Kr8观察-车间中的工业智能化之深兰科技
工业互联网是“新基建”覆盖的七大领域之一,与5G、人工智能和大数据中心等其他领域相比,对工业互联网的讨论热度就要低很多了。由于工业制造距离消费端较远,所以我们对生产车间的场景相对陌生。今天,我们就来看看制造生产的基本单元——车间和车间中的工业智能化。
车间是工业制造生产的基本单元。在车间中由不同设备组成生产流水线,设备能收集来自机器和原材料的数据并分析处理,也就是说,车间生产线其实更是生产资料和信息数据的流水线。基本来说,如果这条流水线能顺畅行进、不出现断流现象,就可以保证整个生产制造的高效率。 工业智能化程度与市场消费需求尚不匹配
在车间中,不同行业的生产制造存在很大差异,生产流程迥然不同。比如,服装生产涉及排料、裁剪、缝制、熨烫、整理、检验、包装、存储等环节;医药生产的流程更为复杂,如某片剂的制作流程有称量、混合、制软材、制粒、干燥、压片、包装、质检、出厂。3C产品的制造生产是我们较熟悉、也是目前制造自动化程度相对较高的一个行业。一般来说,3C产品的制造生产流程可以分为下料、元器件整形、元器件组装、整机装配到包装,这几个步骤可以形成固定流水线。
不同行业成千上万的工序种类需要有定制的生产设备,即便是同行业,生产同品类的产品,产品的个别参数或部件有差异,就需要增加特定零件、引入新的模具、调整生产线等。也就是说,工业生产的定制化程度其实是非常高的,这也是制造业依赖规模效应的原因。然而,随着消费升级,越来越多定制化、小众化的需求,正在倒逼生产端加快反应速度。目前的工业智能化程度与市场的消费需求尚不匹配。 仓储和质检是车间中的生产瓶颈
工业智能化程度和生产效率相对低的原因与生产过程中的仓储和质检两个环节是分不开的。 在实际的生产场景中,不断需要从仓储给生产线补充料箱,或者中间半成品需要暂时放置在仓储;同样地,质检也是伴随生产线被需求的,不仅最终成品需要进行出厂质检和测试,在生产过程中,元器件和组件也是需要抽查检测的,以此来保证产品质量和减少返工率。由此看出,仓储和质检是制造生产中贯穿生产线的重要环节。
在仓储环节,车间孤岛是工业智能化的一大阻碍。工业场景由跨产业链的各种模块、环节组成,每个模块或环节由更加细分的模块组成的。制造业工厂由仓库和生产车间组成,生产车间内由月台、线边仓、各个产线、成品仓等组成。现阶段,很多工厂的产线或产线上的工站已经实现无人化或少人化。但是,工站、产线、仓库等仍像一个个孤岛,需要人工联通。在很多工厂,仓储物流和生产物流还是员工使用拖车来实现生产材料的流动。
至于产品质检,仍十分依赖人工。相对来说,生产环节自动化程度高,质检环节检测速度严重滞后于生产速度,从而限制了制造业产量。而且,质检工人招聘和培训的难度大,管理成本高,检测环节质量难以保障,影响产品良率和一致性。所以,在这一环节中,瑕疵检测技术难度大,行业自动化程度低,因此,机器替代人工的诉求迫切。
因此,仓储和质检往往是工业制造过程中的“生产瓶颈”。为了突破这两个环节的生产瓶颈,很多制造科技企业耕耘多年,近年来已经借助人工智能技术的融合形成了一些成熟可靠的解决方案。 物流机器人联通车间孤岛
智能物流机器人应用在从原料仓库到线边仓、从线边仓到产线、从产线到成品库等各种环节。智能物流机器人及系统可以提高各种生产物料的周转效率,联通原料供应、仓储、生产等环节,提高生产效率。 相较人工而言,使用智能物流机器人及系统可以提高作业准确率因为只要调度系统给物流机器人的指令是正确的,它就不会执行错误。而且,智能物流机器人可以在不适宜人类工作的严苛环境中安全地完成任务,比如气味刺鼻甚至有毒的、粉尘多的、噪音超标的、极热的、极冷的环境。
近日,Kr8采访了上海快仓智能科技,它成立于2014年,是全球第二大的智能仓储机器人系统解决方案提供商。针对车间中的仓储物流和生产物流的场景,快仓智能有一套由各类智能物流机器人+“智慧大脑”组成的软硬件结合的解决方案。其智能物流机器人及系统涉及的底层技术很多,重要功能有导航定位,安全避障和系统调度。
在安全避障上,制造业企业使用物流机器人通常需要解决人机混场的安全问题,快仓的智能物流机器人用计算机视觉技术和深度摄像头、激光雷达等多传感器融合,通过深度学习神经网络进行环境感知,实现机器人的自主避障绕行。在系统调度上,快仓自主研发“智慧大脑”的软件操作系统来实现智能调度,如跨场景、跨楼层调度同一类型机器人,以及让物流机器人和机械手、输送线、无人叉车等联动,其中用到机器学习算法技术,其系统还能根据历史业务数据和作业量预测自动调整算法。
“智能物流机器人就像智慧工厂的血管,其系统就像工厂智慧大脑的脑干,它们可以把车间中的孤岛连接起来,包括物理传递层面和信息传递层面,并且进行智能控制,实现按需生产、柔性智造、无人化等工业4.0的终极目标。”快仓智能的硬件产品负责人王风彬这样说道。
采访中,快仓向Kr8提到它曾服务过的一个案例。为了解决一家生产手套的企业的由于环境差而想“机器换人”的需求,针对工厂生产线整箱补料的需求,快仓开发了与之适配的辊筒机器人,并采用“料箱机器人+接驳段+辊筒机器人”的作业模式,料箱机器人负责入库和出库送至周转位,辊筒机器人负责出库和从周转位到产线,实现了生产物料从产线到线边仓的智能化、自动化双向物流,并且与生产管理软件集合,用订单计划拉动生产,完成全链路的闭环。
快仓智能:料箱机器人+接驳段+辊筒机器人
视觉质检使检测流水线化
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