新闻中心

当前页面: 首页 >新闻中心 >业界动态 >人机协作与虚拟生产

人机协作与虚拟生产

--[db:副标题]

供稿:中国工控网 2016/9/27 11:27:42

0 人气:252

汉诺威应用科技大学经济学教授赫尔贝格认为,“工业4.0所需要的技术并不新,工业4.0更多是如何利用好这些已有的技术将生产串接起来迈向虚拟生产,实现高度灵活的生产。”

“无人化”工厂里的信息力量

沃尔夫斯堡的大众汽车总部的玻璃体“仓库”内,一辆辆已被订购的大众汽车分格储存。来取车的客户只需输入一个电子指令,“仓库”内的大型机器手就缓缓伸起,准确地停在相应车前,伸出八爪鱼般的“触手”吸附着车轨,平稳地将车抽取出降至底部,再通过内部隧道直接送达客户跟前,整个过程不超过5分钟。

这是大众的智能车库,整个终端取车过程已全部实现自动化。在这终端背后,是德国工业4.0应用最前沿的领域:汽车制造。从一片钢板到最后整车下线,全部在信息化的控制下实现自动生产。

柏林时间4月21日中午,德国调研组走进位于慕尼黑奥林匹克体育场附近的宝马总部工厂。三层楼高的喷涂车间内,只闻机器臂运行的轰鸣声,却罕见工人。当宝马汽车外壳被送入喷涂车间,一台台“披”着银灰色“衣服”的机器人臂开始忙碌起来。

宝马机器人车间

灵活的一号机器臂滑动在轨道上,用细细的“手指”打开左边两道车门,再稳稳地扶一下。相比人轻重不一的力度,它每次开门都相当柔和,力度控制得恰到好处,几乎每一个车门打开角度都维持在45度左右。随后,它往前滑行掀开车前盖,转了下“手腕”,开始进行360度的喷涂。

就在车门被打开的同时,接到指令的二号和三号机器臂开始进行两边的车框喷涂。整个过程,灵活的机器臂就如跳舞一般自带韵律。喷涂完成,二号机器臂随即将车门关上。“啪啪”两声后,车辆迅速被送往下一个环节,三个机器臂优雅地转了转“头”,安静地缩回至工位上,等待下一辆车的到来。

在宝马工厂里,这样的“小团队”合作是每道自动化工序的常态。装配车间内,安装在车间面板上的几个摄像头犹如人的“眼睛”,正等待宝马车架的到来。

在机器臂安装车身钣金块前,每只“眼睛”都会在自己的“岗位”上,对每块钣金块进行“体检”,收集好数据,并即时传送至后台进行储存。随后,一旁的机器臂将“体检”完的钣金块安置到位,并撤走自己的机器。几乎同时,另外两台机器臂立刻跟上,将这一钣金块牢牢焊接到车身中。

流畅的信息沟通和机器合作,使宝马汽车的每一道生产工序都保证在58秒内完成。也因此,在宝马工厂内,“平均58秒就能生产一辆车。”负责接待的宝马负责人介绍。

地球“赛博坦”里的人机协作

当宝马全面实现自动化的时候,在德国企业中,这种模式是不是全部实现了应用?就在离宝马总部工厂约10公里的MAN公司,调研组看到,这里更多是通过人机协作开展生产。

MAN公司是世界上最著名的重型卡车生产企业之一,是世界500强公司,现在已经被大众集团收购。在它位于慕尼黑的厂区,主要生产TG系列重型卡车,在这里可以实现重型卡车的“全过程生产”。有不少人将这里戏称为地球的“赛博坦”,专门批量生产变形金刚“擎天柱”。

走进MAN工厂,在一辆“擎天柱”正在装配的底盘前,根据订单的特殊需求,几名工人正在装配螺丝。“在这个工位,当拧螺丝的机器手来到四个特殊螺丝位之后,要由工人在后方按下控制钮进行安装。”带领调研组参观的员工Matthias Lessel说,这个环节中,工人指引机器手正确落位后,再控制机器人迅速上螺丝,保证了这道工序的快速完成。

他介绍,这里的工人都是熟手,再加上机器人的应用,所以每个环节,他们都能够设定最优时间,然后搬运机器人就会根据工厂早已设定好的程序走向下一个工位,进行下一环节的操作。

这只是MAN工厂人机协作的一角。虽然并没有如宝马一样实现全面自动化生产,但MAN工厂仍然很好地将人机协作在工业生产过程中进行了应用。Matthias Lessel说,首先,搬运机器人减轻了工人定时搬运之苦,减低了在这个环节所造成的时间与人力的浪费。其次,卡车上共性的东西他们早已通过自动化生产线上的机器人进行装配。最终,涉及到不同型号的重卡个性化的装配件,才是由工人进行装配。

MAN工厂

为何MAN工厂不采取全面自动化? Matthias Lessel告诉记者,他们每天最多生产约200辆重卡,且产品有强烈的个性化色彩,为了达到生产效率与控制成本的平衡,他们并没有在生产线全面应用机器人生产。

Matthias Lessel进一步解释,不同型号的重卡部件安装都有其特殊性,对于他们这样非大批量生产的企业来说,全面投入自动化的产出比并不划算。故他们更多的还是通过人与机器的协作实现互补,既保证生产效率,又最大限度地减轻成本。

信息技术串接起来的虚拟生产

无论是宝马总部工厂大规模无人化工厂,还是MAN公司的人机合作的工厂,这种基于信息化的技术此前在德国各类企业中已有广泛应用。在德国调研组走访的过程中,无论是德国企业一线从业者,抑或德国研发人员、经济学者均认为,工业4.0并不是一项新鲜技术,也并非政府倡导后才热起来的应用。

汉诺威应用科技大学经济学教授赫尔贝格曾担任格戴姆勒·克莱斯勒股份公司高级经理,在奔驰公司负责信息化应用,也多次为中国企业提供信息化培训。他说,现在各种概念层出不穷,但容易造成迷失。比如很多人认为智能手机有“脑袋”,实际上其智慧并不是来自手机本身,而是依靠其背后强大的信息体系支撑。

回到当下热议的工业4.0,不久前该大学曾面向汉诺威地区做过一项专题调查,结果显示大企业离工业4.0比较近,而大多数的中小企业离工业4.0比较远。但赫尔贝格说,调查进一步追问就发现,实际上很多 企业都在做虚拟网络,这本身就是工业4.0的一部分,只是他们没有意识到而已。

“工业4.0所需要的技术并不新。”赫尔贝格说。比如数据库的概念在40年前就已经有了,ERP也是每家中国企业都知道的技术,“因此,工业4.0更多是如何利用好这些已有的技术将生产串接起来迈向虚拟生产。”

虚拟生产即依靠信息的传送,用虚拟的设备把上下游价值链中看得见的生产设备组织起来,实现高度的灵活生产。

比如在软件供应领域,企业可把一个订单分解成为若干个小模块,分包给不同的合作伙伴,最后组合成为一个产品,当另一个订单需要不同的产品时,它立马又可以将各种小模块进行灵活组合,形成新的产品。“未来的工业生产也是这样,企业可能有很多生产 插头 和 接口 ,不同的组合就能生产不同的产品。”赫尔贝格说。


审核编辑(郑益文)
更多内容请访问 中国工控网(http://www.gongkong.com)
新闻来源: 互联网

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般