随着经济的发展,制造一直面临着劳动力成本迅速攀升、产能过剩、竞争激烈、客户个性化需求日益增长等问题。另一方面招工难,以及缺乏专业人才,制造业转型迫在眉睫。现在,5G、物联网、协作机器人、机器视觉等新兴技术迅速兴起,为企业推进智能工厂建设提供了良好的技术支撑。其中,智慧物流解决方案成为业界关注的焦点话题。
【01 智慧物流下的机器人】
相关数据显示,2017年中国智能物流行业市场规模达3375亿元人民币,同比增长21.18%。专家预测,预计到2022年中国智能物流行业市场规模将增长至7938亿元人民币。在这种需求刺激下,各种物流机器人迅速面世,并在搬运、码垛、拣选等物流环节得到应用,可以分为AGV、码垛机器人、分拣机器人等多种。
AGV,当下智慧物流运用较多的一种物流搬运设备,国外从上世纪50年代在仓储业开始使用。码垛机器人不仅能搬运重物,而且作业速度和质量远远高于人工;每一台码垛机器人都有独立的控制系统,极大地保证了作业精度。 复合机器人一般具备传感器、物镜、图像识别系统和多功能机械手,可根据图像识别系统“看到”物品形状,用机械手抓取物品,然后放到指定位置,实现货物快速分拣。
【02 智慧物流在3C行业的应用】
随着消费者的需求趋于多样化和个性化,企业生产也呈现出“多品种、小批量、多批次、高时效”的特点。3C行业面临的生产也是如此,所以针对这种情况,3C行业智慧物流形式主要以柔性化物流搬运机器人为主。
以某3C电子SMT贴片车间为例,其生产的大量电子元件外形相似,靠人眼分辨容易混淆,虽然已经上了智能仓储系统,但是每条产线依然靠人工到仓库依靠产品代码依次提取原料,非常不便利,且由于环境复杂、信息不通畅(不在5G信号状态下),经常会不清楚库存情况,多条产线排队取料的情况,这样导致产线成本高昂且效率低下,与其自动化的生产模式不相匹配。
基于5G网络,通过采用AGV+小助协作机器人+产线终端接口结合实现整个车间的生产原料自动配送,形成安全可靠柔性的生产物流供应系统。
AGV通过5G高速网络与车间的十余条生产线实时交互,实时了解产线的状态信息,当AGV系统判定某条产线原料即将用完时,开始向智能仓储系统(以下简称仓库)移动,同时通过网络仓库发送需求信息,仓库开始准备物料,AGV到达仓库后通过小助协作机器人抓取物料,暂存于AGV小车上,小助协作机器人配置电动夹爪,能够自适应抓取多种规格产品;取料完成后AGV移动到相应产线,由小助协作机器人将物料卸载到生产线。整套系统流程快速响应,稳定性高。
根据案例来定义柔性的生产物流供应系统,就是以5G、云数据、柔性机器人为核心,通过形成自动化物流系统将其联接,统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理,组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。
【03 柔性生产物流系统要求】
柔性的生产物流供应系统中5G是一个关键性因素。高速度数据传输、传输低时延、海量接入特性、按需组网、移动边缘计算、网络泛在能力高、功耗低、传输安全性高等优势,保证了智能仓储系统信息输入和输出。
同时这套系统对AGV和机器人(复合机器人)的安全性,续航,负载,安装空间等都有很高要求,小助协作机器人轻巧灵活,负载自重比高,同时支持直流供电,满足配置需求。
在安全性方面,借助于节卡开发的一套软硬件安全系统,节卡小助系列产品目前拥有主、被动两种安全防护策略:主动策略即基于视觉的安全2区,人进入此区域,机器人将降速工作;进入视觉的安全1区,机器人将静止;被动策略即机器人碰到人超过设定的力矩上限时,机器人会即时停止以保护人员或设备的安全。
在软件方面,拥有良好的兼容性,以Linux脚本语言为基础,并提供ROS驱动,便于系统的二次开发。
柔性的生产物流供应系统,通过对整个车间信息及仓库信息的综合实时处理,能够合理运送物料,管控库存,带来了生产和管理上的极大便利。未来可应用在诸多行业,如家电、电子、医疗设备等具有SMT工艺的行业,仓储物流拆/码垛、搬运、存储、拣选等环节。
关于节卡
用机器人解放双手
JAKA节卡机器人,全球协作机器人革新者。创立于2014年,音译自英文名“JAKA”(Just Always Keep Amazing)永葆卓越之意,是一家聚焦于新一代协作机器人本体与智慧工厂创新研发的高新技术企业。
节卡机器人传承了上海交通大学机器人研究所自1979年以来的机器人核心技术积累与研发基因,组建了由10余名领域权威专家及百余名资深工程师组成的庞大研发团队,目前在驱控一体化、一体化关节、拖拽编程、无线互联等多项应用上取得了创新性突破,不断引领着机器人技术发展潮流。
节卡机器人以“用机器人解放双手”为使命,秉持专注、专业、原创精神,将智慧的火花传递到全球各个角落,助力企业迈入工业4.0时代。