自动化装配生产线几乎算是现代化生产力效能巅峰的体现,自德国“黑灯工厂”(工业4.0)到现在由人机协作、AI驱动等高新技术的加入,“智造”成为各行各业无法阻挡的趋势,际诺斯通过整合欧美一流非标公司人才组建工程师团队就是为了迎合趋势,为客户在艰难的营商环境下提出极致的“降本增效”方案。
自动化装配生产线就是将各种生产过程用通过方案整合的形式用工业机器人、机械臂、AGV等自动化设备加上自动化集成模块的方式替代原来手工装配线效率低下、精度低下、错误率高、工艺繁琐的生产流水线,目的主要是为了提高产品质量、产能和降低人工成本。
自从20世纪初大名鼎鼎的亨利·福特为了提高汽车生产效率引入这一概念,瞬间将汽车装配时间从12小时递减到1小时开始,人们便开始通过新兴技术不断整合提升效率,到现在的工业5.0时代甚至可以实现几秒安装十几万个零件的壮举。
自动化生产线改造适配几乎所有行业,但主要是集中在智能制造业,比如汽车制造里的全自动化车身焊接线,手机主板的SMT贴片生产线,食品医疗中无菌操作的罐装线以及军工航天中的飞机发动机焊接线等。
为什么自动化装配生产线是人类通向未来的必经之路?
生产力是决定人类能否走得更远的一个决定性因素,不管是工具的发明还是能源的更替,究其原因就是为了不断提升生产力,而当下时代能够突破产能的唯一途径就是自动化装配生产线,而随着更新的技术,比如AI智能、可控核聚变、反重力磁悬浮等技术的革新,自动化装配生产线体势必会再次迎来产能突破的狂潮,带领人类文明走向更远的时空。
自动化装配执行系统
定位抓取功能
采用SCARA6轴关节臂、Delta等工业机器人搭配视觉识别系统和传感器,可以精准识别不同形状及尺寸的零部件并完成对代加工件的抓取与定位放置到指定工位。
好处:可以替代人工操作,并且可以大幅度缩短节拍,将精度提升至人无法达到的精度,比如±0.05mm。
紧固连接功能
自动完成拧螺丝、铆接、焊接(包含点焊及激光焊)、粘合、压装、卡扣装配等工艺操作,通过力传感器精准控制力度,然后结合视觉系统对整个工艺质量实时监控。
好处:能避免因为人为操作导致力度大小问题,可以提高整体良品率。
供料传送功能
通过振动盘、传送带、料仓以及AGV/RGV等设备,按照生产需求自动完成零部件的供给、排序与输送,并将物料精准配送至各生产工位。
好处:有效缩短物料等待时间,控制原料库存的同时维持生产线不间断,减轻仓储压力。
零缺陷质量保障系统
自适应优化功能
设备在运行过程中内置的精密传感器会持续采集振动、温度、能耗等关键数据,它们会被实时传送到系统的AI算法中心直接识别出各种细微变化和有可能发生的波动,然后根据预设的模型动态调整设备的速度、压力、温度等核心参数保障系统正常运行。
优点:可以维持高质量高效率的生产模式,而且因为避免了突发情况引起的过载过电情况,一定程度上能延长设备的寿命。
在线检测功能
通过集成2D或者3D机器视觉、激光测量、传感器(压力、电流、位移等),对客户要求的产品关键尺寸、外观缺陷(划痕、毛刺、漏装、灰尘)和功能性能(通断、密封性)进行实时检测。
优点:替代传统抽样检测100%识别拦截不良品,避免流入后续工序造成更大的损失。
数据追溯功能
通过绑定的产品序列号实时记录每个工序的工艺参数并写入数据库,支持实时报警、原因追溯和SPC统计分析(一种借助统计学方法对生产过程或业务流程进行监控、分析与优化的管理技术)。
优点:通过全流程的数据监测统计,可以定岗定责,直接找出问题所在更新生产工艺或者减少不良环节影响,获得更多收益。
预测性维护功能
对电机、轴承等关键部件的运行状态(包括电流、振动频谱及温度等参数)进行实时监测,通过算法分析数据预判部件故障可能发生的时间点并发出预防性维护提示。
优点:降低突发性停机的概率,将维修成本限制在可控范围内,减少工厂的损失。
柔性化生产系统
通过模块化工装、快换夹具、程序一键切换技术可以实现十几分钟内完成产品换型生产。
优点:比传统生产线换型提升几何倍效率,最大程度减少换线导致产线停产的损失。
混线生产系统
系统自动调整工艺参数和物料供给支持不同型号产品在同一条生产线上生产。
优点:帮客户最大程度节省线体成本以及支持不同周期产品的生产需求。
PS:人机协作的项目需要严格遵守“以人为本”原则,需要满足相关安全法律法规(比如ISO 13849),人机协作工位需要通过力反馈技术确保交互安全,发挥人机互补优势降低劳动强度。
从大体上分,自动化装配生产线分为全自动和半自动,全自动化生产线整体生产流程没有任何人参与的状态下直接生产出成品,仅仅需要配备一些维修工程师即可,也就是最早的“工业4.0”的概念,而半自动化生产线的意思是经过工程师交流发现一些工序适合自动化改造而另一部分适合人工,总体下来成本最低效率最高的一种生产线方案。
而从细节上又可以划分成处理特定工序的固定自动化、处理可变工序的灵活自动化、批量生产中需要频繁切换改变工艺、流程场景下的可编程自动化和柔性自动化等分类。
自动化装配生产线主要是由工业机器人(或者叫机械臂)、PLC模块(可编程逻辑控制器,用同一套标准化编程体系确保线体同步操作、实时检测控制等)、各类传感器、限位开关(对机械运动的限位、定位或状态反馈)、编码器(将位置、角度、速度等数据转换成能让计算机或控制系统识别的数字信号)、机器视觉系统、输送系统等组件集成的。
精益制造
来自日本的一种企业运营工具,但同样适用在自动装配线的设计中,如何减少不必要的浪费从而提高客户的生产效率和节省资源是每个非标自动化工程师都要在工作环节中要思考的。
综合可靠性
要求定制自动化系统在预期适用寿命内能够在当下生产环境下持续稳定完成生产任务,也是衡量一个非标自动化服务商是否够格的标准。
成本效益分析
综合可靠性考量的是非标自动化服务商是否“够格”的问题,而能否将成本压缩到一定极致,把经济效益带到一定高度是衡量服务商是否“卓越”的关键。
劳动力适用性
自动化装配生产线的接入是为了让设备做高精密高体力的工作,而不是让人去做这些工作,而线体去做控制思考的工作,它是为了解决人在工业5.0情况下如何和自动化线体协作而考量的。
安全与合规
安全是底线,所有的设计都是“以人为本”出发的,然后才是保障设备安全、产品安全,而合乎法律法规是保障你的“非标准化”的东西可以落地,由官方政府批准你可以运行,也是为了保障安全。
汇聚超百位资深工程师团队深度参与过世界级非标自动化项目
无论是复杂工艺难题还是特殊场景需求都能快速匹配最优解决方案
涵盖机械、电气、软件等多领域人才为客户提供全方位技术支持
严格遵循德企交付标准为客户交付可靠的非标自动化设备
从全自动化到半自动化适配不同行业、不同企业的产能需求
际诺斯工程师团队可以根据行业特性定制方案降低企业适配成本
通过“模块化工装 + 程序一键切换”提升设备利用率
支持混线生产能在同一产线同时处理不同产品
动态调整生产参数让生产线全天候保持最佳运行状态
及时发现产品缺陷并修正减少次品率降低返工和物料浪费成本
对生产全流程的物料、工艺参数、操作人员等信息进行记录溯源
提前预判故障隐患主动安排维护计划避免突发性停机导致生产中断
将精益制造理念贯穿设计全流程提升企业盈利能力
量身定制精益化解决方案帮助客户以更低成本达成高效率生产目标
通过持续优化生产体系助力客户在市场竞争中占据有利地位
综合可靠性分析与成本效益考量实现经济性与卓越性的平衡
精准把握行业痛点快速适配客户复杂需求提供高效解决方案
定制设计MES系统大幅度提升生产管理水平并降低成本
为客户提供可预期的投资回报率与清晰的成本效益分析确保长期效益
严格遵循国内外各项标准规范进行研发与制造确保安全合规性
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