上海鼎湘自动化科技有限公司
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全球自动化市场复苏 2017制造业发展七大趋势尽现
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发表时间:2015-08-13 15:44
文章附图

 

工厂自动化的根本——协助企业提升生产效益或效果

工厂自动化并不仅仅只是单纯引入机器人,它还包括自动控制、网络通讯以及其它种类的机械设备等等相关技术领域。其中,机器人代表的是一种弹性制造,具有多功能特性;并且在某些场合中,专用机无法达到最理想的效果,而这些正是机器人所特有的功能。同时,在企业实施自动化项目时,并不是简单地导入机器人等硬件设备,还牵涉到企业的制造文化、人员训练、设备维护等方方面面,因此,工厂自动化是一整套企业自动化生态系统的建立。在整个自动化应用过程中,要把工厂自动化的如何帮助企业实现整体效益的提高和制造模式的改变,作为建设和评估的重要标准。

但最重要的是,工厂自动化的根本在于——设备及系统的基本功能应与企业所要达到的生产效益或效果相匹配。

切实做好四项基础工作,是工厂自动化的重点

在企业实施工厂自动化项目时,应首先对工厂生产制造的基础条件和目标进行认真的分析研究,做好详尽的规划。实际上,如果不做好基础工作,就好像在沙石地上盖一座豪华房子,由于根基不稳,房子也是不坚固的。

这些工厂制造的基础工作包括:第一,深入了解和掌握整个企业的制造流程和制造工序,这与生产工艺息息相关,厘清哪些工序是机器人所擅长的,哪些是其他种类设备所擅长的,如何把它们结合起来实现最佳的生产效益,并且在此基础上,还要不断追求精益制造的目标。

其次,工厂自动化建设的另一项任务是实现生产数据的共享、分析和利用,以提升企业的整体制造水平。围绕这一目标,机器人的应用也是非常重要的。机器人代表的是一种控制系统,是工厂控制系统中的一环,除了完成一定的生产动作之外,机器人也具有数据收集的功能,将机器人收集到的这些数据与整体工厂自动化系统的数据联通起来,则可以更有效地促进工厂生产和管理数据的利用水平。

此外,认真研究如何把各种设备连接起来也是一项基本工作。目前,在大多数企业的实际应用中,数字化生产的比例有所提高,但工厂自动化系统仍然存在着大量的“孤岛”式设备或子系统。从单点来看,也许可以达到一定的效益;但从更高层次的建设目标(如“关灯工厂”)来看,就不会达到更高的整体生产效益。为此,需要从这些“孤岛”式设备或子系统的制程改善做起,然后连接不同的机台变为一条“线”,再由“线”过渡到生产全流程的一个“面”,从而将控制、数据连接起来,大幅提升工厂的生产效益。

最后,就是打造柔性化、弹性化生产线。柔性化生产是指一条生产线可实现一种或多种物料的灵活、柔性加工和装配,来满足越来越多多品种、小批量的生产要求,这也是机器人的特长之一。随着工厂产品的逐年升级,加工工艺也在不断改进,机器人应用可以保留下大部分的模组再利用,只是增加新的功能模块,尽可能地保护工厂的投资效益,并大大缩减了产线的换线时间,有利于工厂整体生产效率的提高。

当前,正处于全球第四次工业革命的进程之中,新一轮的工业自动化革新实际上是一次从现场设备,到控制、通讯、软件、数据库,甚至到云端等环节的全新生态系统的重新塑造过程。着眼于工厂自动化更远大的建设目标,只有做好上述四项基础工作,工厂自动化体系才不会是仅仅靠引入机器人等高档设备的一种“摆设”,它将真正发挥会出自动化、智能化、信息化的功力,帮助企业切实提升整体生产效益和效果。

 自动化可以使企业减少错误、提高质量和速度,甚至在某些情况下实现超出人类能力的成果,从而提高业绩。自动化也有助于提高生产力,正如历史上曾经发生过的一样。在生产率增长乏力的时候,这将给经济增长和繁荣提供必要的推动力。 全球自动化市场经过两年的萎缩后将恢复增长,全球制造技术市场正在产生新的趋势。根据IHS公司最新公布的数据,2017年制造业发展呈七大趋势,分析师已经给出了他们的预测。
  1、全球自动化市场将逆势增长

  2017年全球工业自动化设备(IAE)市场将以1.5%的速度增长,2016年许多设备供应商收入下降,在众多的设备投资市场存在不确定因素。不同的工业领域增长前景会不一样,预计2017恢复增长将依然困难,主要因为低油价的形成以及重型机械的销售减少。

  2、云计算分析将向边缘计算转移

  在2016年,全球发布了许多云平台以支持物联网在制造业中的服务。远程云分析服务具有可扩展性和成本方面等明显的优点,但用户仍然担忧网络安全造成问题后果。IHS预计,2017年内部云系统和“边缘”分析将扩大,再教育市场导致公司变得更加自信,远程云可以提供很好的支持。

  3、制造业外包不如升级自动化

  自2014年以来,受到汇率变化,运输成本增长和贸易协议不长久等因素的影响,离岸工厂的优势进一步给削弱。IHS预计,2017年间将有更多的美国厂商选择投资自动化生产,利用税收优惠政策和熟练的劳动动力来增加营收,而不是选择外包生产。

  4、IT和OT的融合将成新战场

  实现IT和OT的融合,与软件厂商合作是自动化企业的未来发展路线。一些自动化厂商去年收购了软件供应商,通过整合扩大他们的智能制造组合。IHS预计2017年软件商将成为自动化公司争夺的目标,收购和合作将加速。

  5、设备市场将进一步巩固

  2017年将是通过一些设备增加和巩固市场的一年,如电机,发电机,涡轮机和发电机组的市场整合。对于市场领导者,仍然会选择保持甚至扩大他们的市场份额,预计2017的市场增长将保持疲弱。

  6、连接标准将占优势

  随着终端用户数量的增加,工业物联网系统连接市场机会也会放大,新的连接标准有可能到来。预计,在2017年OPC-UA技术架构和TSN时间敏感网络标准将为未来连接带来新标准。

  7、工厂车间人工智能使用率上升

  在2017年,具有连接和感知能力的机器人将继续引领智能制造发展,随着AI技术的进步,工业机器人将变得更加智能,并能够感知,学习和自己做决策。

装配,严格的讲,只能称为人工装配。不需要由人工处理(接触、整理、抓取、移动、放自动组装,自动装配设备的定义:装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品(半成品)。由人工处理(接触、整理、抓取、移动、放置、施力等)每一个零部件而实现的置等)零部件而完成的装配,可称为自动装配。介于两者之间的可认为是半自动装配。自动装配机是指用来实现自动装配的设备。

 

非标自动化设备室针对每个企业不同的生产性质以及产品特点来进行量身定制的,不管是从设计到开发,还是从开发到使用,都完完全全的符合每位客户的要求。越来越多的行业开始使用非标自动化设备,如今在汽车制作、航天行业、医药卫生、机械制作、电子产品、家用电器等多个领域,都可以看见非标自动化设备的身影。随着越来越多人群开始使用该设备,从而让非标自动化设备的特点也引起了大家的关注。


非标自动化设备跟一般的普通标准设备有着极大的区别,简单来说,普通的标准自动化设备室根据生产流程来进行制定的。而非标自动化设备不仅仅需要考虑生产流程,还需要根据相关的生产场所或是设置置放环境,以及产品加工的特点来进行一个量身定制。

非标自动化设备不仅仅可以让生产加工更加简便,帮助各大厂商提高自己的生产效率。在此同时也帮助了各大厂家降低整个产品的劳动成本,提高生产速度和产品的质量。除此之外,非标自动化设备还可以根据客户的需求,任意增添功能。在维修方面,也会在设计的时候考虑到,从而利于日后的维修问题。

除了以上说的非标自动化设备特点外,它还具有毛坯精度较低,以及相关加工余量非常大的特点。不管是怎样的产品加工,非标自动化设备都可以达到产品质量的精度要求,从而使得客户满意,增加市场销售量。非标自动化设备的出现,为企业提高了产品的品质,提高了整个生产效率,更加确保了工人人员在操作过程中的人身安全。


以上就是我们针对新一代的非标自动化设备特点做出的简单介绍,希望可以帮助大家更好更深入的了解该种自动化设备特性。如今工业时代已经到来,自动化设备占据了当中非常重要的位置。选择非标自动化设备,为自己的企业带来更多利润的空间。想要了解更多关于非标自动化设备的信息和知识,欢迎大家随时关注我们的更新动态,将在第一时间当中为您提供更多相关信息,以供大家参考!

目前工业4.0是个时髦的名词,西门子等德国企业是工业4.0的典范,但抛除概念的干扰,他们自动化的程度确实让人瞠目结舌。我们在大谈工业4.0之前是否思考,我们的自动化做好了吗?就像一个小朋友要当博尔特一样的短跑飞人,但是前提要跑步稳当才行。国内的很多企业其实还是在下图工业2.03.0阶段之间的状态,如果在这样的条件下盲目冒进跟风,只会增加一些对于现实的无奈而已。




一、 自动化的目的


1. 我们要通过自动化将人力从繁重、危险、枯燥中解放出来,当然这也是我们开发自动化专案的着力点。繁重和危险不用过多解释,枯燥的作业却是值得我们关注。枯燥往往单调重复,而单调重复是导入自动化的必要条件。可以说如果做到“有序重复”,自动化就已经成功了70%


2. 经管的意义


01. 人力精简:精简了直接作业人员1人、却增加了周边维护自动化工程师1人,实际成本却是在增加的,这不是精益的改善。减少周边维护人力的思考点:

 l 可靠:设计简单有效的结构,不容易坏。机构à光电à视觉,太高端的设计会让工厂被技术人员要挟。

 l 好修:充足的维护空间、模块化更换

 l 全员:维护保养简单化、标准化àTPM


02. 良率提升:自动化有偏向刚性的特点,初期良率会比人工操作低,但是调整完成后就有良率的稳定,完全不受人员复杂生命体的制约。

l 前制程品质管控:机器上装视觉判断不如在前制程质量改善。

l 本制程防护措施:取放位置、载具残留物,异常感知


03. 稼动率的保证:导入的自动化只有有效使用才有成本计算的意义

l 根据订单量决定导入规模,保证自动化设备可以良好稼动

l 故障停机:通过结构设计和维护保养标准化,保证可动


04. 折旧的计算方式:

l 非标准自动化设备:加速折旧/成本回收的方式计算,一般是1年折毕。

l 标准自动化设备:直线折旧方法,例如robot就用5年或者10年折旧。

   非标机的折旧比标准机快,会加长成本回收期,影响自动化导入决策,错过企业成长的良好时机。其实,较长时间内产品和制程变化较小的情况下,非标机的有效应用时间也会相应延长,折旧期也可以调整。


3. 战略意义


01. 形势所迫

l 人口红利减弱:人力成本在不断上升,可用劳动力人口下降

l 工作态度变化:由生存→生活→乐活,工人追求自我成就感

 l 出口压力加大:全球经济增长放缓、经济围堵,需增强体质


02. 意义所在

l 稳定厂内生产:脱离对大量基础人力的依赖

l 提高制造能力:为做高附加值工作积累经验

l 巩固国内市场:发挥在地制造的政策优势


二、 导入自动化不能遗忘的原则


1. USA法则

l Understand(全面理解制程):包含基本的加工流程(加工的先后顺序)、产品的加工精度要求(关系自动化是否能达到或者付出的代价)、特殊工艺要求(静置时间要求)、前制程的稳定性供应能力及为自动化改变的程度等

l Simply(简单化):消除生产中的浪费成份,确保只对最有价值的动作实施自动化。此步骤非常重要,可以避免不必要的自动化设备投入。比如要导入自动搬运前,首先对车间layout进行优化,缩短路径就可以节约小车使用和地轨材料,提高物流效率。

l Automate(自动化):根据具体的内容实施自动化项目推动。

  类似的先优化再自动化的法则还有ESIA法则(Eliminate取消; simply简化; Integrate整合; Automate自动化)


2. DFA法则

l 自主设计产品:设计之初就采用便于自动化导入的结构或者制程,比如预留自动化夹爪夹持或吸取的位置;增加便于自动化定位的孔/柱,具有导向倒角设计;检讨合理的质量管控水平

l OEM代工:对于产品基本没有掌控能力,一般采用通过与客户商定比率分享自动化成果的方式,向上管理设计,否则客户没有动力。


3. 循序渐进原则

l 同一设备分阶段导入:部份自动化à整体自动化

l 多设备系统导入


三、举例说明


1. 条件(目标CT 17s)

工站作业内容

组装A

组装B

锁螺丝C

组装D

工时(s)

16

15

24

16

人力配置()

1

1

2

1

C/T(s)

17

15

12

16


2.先行优化

l 优化锁螺丝C的动作,导入锁螺丝遮蔽治具,取消人员额外注意动作,缩短3s24à21s

l 导入载具化作业,取消取放产品的动作,改为在滑轨上直接定位产品,时间缩短2s21à19s

l 移转将产品排线提前整理动作2s至组装B工站(C:19sà17s;B15sà17s)



工站作业内容

组装A

组装B

锁螺丝C

组装D

工时(s)

16

17

17

16

人力配置()

1

1

1

1

C/T(s)

16

15

17

16

此步骤未使用自动化,仅使用工站调配和部分治具化,实现人力精简1人,满足目标CT17s


3.推动自动化


 优化后导入自动化的条件分析:


 导入自动锁螺丝机,沿用原先的防护盖板,增加自动定位机构;将滑轨变更为conveyor;螺丝自动排列送料至螺丝机。精简人力1人。


工站作业内容

组装A

组装B

锁螺丝C

组装D

工时(s)

16

17

17

16

人力配置()

1

1

0

1

C/T(s)

16

15

17

16


由此可看出,在优化后的基础上导入自动化人力精简1人,此为实际的人力精简绩效,而非未经优化导入自动化的2人精简。


4. 横向推广

l 排查本机种的其它线体和其它机种的类似工站,将改善成果推广实现整体效益的最大化

l 标准化维护工作和人员配备,小异常维护可交付给产线管理人员处理


5. 系统化管控

l 纵向:各台螺丝机的稳定性参数统计分析(螺丝机编号、故障名称及原因分析、锁付良率、短期对策、长期对策)

l 横向:螺丝机与螺丝机之间的对比分析(CT统一化、稳定性对比、良率对比、对策的可推广性)

l E化:系统化各螺丝机的参数,机台稳定后维护人员集中管理、通过系统呼叫,减少巡线动作浪费。


总结:要实实在在对企业有帮助的自动化,不要过分沉浸在虚无缥缈的概念中。




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