新松:柔性物流系统助力智能制造升级

物流技术与应用 | 物流界权威媒体 2019/10/21 22:14

专题目录

(主持人/本刊记者 任芳)

  • 柔性物流系统新特征与新发展

  • 柔性生产系统与生产物流系统规划建设

  • 新松: 柔性物流系统助力智能制造升级

  • 昆船:物流系统设计应刚柔并济

  • 兰剑:立足需求 依靠技术创新打造柔性物流系统

  • 德马泰克:软硬件结合构建柔性物流系统

  • 柔性拆零拣选系统的构建

在工业4.0时代,客户需求高度个性化,产品创新周期继续缩短,生产节拍不断加快,物流进入流通高效化时代,这些变化对支撑生产的物流系统提出巨大挑战。作为中国机器人行业龙头企业,新松是如何为客户打造柔性物流系统,助力智能制造升级的呢?

沈阳新松机器人自动化股份有限公司(以下简称“新松”) 是中国机器人行业的龙头企业,定位于提供机器人与数字化工厂产品与服务,打造以自主核心技术、核心零部件、领先产品及行业系统解决方案为一体的完整产业链。

在智慧物流大趋势下,市场对于包括机器人、AGV在内的柔性化物流解决方案的需求愈发迫切。 本专题非常荣幸地邀请到沈阳新松机器人自动化股份有限公司高级副总裁王宏玉,他作为新松AGV与物流事业的主要开创者之一,长期从事移动机器人(AGV)与自动化物流技术研发,在本专题中重点就柔性物流系统在生产制造领域的需求现状、特点等内容进行了深入解读,并详细分享了新松柔性物流系统助力客户智能制造升级的经验。

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王宏玉

沈阳新松机器人自动化股份有限公司高级副总裁

在智能制造升级的大背景下,客户在规划新工厂的同时也会考虑柔性化物流系统的建设,柔性化、智能化的物流系统已经越来越多地被客户所提及。

记者: 首先请谈一谈您对物流系统柔性化的理解,您如何看待目前市场对于柔性物流系统解决方案的需求?

王宏玉: 从物流系统的应用领域来看,主要分为生产领域和商贸流通领域,新松物流也主要服务于工厂生产和商贸仓储配送中心的物流自动化。 在商贸仓储配送中心环境下,为了适应各种仓储作业模式、不同种类客户的商品仓储配送要求以及峰值节拍需求,对物流系统柔性化提出了更高的要求。 但是在此次专题中,我重点从生产制造的维度谈谈我对物流系统柔性化的理解。

在工厂生产环境下,“柔性”是相对于“刚性”而言的, 刚性生产体现在生产线适应于单一生产工艺,适合单一品种产品的规模化生产,无法实现快速的产品切换或者混线生产需求; 而伴随着供给侧改革以及消费升级,市场对个性化、定制化、时效性的要求越来越高,满足“多样化、小规模、快速反应”的柔性化生产制造是企业未来生存和制胜的关键,相对应的物流系统需要更高的柔性化。 物流系统柔性化既包括在工艺流程方面的兼容,也包括在布局、物流装备产品上能够适应生产作业。 近些年,新松接触了大量制造行业客户,他们对物流系统柔性化的需求越来越强烈。 特别是在工业4.0、智能制造升级的大背景下,客户在规划新工厂的同时会去考虑未来的“柔性化”物流系统建设,柔性化、智能化的物流系统已经越来越多地被客户所提及。

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新松智能物流系统

记者: 针对市场的新需求,目前行业有哪些有代表性的柔性物流系统解决方案? 新松作为中国机器人行业的龙头企业,近几年在物流系统柔性化方面进行了哪些探索,为客户提供了哪些柔性化物流解决方案?

王宏玉: 基于前面谈到的市场需求特点,行业也在积极为不同领域客户提供适合的柔性物流系统解决方案。 例如,在工厂生产车间内由工业机器人/协作机器人组成的智能化加工单元,通过AGV柔性衔接的Cell型生产线越来越受到行业客户的关注和青睐。 在电商流通行业,多层Shuttle穿梭车、货架式AGV以及货到人拣选工作站、播种墙等产品组成的仓储配送中心成为代表性的柔性化物流解决方案。

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新松多层穿梭车

近期新松为中车转向构架生产线设计的智能物流系统就是高度柔性化的体现。 该系统由自动拼装区、侧梁自动焊接生产区、横梁自动焊接生产区、构架自动焊接生产区,侧/横梁探伤区、工装立库区组成。 各个生产区域由堆垛机和穿梭车负责搬运中转,厂区之间由重载AGV转运。 整个构架自动化焊接生产工艺流程复杂,涉及设备种类众多,各生产区域之间搬运任务随机交叉产生,导致系统整体复杂度较高。 由穿梭车和堆垛机完成各个设备间的中转对接工作,穿梭车和堆垛机在执行任务时会与周边设备进行动作互锁,保证安全生产信息化和智能化水平最高的环节,在整个转向架生产过程中起着关键作用。

另外我们为新能源电池行业打造的智能化物流系统,通过高精度AGV、高速Miniload堆垛机、RGV、机器人等多种类型自动化物流产品实现了仓储物流与生产车间之间,产线各工序之间无缝对接,物流装备通过上层生产物流总控系统与生产高度融合,支持灵活的工艺配置,实现了按订单大批量、混批次定制生产。

记者: 物流仓储机器人(AGV)系统被认为是近几年最具代表性,也是发展最快的柔性物流解决方案,请您重点谈一谈这种解决方案近几年的市场需求情况? 新松进行了哪些创新研发和应用? AGV技术发展方向有哪些?

王宏玉: AGV在国内的应用大致开始于90年代初,当时国内应用推广AGV非常困难,AGV产品在国内认知度不高,需求客户也比较单一。 彼时国内出现两个需求比较大的行业,一个是汽车总装车间底盘合装,另一个是烟草生产物流。 受需求行业背景影响,烟草行业大多采用进口系统,由国内企业集成; 另一领域汽车底盘合装AGV,国外厂家因为技术保密都不愿意出口。 在这种形势下,新松迅速把握机会,于1991年成功应用沈阳金杯汽车第一个应用案例,标志着新松自主技术AGV产品开始批量应用。 随着近20年全球汽车业蓬勃发展,利用AGV进行底盘装配这种模式成功推广到全球各个汽车系。 新松自主技术AGV产品也自2007年开始批量走向海外市场,服务众多一线汽车品牌。

目前,AGV因其在柔性化上的突出优势,在家电、造纸、电池、医疗、印刷、食品、化工、军事等行业均迎来了广泛的应用,新松也在这些行业取得了不俗的业绩。 如近几年以来,新松AGV围绕汽车行业总装、冲压、焊接及动力总成车间,推出大量新技术新产品,包括: 武汉通用冲压车间提供国内第一套线末自动AGV输送系统; 北京奔驰第一套60吨重载磨具输送系统; 英菲尼迪汽车第一套户外转运系统; 宝马汽车第一套重载拖运AGV系统等等。

未来,随着市场对物流系统柔性化需求的进一步扩大,AGV将在技术上不断发展。 一是导航方式由传统依赖于固定标记物导航逐渐向自然导航过渡,技术也会越来越成熟,同时物流AGV更加工具化,更为智能,更加便于部署及维护; 二是随着自动驾驶及AI技术成熟,物流机器人技术研发思路将会获益,应用场景从传统户内应用逐渐转移到户外大批量应用; 三是自动感知、决策,自主动态规划路径是技术发展的必然趋势。

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新松老板电器钣金车间AGV配送系统

记者: 在您看来,为客户提供适合的柔性物流系统有哪些关键点,客户对柔性物流系统规划建设是否存在认识误区? 对此您有哪些建议?

王宏玉: 当前,客户对柔性化物流系统的需求主要体现为上层信息系统的高度可配置化、智能化等方面,关键特征是物流信息系统能够按订单拉动生产,支持灵活的工艺配置,作业执行的可预测性,大数据分析,一体化管控以及智能化运营等功能。 行业不同、客户业务类型不同,对柔性物流系统的需求也存在差异,因此在为客户提供适合的柔性物流系统时,最重要的是充分了解客户的需求。 例如,针对客户对柔性物流系统的强烈需求,新松公司对新能源电池、半导体、电力电子、家居、汽车、高铁等离散制造型客户进行深入研究,结合生产工艺要求,通过柔性物流解决方案帮助客户实现了智能制造升级。

同时,客户的参与也非常重要。 柔性化物流系统需要具有相应的灵活性、兼容性和可扩展性等特点,这种柔性化需要一些准确的设计输入条件,因此需要客户的深度参与,帮助集成商在物流系统规划设计阶段,对客户的基础数据、业务操作、工艺流程以及未来发展等进行充分调研和梳理,通过严谨专业的设计方案,才能在合理的预算下实现最大的柔性化。 但是客户参与度不高,认为柔性物流系统的构建应由物流设备商或者集成商全权负责,这往往成为客户的一大误区。

另一个误区则表现在部分客户认为自动化物流系统能够解决所有的问题。 实际上并非如此,无人化不是最终的目标,遵照“二八定律”,系统能够解决80%的问题,剩下20%的问题仍然需要依靠人工来补充完成,要充分发挥人的“柔性化”。 值得欣慰的是,“人机协作”的理念目前也越来越被大家所接受。

记者: 最后请您分享,您如何看待物流系统柔性化的未来发展趋势? 这对物流系统集成商提出了哪些新的要求?

王宏玉: 在工业4.0时代,客户需求高度个性化,产品创新周期继续缩短,生产节拍不断加快,物流进入流通高效化时代,这些变化对支撑生产的物流系统提出巨大挑战,也进而对物流系统集成商提出了更高的要求。

一是智能制造对物流系统柔性化产生更大需求。 当前制造业的转型可以看作是自动化和信息化技术的融合提升,这不仅仅是自动化和机器换人,而是体现在工厂能实现自主化决策,灵活生产出多样化的产品,并能快速应对更多的市场变化,物流系统将融入智能制造工艺中,基于柔性化、智能化物流的智能工厂建设将是未来的主要方向。

二是市场按行业更加细分,随着行业细分市场规模将进一步扩大,物流系统集成商将越来越专业化,为客户提供整体解决方案和服务的厂家越来越被认可。

三是工业软件系统功能需要与时俱进,MES(制造执行系统)日益成为当下制造转型升级的焦点之一,工厂生产系统与物流系统的高度融合,近年来MOM(制造运营管理系统)逐渐被更多企业认可与接受。 MOM作为一种集成软件平台,在集成标准化、开放性等方面都强于MES,是未来制造运营管理软件发展的方向。 可以协调管理企业的人员、设备、物料和能源等资源,把原材料、零件、在制品转化为产品的活动。 它包含管理那些由物理设备、人和信息系统来执行的行为,并涵盖了管理有关调度、产能、产品定义、历史信息、生产装置信息,以及与相关的资源状况信息的活动满足数字化制造的需求。

正因为此,新松也在不断增强实力,一方面,加速对机器人产品的升级迭代; 另一方面,加强MES、ERP系统等应用软件的开发,重点基于大数据、人工智能技术实现设备应用与生产工艺的进一步优化,加快转型成为涵盖自动化设备、MES与ERP系统,以及云计算和大数据深层次挖掘应用在内的整体解决方案与相关服务提供商。

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