首页 理论教育 智能制造系统的成功应用案例

智能制造系统的成功应用案例

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:特斯拉的生产制造是在其位于美国北加州弗里蒙特市的“超级工厂”完成的。目前“超级工厂”内一共有160台机器人,分属四大制造环节:冲压生产线、车身中心、烤漆中心和组装中心。图10-1特斯拉汽车生产车身中心的“多工机器人”是目前最先进、使用频率最高的机器人。

智能制造系统的成功应用案例

1)特斯拉“超级工厂”

汽车界的苹果”特斯拉,在一定程度上已经与工业4.0的理念相匹配,它对自己所生产汽车的核心定位并非一辆电动车,而是一个大型可移动的智能终端,具有全新的人机交互方式,通过互联网终端把汽车做成了一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。特斯拉的成功不仅体现在能源技术方面的突破,更在于其互联网思维融入了汽车制造。

特斯拉可实现个性化定制。目前Model S有9种车身颜色供客户选择;除了车身颜色,客户还可以自定义车顶、车毂及内饰;订车时,客户可以选择不要天窗,也可以定制一个配有黑色车顶的白色车;如果觉得后备厢的电动开关无所谓,可以选择不要;其他定制需求,如在后备厢加一个儿童座椅,特斯拉都能一一实现。

特斯拉的生产制造是在其位于美国北加州弗里蒙特市的“超级工厂”完成的。在这个花费巨资建造的“超级工厂”里,几乎能够完成特斯拉从原材料到成品的全部生产过程,整个制造过程将自动化发挥到了极致,其中“多才多艺”的机器人是生产线的主要力量(见图10-1)。目前“超级工厂”内一共有160台机器人,分属四大制造环节:冲压生产线、车身中心、烤漆中心和组装中心。

图10-1 特斯拉汽车生产

车身中心的“多工机器人”是目前最先进、使用频率最高的机器人。它们大多只有一个巨型机械臂,却能执行多种不同任务,包括车身冲压、焊接、铆接、胶合等工作。它们可以先用钳子进行点焊,然后放开钳子拿起夹子,胶合车身板件。

当车体组装好以后,位于车间上方的“运输机器人”能将整个车身吊起,运往位于另一栋建筑的喷漆区。在那里,拥有可弯曲机械臂的“喷漆手机器人”不仅能全方位、不留死角地为车身上漆,还能使用把手开关车门与车厢盖。

送到组装中心后,“多工机器人”除了能连续安装车门、车顶外,还能将一个完整的座椅直接放入汽车内部。组装中心的“安装机器人”还是个“拍照达人”,因为在为Model S安装全景天窗时,它会先在正上方拍张车顶的照片,通过照片测量出天窗的精确方位,再把一玻璃黏合上去。

在车间里,车辆在不同环节间的运送基本都由一款自动引导机器人“聪明车”来完成。工作人员提前在地面上用磁性材料设计好行走路线,“聪明车”就能按照路线的指引,载着Model S穿梭于工厂之间。

2)海尔集团

海尔互联工厂是顺应全球新工业革命以及互联网时代的潮流,由大规模定制转型,积极探索基于物联网和物联网的智能、智慧工厂。

海尔从2012年开始探索互联工厂,在这个探索的过程当中,从一个工序的无人,到一个车间的无人,再到整个工厂的自动化,最后再到整个互联工厂的示范,是一个不断再积累、再沉淀的过程。目前海尔已在四大产业建成工业4.0示范工厂,包括沈阳冰箱互联工厂(全球家电业第一个智能互联工厂)、郑州空调互联工厂(全球空调行业最先进的互联工厂)、滚筒洗衣机互联工厂、青岛热水器互联工厂等。除了这些示范工厂,海尔还要在全球的供应链体系当中展开和复制,目的就是为了实现用户能够在任何一个时间的全球任何一地,通过其移动终端可以随时定制产品,互联工厂可以随时感知、随时满足用户需求。(www.xing528.com)

海尔互联工厂的前端是名为“众创汇”的用户交互定制平台,在这个平台上,海尔与用户能够零距离对话,用户可通过多种终端查看产品“诞生”的整个过程,如定制内容、定制下单、订单下线等10个关节性节点,根据个人喜好自由选择空调的颜色、款式、性能、结构等定制专属空调,用户提交订单后,订单信息实时传到工厂,智能制造系统自动排产,并将信息自动传递给各个工序生产线及所有模块商、物流商,海尔生产线可以兼容不同模块同时生产。用户通过收集终端可以实时获取整个订单的生产情况,产品生产过程都在用户“掌握”中。海尔智能生产如图10-2所示。

图10-2 海尔智能生产

同时,用户还能对产品进行直接评价或提出意见,工厂可视化将用户评价体系由生产完成后提前到生产完成前,实现了用户对产品品质的提前“倒逼”,用户不仅是产品的“消费者”,而且是产品的“创造者”,海尔开启了一个“人人自造”的时代。

此外,海尔还可以运用3D打印来支撑专属定制,用户可以把一些个性化的需求、图片传上来,通过3D打印的方式打印出来,通过模具注塑技术最终整合在一起,使产品品质更加精细,提升了用户的体验。

3)沈阳机床

自2007年开始,沈阳机床集团连续五年累计投入研发资金11.5亿元,攻克了CNC运动控制技术、数字伺服驱动技术、实时数字总线技术等运动控制领域的核心底层技术,彻底突破和掌握了运动控制底层技术,并于2012年诞生了世界上首台具有网络智能功能的I5数控系统

I5是指工业化(industrialization)、信息化(informatization)、网络化(Internet)、智能化(intelligent)和集成化(integrated)的有效集成。该系统误差补偿技术领先、控制精度达到纳米级、产品精度在不用光栅尺测量的情况下达到3微米

在此基础上推出的智能机床作为基于互联网的智能终端,实现了智能补偿、智能诊断、智能控制、智能管理。智能补偿可以智能校正,误差可以智能补偿,根据目标对象进行补偿,能够实现高精度;智能诊断能够实现故障及时报警,防止停机;智能控制能够实现主动控制,完成高效、低耗和精准控制;智能管理能够实现“指尖上的工厂”,实时传递和交换机床加工信息。

I5数控技术的技术开发,不仅攻克了数字伺服驱动技术、实时数字总线技术等运动控制领域的底层核心技术,同时融汇了移动互联、大数据中心等时尚技术,使得特征编程、加工仿真、实时监控、智能诊断、远程控制等网络智能制造以及工厂分布式、分级式布局得以实现。原来70分钟的数控机床加工准备时间被缩短到5分钟。管理人员凭借一部手机就可以在千里之外实现管理。“I5”系统使工业机床“能说话、能思考”,满足了用户个性化需求,工业效率提升20%。

由于“I5”智能机床已经实现了“互联网+”,沈阳机床计划打造出一个“I平台”,让智能制造从单机扩展到无限群体。“I平台”可通过网络对售出机床生命周期全过程实施监控。所有纳入平台的机床是正在使用还是处于停机状态、在加工什么、加工进度如何、质量如何、有没有问题、什么时候需要维修保养,“I平台”终端一目了然。沈阳机床智能化工厂如图10-3所示。

图10-3 沈阳机床智能化工厂

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈