操作确定。
⏹3、出库管理:
可区分多个出库方法,自动生成出库单号,依据物品储位将出库任务分解到各分库,由各分库进行出库操作确定,并可依据物品流向生成下一级条码。
⏹4、历史统计管理
⏹5、账目管理:
对发货应收、收货应付及库存费用进行管理、查询。
⏹6、低限管理:
含有低限报警功效。
⏹7、编码管理:
库存物品编码导入、打印、查询。
⏹8、产品检验管理:
对产品检验、质量问题等有立即正确统计,对生产部门质量问题进行立即监督和管理。
⏹9、库存管理:
不需要手工管理,当入库和出库时,系统自动生成每类产品库存数量,查询方便;用户可随时盘点仓库,自动生成盘点单据,使盘点工作方便快捷。
⏹10、库存报表:
实际库存、可用库存显示,生成日报表、月报表,含有每日结存、库龄分析等功效;可导出到Excel电子表格。
⏹11、分析报表:
进行安全库存分析,生成产品阶段报表、产品进出报表、产品移库报表。
⏹12、查询管理:
依据权限可进行空储位查询、管理,出入库查询、管理,货物信息查询、管理等。
⏹13、数据导入、数据导出:
系统含有数据备份功效,可将数据备份到其它存放介质上,也可将其它存放介质上数据导入系统。
⏹14、权限设置:
对操作员、管理员等进行权限设置。
⏹15、用户设置:
对相关信息进行设置、修改。
⏹16、管理软件资料数据需要和信息化教学资源库协同管理平台连接
牵引式AGV,小车运行至物料车前,自动将物料车拉柱挂上,然后牵引物料小车前进,到指定位置时自动卸下物料车,实现物料车无人化搬运,能够大大节省工厂物料供送工人。
AGV调动控制系统经过引进国外优异AGV调度控制算法、结合众多工厂物料供送实际应用场景,独立自主开发而成。
该调度系统可实现工厂级AGV系统运行管理、交通管制、任务分发、自动充电控制、地图计划等功效,同时可和MES系统、智能仓储、生产线系统等实现无缝融合,打造全柔性、高度自动化现代化物流。
AGV调度控制系统架构以下:
该AGV采取自动卸钩,停车时可将货物自动停放在该区域。
配合激光扫描,实现多个位置物体自动识别和停放。
该AGV调度控制系统和生产指令管理系统进行对接,AGV叫车由生产线发出,经生产指令管理系统发送至AGV调度控制系统,然后由AGV调动控制系统统一进行车辆分配和调度
箱盒式立体仓库是仓库系统从出、入库到搬运,实现了作业完全自动化,既避免了仓库内艰苦作业,在出、入库时又可确保产品质量。
一按电钮,即可正确、快速地进行处理。
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