在工業(yè) 4.0 時代,例如為了緩解負載峰值或平衡資源瓶頸,人們需要極具適應(yīng)能力的解決方案。通過可配置的生產(chǎn)單元、借助自動導(dǎo)向搬運車 (AGVs) 進行的零件和工具運輸,以及物流和生產(chǎn)的分離,矩陣式生產(chǎn)將成為決定性的競爭因素。
工業(yè) 4.0:矩陣式生產(chǎn)帶來的靈活性
在工業(yè) 4.0 時代,不斷發(fā)展的個性化要求將會改變生產(chǎn)過程。由于市場的多變性,進行經(jīng)濟上有利的小批量生產(chǎn)變得越來越重要。具體說來,嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)在于,產(chǎn)品的品類和型號越來也多,生產(chǎn)的件數(shù)不斷變化。舉個例子,在汽車行業(yè)中,不斷提高的個性化程度就會導(dǎo)致出現(xiàn)這種要求。
矩陣式生產(chǎn)理念使將來在工業(yè)尺度上極具適應(yīng)能力的生產(chǎn)過程成為可能,在整個工藝鏈上實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)。設(shè)備可以自己“飛速地”自動改裝為適于其他不同的產(chǎn)品類型,無需等待,無需停產(chǎn)。生產(chǎn)個性化的產(chǎn)品系列是工業(yè) 4.0 的重要組成部分,通過矩陣式生產(chǎn),可以在工業(yè)大量生產(chǎn)的條件下毫無限制地得以實現(xiàn)。
矩陣式生產(chǎn)的原則
矩陣式生產(chǎn)建立在分門別類的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)單元基礎(chǔ)上。幾乎可以將任意數(shù)量的這類生產(chǎn)單元歸置在一個網(wǎng)格上。所有的生產(chǎn)單元配備不依賴于產(chǎn)品的裝備和產(chǎn)品特有的基本功能性。
在這些單元內(nèi)部有一個用于放置零件的轉(zhuǎn)盤、工具架和能夠執(zhí)行相應(yīng)工藝的機器人。通過工藝特有的裝備可以對這些生產(chǎn)單元進行個性化擴展。焊接、粘接、沖壓、釬焊和釘固:幾乎可以整合所有工藝。
通過自動導(dǎo)向搬運車 (AGVs) 運輸零件和工具。它們借助一個 SLAM 導(dǎo)航算法導(dǎo)航至各個單元。抵達單元內(nèi)部后,機器人拿起零件。
然后,通過智能的、基于機器人的應(yīng)用(如 Jigless-Bodyshop 技術(shù))對零件進行加工。在這個過程中,一個機器人持有一個零件,第二個機器人持有另一個零件。兩個零件鎖定在一起成為一個單元,以便隨后由第三個機器人,即所謂的工藝機器人,對它們進行焊接。
零件存放在倉庫中。而在工具倉庫中則存放著適用于特定型號的工具。
物流與制造相分離
獨立行駛的 AGVs 借助可個性化配置的吊具 (LAM) 固定和運輸各種不同的零件或工具。在矩陣式生產(chǎn)中,物流過程與制造過程相分離——這是工業(yè) 4.0 的核心要求。在這個理念下,已可變零件物流為特征的裝置隨時都能夠在達到峰值時靈活地轉(zhuǎn)換到其他單元。
此外它還可以鏈接額外的其他單元,或者從這個工藝過程中脫離,卻不會造成價值創(chuàng)造鏈中斷。物流與生產(chǎn)過程的邏輯連接通過軟件實現(xiàn)。
通過高度靈活的矩陣式生產(chǎn)理念,KUKA 在工業(yè)生產(chǎn)范圍內(nèi)堅決地貫徹了工業(yè) 4.0 的要求。
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工業(yè)4.0
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原文標(biāo)題:矩陣式生產(chǎn):用于工業(yè) 4.0 的示例
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