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          自动化改造为企业增效的5个经典解决方案

          2018年12月07日 18:28:59 供稿:?#22791;?#32852;

          纵观国内外制造业的发展,自动化改造在其生产过程中占据着重要的地位。随着自动化设备接管劳动力市场,越来越多的企业投身于自动化改造中,并且切身体会到自动化改造为企业带来的实惠。劳动密集型企业向自动化转型是必然趋势,我国在自动化的道路上任重而道远,下面跟随?#22791;?#32852;一起来剖析5个自动化改造的经典解决方案。

          场景一

          行业:核实验

          项目:自动化换样检测设备

          中核集团某单位,以核物理研究为主,一直对外界保持着神秘性,得益于国家军民融合的发展战略和?#22791;?#32852;的军工资质,该企业终敞开大门,迈出了自动化改造的第一步。

          众所周知,核原料试验本身就具有危险性,放射性元素、复杂的?#21344;?#29615;?#22330;?#31934;密准确的操作等,对人员有极高的要求。为改变科学家在手套箱中操作的换样检测工艺,减少人工实验的危险性、低效性和不准确性,特针对人工检测工艺提出了自动化检测的解决方案:

          使用机械臂把所需工件放置到工件框架放置板上,通过水平移动机构的左?#20197;?#34892;和升级机构的上下运行实现对工件的自动检测(精度±0.05)和换件。工件检测完毕后,下料机械臂将工件取走,更换下一批待检测的工件。并且整套设备具有:工件到位检测、缺件少件报警及人员误闯测试区等各类应急处理?#20302;场?/p>

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          图1设备整体示意图

          该套设备的交付,将原本5名负责实施、监督、统计的检验人员减少至2人监控,极大的节省了宝贵的人力资源,增强了检验结果的可靠性,为打造国际一流的先进实验室起到了典型示范作用。

          场景二

          行业:耐火材料

          项目:定型耐火砖自动化生产线

          国内某大型耐火材料公司是耐火砖行业的领头羊之一,凭借优质的铝镁型砖占据了大量的市场份额。由于近年形势较好,市场需求庞大,但产量无法满足日益增长的需求。公司高层提出:以改革促发展,以创新求进步的战略,将定型铝镁砖半自动化生产线改造为全自动化生产线。

          现有人工生产工艺为:粉料上料称量—粉料倒入压机模具—压机工作—取模—清洁模具—成品检测,?#21171;斜备?#32852;为同类型镁碳型耐火砖设计的全自动化生产线的经验,针对现有工?#25112;?#34892;解决方案的定制。

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          图2自动化生产线的工艺图

          该线的成功改造,实现了原有5条生产线的串联,将工人数量由30人减至6人,自动化称重及上下料保证了原料的一致性,提高了砖形质量,产量?#20219;?#25913;造前提高3倍以上,并提升了铝镁定型砖的产品竞争力,巩固了企业的市场地位,获得了公司高层的一致好评。

          场景三

          行业:传感器制造

          项目:烟感传感器自动化装配生产线

          SOLOON集团是主要从事消防报警?#20302;场?#27668;体灭火?#20302;?#30340;新型高科技企业。公司的主营产品消防传感器是集探测烟、尘、光、电于一体的超新型传感器,具有精密、脆弱、造价昂贵等特性。

          受此影响,以往的生产中需要人工仔细的在小型线路板上按孔位准确插接、点焊、翻转、剪切等,效?#23454;?#19979;,并且存在焊口不牢、装配错误的现象发生,对人体体能也是极大的考验,易引起视觉疲劳。借助?#22791;?#32852;在自动化装配方面的案例经验,SOLOON集团寻找他们寻求帮助。

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          图3烟感自动化装配线示意图

          装配生产线的总体布置设计,充分考虑工艺流程?#20302;?#30340;合理性,设备的先进性。焊接采用5轴焊接机器人;各电子元件、及配件均采用震动盘准确输出;由3轴抓取机器人进行抓取装配;整条生产线仅需1人监控即可。

          烟感自动化装配线的投产将节拍由115s/个提高至85s/个,并且省去了65%的人工,还能实现不同规格传感器装配的频繁切换。该技术适用于小批量、多品种的离散式生产,并且还具有潜在的开发价值,可应用于例如:PCBA线路板、电气电?#20248;?#20214;、小型精密件的装配与生产。

          场景四

          行业:化工

          项目:电石出炉装置自动化改造

          电石广泛应用于工业、农业、医药等方面,一般多采用电?#30830;?#29983;产电石,即生石灰和含碳原料(?#22266;俊?#26080;烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应生成电石。

          在原有生产工艺中,操作人员佩戴自吸过滤式防?#31350;?#32617;,戴化学安全防护眼镜,穿化学防护服,戴橡胶手套,在电石炉前进行出料操作,对人工安全有极大的威胁。为打造人机友好型的双赢生产模式,针对电石炉出料结构进行机械、电气改善。

          机械改造前:

          原烧穿器上下摆动机构是由加长杆铰接支座和?#21450;?#22266;定加长杆组成的。工人手动上下摆动?#21450;?#22266;定加长杆尾部让其绕加长杆铰接支座铰接轴转动来实现上下摆动。

          机械改造后:

          去除原手动回转及上下摆动机构,根据实际工艺确定动作执行装置。回转动作由电动回转盘实现,前后摆动由伺服电动缸实现,回转与摆动可通过遥控?#30452;?#36828;程精确控制,摆动平?#20219;?#20914;击,响应速度快。

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          图4自动化出料结?#25925;?#24847;图

          电气改造前:

          出炉机所有部件动作均由操作人员在现场通过按钮、遥控器、手动操作,距离危险源很近,面临灼伤、烫伤危险。

          电气改造后:

          增加出炉机远程操作功能,与原有现场操作功能并行使用。?#20302;?#23558;远程控制、远程视?#23548;?#25511;集成于中控室,操作员通过操作控制摇杆,实时监控视频画面即可完成出炉操作。

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          图5出炉器控制网络拓扑图

          该解决方案主要针对工人安全,对生产环境进行改?#30130;?#22312;原有出炉器的基础上进行,改造后能够满足出炉机现有动作由中控室远程集中操作、远程监控,出料现场无人值守,使一线工作人员远离危险源,创造良好的工作环?#22330;?/p>

          场景五

          行业:电梯制造

          项目:电梯轿门?#20302;?#20840;自动化生产线

          XIZIUHC?#19988;?#23478;致力于电梯研发的高新技术企业,在电梯生产行业占有较高的份额,但电梯部件的生产方式却停留在以人工为主的劳动密集型模式上,与日益发展的智能制造战略相悖。

          为改变西子电梯传统的生产模式,?#22791;?#32852;作为企业智能制造的战略顾问,依?#20013;?#29983;产工序和工艺,在追求打造电梯轿门标杆生产线的同?#20445;?#21162;力提高装配效率和生产线产量。

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          图6电梯轿门?#20302;?#20840;自动化生产线示意图

          采用原料运输AGV小?#23548;?#33258;动化吸?#22871;?#32622;协同运行的方式完成自动化上料,用伺服机械臂进行自动化攻丝,滚轮的上料则使用振动盘。为保证装配平直度,在生产线架构上设?#34892;W家恰?#35813;装配线采用一套定位夹具夹持同一型号的挂板,因此针对同一型号不同OP值的轿门切换时间是2分钟;不同型号轿门的更换时间为3分钟。

          该方案不仅实现了电梯轿门标杆生产线的示范作用,同时将效率提高至12秒/组,节省人工23名,ROI(投入产出比)达到1:5。

          综合以上系列案例不难看出,自动化设备无外乎包含一些标准设备:各类五金件、输送?#20302;场?#24037;控机、气动元件、液压?#20302;场?#26426;械臂等?#25442;?#21253;含非标设备:自动化专机、自动化定制设备、自动化控制设备等。将标准设备与非标设备有机结合,形成一整套生产?#20302;常?#25353;?#21344;?#23450;的程序,所有部件协调运动,达到生产所需的目的,便是自动化改造。

          众所周知,企业自动化升级改造的风险很大,如果研发失败,企业损失的不仅仅是研发费用,还有因此造成的停工损失?#28982;?#20250;成本。那么如何能保证改造的高成功率?众多的实际案例经验告诉我们,企业自动化升级改造成功的关键是?#19994;?#20855;备研发复杂非标设备资质的供应商、?#19994;?#20855;备标准与非标设备?#20302;?#38598;成能力的供应商。如果能?#19994;?#21516;?#26412;?#22791;以上两大资质与能力的供应商,那么企业自动化升级改造成功将会水到渠成,事半功倍。

          自动化改造不是做给别人看的“花架子?#20445;?#26356;不?#19988;?#26151;的跟风工业4.0。花费?#29615;?#30340;资金,要么提高产品品质,要么降低原材料及人力成本,要么改变工人恶劣的操作环境,最终需要的是实实在在的效益。

          本文链接:http://www.ynfl.icu/tech/detail.aspx?id=34870

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