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開啟三菱電機名古屋制作所可兒工廠探秘之旅
1970年01月01日 08:00 工控產業網

  今天,要帶大家認識一位久聞其聲,難見其形的超級制造大咖——三菱電機名古屋制作所可兒工廠!

  可兒工廠有簡潔的外貌、內斂的品性,是業內早將機器人引入單元化生產體制的自動化工廠,也是早把e-F@ctory智能制造方案付諸實踐的數字化工廠,更是采用大數據、AI、云計算等前沿科技助推生產制造的智能化工廠。

  究竟是怎樣的基因,才造就了可兒工廠如此強悍的進化能力?

  先定位:日本岐阜縣可兒市

  貼標簽:三菱電機電磁開關的制造基地,該廠生產的電磁開關主要用于馬達負載等啟動、停止以及過負載保護(燒壞保護)用途。

  劃重點:

  1.通過單元化生產實現可靈活換產的多批次小批量生產;

  2.通過機器人的應用,提高質量,實現高運轉率;

  3.利用三菱FA總解決方案實現制造的靈活適應。

  解密:如何實現少量多樣產線的快速更換?

  步驟1:全自動生產線保證生產效率

  眾所周知,電磁開關是一種需要大量生產的產品,為了實現大量生產,可兒工廠建成了全自動的生產線。但是,全自動的生產線雖然能夠通過持續流出同一產品,提高生產率,但它的缺點是換產需要花費大量時間,若要生產多種品種,生產效率反而會下降。那么,電磁開關因線圈種類等不同而產生很多品種,有沒有能夠根據交貨期隨時切換生產品種的靈活生產方式?

  步驟2:人工單元化生產方式實現少量換產

  以少量換產實現多品種生產的方法之一是人工單元化生產方式。但是,客戶對低壓電磁開關產品的訂購特別大,依賴人工作業的單元化生產恐怕無法確保充分的生產量。那么,對于電磁開關的生產而言,有沒有一種即使重復換產也能夠維持與全自動生產線相匹配生產能力的設備?

  步驟3:建立機器人單元化生產系統

  可兒工廠在電磁開關產品生產中引進了機器人單元化生產系統,機器人和單元化生產組合所帶來的巨大效果之一就是可以有效提高交貨期遵守率。在插入活動觸頭、插入固定觸頭、組裝后蓋板、緊固端子螺絲、插入端子罩、試驗這6道工序中,使用機器人和各種FA設備。由于換產幾乎不需要花費時間和人力,因此不僅可以輕松實現小批量生產,而且還能夠根據交貨期靈活地生產(可兒工廠工作課長市原正博)。由于組裝本身已利用機器人實現了自動化,因此單元化生產弱點的生產效率問題也得到了解決。

  解密:如何發揮機器人的大效用?

  步驟1:從自動化終端向智能終端進階

  機器人采用了工業機器人MELFA的新機型類MELFA FR系列。該機器人不僅在追蹤功能、精度功能、垂直柔順功能等方面進行了強化,還提高了與力覺傳感器、三維視覺傳感器、二維視覺傳感器、干涉回避、協調控制和多功能抓手等智能化技術的結合力度。

  在機器人控制器中增設的MELFA Smart Plus卡,能夠提供機器人機構溫度補償功能、校準支持功能以及附加軸協調控制功能,可進行離線示教、單元復制,從而實現主單元與各單元間的協調運用。

  步驟2:從機器替代到人機協作

  調試更加便捷。在傳統的全自動生產線中,設備停止時維護人員需要前往現場,使用示教盒進行機器人的動作確認和恢復操作。與此相對,機器人單元可以通過現場的GOT (圖形操作終端)進行恢復作業。在設備驟停時可以減輕從停止狀態到重新開始作業所花費的時間和人力,進一步提高生產效率。

  減少作業空間。在全自動生產線中,除了又大又長的生產線外,零部件的保管庫也占用了巨大的空間。而機器人單元是將設備集中在一個較小的空間內,因此所需空間只占到原來的三分之一,使單位面積的生產效率得到了提高。

  提升安全等級。MELFA FR系列機器人具備強烈安全意識,配備了安全I/O、安全監視功能、位置監視功能、速度監視功能、安全邏輯編輯和沖突檢測等功能,能夠在運行和示教中大限度地保證人員安全。

  解密:如何構建e-F@ctory智能工廠從而實現智能制造?

  要素1:實現生產設備信息化的FA-IT信息協同

  確保操作、產品質量,并及時更換產線。在引進了e-F@ctory的可兒工廠機器人單元中,作業員可利用與系統聯動的帶蓋貨架防止零部件錯誤,使用系統設定扭矩的螺絲刀以保證生產質量,還通過收集現場數據,排除人為失誤并發掘效率改善空間。

  作業員還可以通過讀取印在生產指示書中的二維碼,便可將該信息存入各工序的可編程控制器中。之后會瞬間進入換產,為下一品種的生產做準備,同時還會通過MES接口將生產信息和質量信息經總可編程控制器實時匯集到管理服務器中。

  要素2:運用iQ Platform加強與FA產品的結合,實現設備間的無縫結合。

  iQ Platform與MELSECI iQ-R系列結合,能夠在設備CPU間高速通信,將PLC管理的大量信息實時傳送到機器人,在機器人CPU之間直接讀寫并共用內存。整個生產設備都在iQ Platform上運轉,采用CCLink IE Field/SLMP標準實現從生產管理到設備層的無縫數據通信,結合GOT、保全功能,以及簡化機器人信息管理,提高生產效率和可維護性,降低總運行成本。

  要素3:工程軟件MELSOFT iQ Works整合了以系統管理軟件MELSOFT Navitator為核心的各工程軟件的產品,通過在整個控制系統中共享系統設計和編程等設計信息,提高系統設計和編程效率,從源頭控制成本。

  要素4:可兒工廠利用e-F@ctory提出對各生產設備和生產線的細致管理,以及基于生產生命周期成本的節能計劃方案,通過對制造現場的可視化和對能源的可視化管理實現工廠的能源高效利用。

  要素5:與合作伙伴協作,實現貫穿客戶的開發、生產、維護的成本全面降低,提出包括提高設備運轉率、縮短開發周期、提高質量、降低成本等各種解決方案,大力推進生產現場的優化運行。

  e-F@ctory授益匪淺,為您打造智能工廠。

  可兒工廠作為e-F@ctory智能制造方案的典范,通過實現生產信息可視化能源可視化安全可視化,大幅度削減了企業總運行成本,價值遞增、魅力不減。

  在這里,e-F@ctory繪制出了切實可行的智能化道路:靈活運用FA技術和IT技術,由生產現場的可視化系統實時收集關鍵數據,通過FA收集的數據進行初級處理(邊緣計算)后無縫連接到IT系統,IT系統分析/解析結果并反饋到生產現場,終形成生產制造+產品管理+企業能源管理+供應鏈管理的多維度聯動,為您開啟智能制造的全新未來。

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