工厂系统和物流中心会场的布置有哪些要素设计考虑的要素是不是一样

VIP专享文档是百度文库认证用户/机構上传的专业性文档文库VIP用户或购买VIP专享文档下载特权礼包的其他会员用户可用VIP专享文档下载特权免费下载VIP专享文档。只要带有以下“VIP專享文档”标识的文档便是该类文档

VIP免费文档是特定的一类共享文档,会员用户可以免费随意获取非会员用户需要消耗下载券/积分获取。只要带有以下“VIP免费文档”标识的文档便是该类文档

VIP专享8折文档是特定的一类付费文档,会员用户可以通过设定价的8折获取非会員用户需要原价获取。只要带有以下“VIP专享8折优惠”标识的文档便是该类文档

付费文档是百度文库认证用户/机构上传的专业性文档,需偠文库用户支付人民币获取具体价格由上传人自由设定。只要带有以下“付费文档”标识的文档便是该类文档

共享文档是百度文库用戶免费上传的可与其他用户免费共享的文档,具体共享方式由上传人自由设定只要带有以下“共享文档”标识的文档便是该类文档。

在当前智能制造的热潮之下很哆企业都在规划建设智能工厂。众所周知智能工厂的规划建设是一个十分复杂的系统工程,为了少走弯路本文整理了在建设中要考虑嘚十个核心要素以及需要关注的重点维度。

数据是智能工厂建设的血液在各应用系统之间流动。在智能工厂运转的过程中会产生设计、工艺、制造、仓储、物流、质量、人员等业务数据,这些数据可能分别来自ERP、MES、APS、WMS、QIS等应用系统生产过程中需要及时采集产量、质量、能耗、加工精度和设备状态等数据,并与订单、工序、人员进行关联以实现生产过程的全程追溯。

此外在智能工厂的建设过程中,需要建立数据管理规范来保证数据的一致性和准确性。还要预先考虑好数据采集的接口规范以及SCADA(监控和数据采集)系统的应用。企業需要根据采集的频率要求来确定采集方式对于需要高频率采集的数据,应当从设备控制系统中自动采集

另外,必要时还应当建立專门的数据管理部门,明确数据管理的原则和构建方法确立数据管理流程与制度,协调执行中存在的问题并定期检查落实优化数据管悝的技术标准、流程和执行情况。

实现智能工厂乃至工业4.0推进工业互联网建设,实现MES应用最重要的基础就是要实现M2M,也就是设备与设備之间的互联建立工厂网络。

企业应该对设备与设备之间如何互联采用怎样的通信方式、通信协议和接口方式等问题建立统一的标准。在此基础上企业可以实现对设备的远程监控,机床联网之后可以实现DNC(分布式数控)应用。设备联网和数据采集是企业建设工业互聯网的基础

推进智能工厂建设,生产现场的智能物流十分重要尤其是对于离散制造企业。智能工厂规划时要尽量减少无效的物料搬運。很多制造企业在装配车间建立了集中拣货区(Kitting Area)根据每个客户订单集中配货,并通过DPS(Digital Picking System)方式进行快速拣货配送到装配线,消除了线边仓

离散制造企业在两道机械工序之间可以采用带有导轨的工业机器人、桁架式机械手等方式来传递物料,还可以采用AGV、RGV(有轨穿梭车)或鍺悬挂式输送链等方式传递物料立体仓库和辊道系统的应用,也是企业在规划智能工厂时需要进行系统分析的问题。

生产质量管理和設备管理

提高质量是企业永恒的主题在智能工厂规划时,生产质量管理和设备管理更是核心的业务流程贯彻质量是设计、生产出来,洏非检验出来的理念

质量控制在信息系统中需嵌入生产主流程,如检验、试验在生产订单中作为工序或工步来处理;质量控制的流程、表单、数据与生产订单相互关联、穿透;构建质量管理的基本工作路线:质量控制设置→检测→记录→评判→分析→持续改进

设备是生產要素,发挥设备的效能(OEE—设备综合效率)是智能工厂生产管理的基本要求OEE的提升标志产能的提高和成本的降低。生产管理信息系统需设置设备管理模块使设备释放出最高的产能,通过生产的合理安排使设备尤其是关键、瓶颈设备减少等待时间。

在设备管理模块中要建立各类设备数据库、设置编码,及时对设备进行维保;通过实时采集设备状态数据为生产排产提供设备的能力数据;建立设备的健康管理档案,根据积累的设备运行数据建立故障预测模型进行预测性维护,最大限度地减少设备的非计划性停机;要进行设备的备品備件管理

智能厂房除了水、电、汽、网络、通信等管线的设计外,还要规划智能视频监控系统、智能采光与照明系统、通风与空调系统、智能安防报警系统、智能门禁一卡通系统、智能火灾报警系统等采用智能视频监控系统,可以判断监控画面中的异常情况并以最快囷最佳的方式发出警报或触发其它动作。

整个厂房的的工作分区(加工、装配、检验、进货、出货、仓储等)应根据工业工程的原理进行汾析可以使用数字化制造仿真软件对设备布局、产线会场的布置有哪些要素、车间物流进行仿真。在厂房设计时还应当思考如何降低噪音,如何能够便于设备灵活调整布局多层厂房如何进行物流输送等问题。

制造企业在规划智能工厂时必须高度关注智能装备的最新發展。机床设备正在从数控化走向智能化很多企业在设备上下料时采用了工业机器人。未来的工厂中金属增材制造设备将与切削加工(减材)、成型加工(等材)等设备组合起来,极大地提高材料利用率

除了六轴的工业机器人之外,还应该考虑SCARA机器人和并联机器人的應用而协作机器人则将会出现在生产线上,配合工人提高作业效率

智能产线是智能工厂规划的核心环节,企业需要根据生产线要生产嘚产品族、产能和生产节拍采用价值流图等方法来合理规划智能产线。

△在生产和装配的过程中能够通过传感器、数控系统或RFID自动进荇生产、质量、能耗、设备绩效(OEE)等数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态能够防呆防错;

△通过安灯系统实现工序之间的協作;

△生产线能够实现快速换模,实现柔性自动化;能够支持多种相似产品的混线生产和装配灵活调整工艺,适应小批量、多品种的苼产模式;

△具有一定冗余如果出现设备故障,能够调整到其他设备生产;

△针对人工操作的工位能够给予智能的提示,并充分利用囚机协作

设计智能产线需要考虑如何节约空间,如何减少人员的移动如何进行自动检测,从而提高生产效率和生产质量

MES是智能工厂規划落地的着力点,上接ERP系统下接现场的PLC程控器、数据采集器、条形码、检测仪器等设备。MES旨在加强MRP计划的执行功能贯彻落实生产策劃,执行生产调度实时反馈生产进展:

△面向生产一线工人:指令做什么、怎么做、满足什么标准,什么时候开工什么时候完工,使鼡什么工具等;记录“人、机、料、法、环、测”等生产数据建立可用于产品追溯的数据链;反馈进展、反馈问题、申请支援、拉动配匼等;

△面向班组:发挥基层班组长的管理效能,班组任务管理和派工;

△面向一线生产保障人员:确保生产现场的各项需求如料、工裝刀量具的配送,工件的周转等等

为提高产品准时交付率、提升设备效能、减少等待时间,MES系统需导入生产作业排程功能为生产计划咹排和生产调度提供辅助工具,提升计划的准确性

随着信息化技术的提高和智能终端成本的降低,在智能工厂规划可以普及信息化终端箌每个工位操作工人将可在终端接受工作指令,接受图纸、工艺、更单等生产数据可以灵活第适应生产计划变更、图纸变更和工艺变哽。

流程行业企业的生产线配置了DCS系统或PLC控制系统通过组态软件可以查看生产线上各个设备和仪表的状态,但绝大多数离散制造企业还沒有建立生产监控与指挥系统

实际上,离散制造企业也非常需要建设集中的生产监控与指挥系统在系统中呈现关键的设备状态、生产狀态、质量数据,以及各种实时的分析图表通过看板直观展示。提供多种类型的内容呈现辅助决策。

总之要做好智能工厂的规划,需要综合运用这些核心要素从各个视角综合考虑,从投资预算、技术先进性、投资回收期、系统复杂性、生产的柔性等多个方面进行综匼权衡、统一规划建立具有前瞻性和实效性的智能工厂。

智慧工厂一站式全生命周期服务

企业进行转型升级、推进智能制造需要寻找专業的合作伙伴从培训、现状评估、规划,到具体的数字化工厂仿真、产线设计到真正实现工控网络的建设,并建立工控安全体系实現IT与OT系统的集成。

精智工厂(PlantIQ)沉淀了丰富的智能制造行业应用实践整合内外部资源,优先以装备智能化为起点打通装备制造、装备使用两类制造的核心价值链,为客户提供企业转型升级和智慧工厂建设相关的咨询服务包括装备制造等机械加工领域,烟草、食品、药品及日化等快速消费品领域

精智工厂面向工业(制造)企业和组织提供转型升级和建设智慧工厂的一站式全生命周期服务。包括智慧工廠战略规划、智慧工厂顶层设计、企业现状态诊断及转型建议、智慧工厂总集成、自有产品项目实施、联合创新研究等围绕信息技术(數字智慧)、管理技术(精益管理)与制造工厂的融合领域(精智工厂)持续投资与创新,以咨询方法论、自有产品和专家团队为核心竞爭力打造支撑企业智造转型的专业服务品牌。

精智工厂多年来坚持自主创新推出装备智能管理平台(A5-Suite)、资产性能管理平台(APM)、智能设辅助维护系统(A-MRO)、物联网大数据平台(CPSDB)、资产全生命周期及精益运维管理平台(EAM2)、企业运营优化管理套件(MOM-Suite),以及支持良好囚机融合的智能终端、物联网与互联网融合的工业智能网关等终端产品打造我国智能制造领域独特的枢纽与平台,成为对接制造企业与智能制造解决方案优秀提供商真正为我国制造业转型升级做出实实在在的贡献。

免责声明:本文系网络转载版权归原作者所有。但因轉载众多无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性負责

回复4:加入工业机器人技术交流4群(专注工业机器人应用、自动化生产线等)

回复5:加入工业机器人技术交流5群(专注工业机器人構成,包括本体、驱动系统、控制系统等)

回复6:加入6群(专注PLC技术、编程技术等)

摘要:结合实际案例介绍整车笁厂冲压设计冲压车间在规划设计阶段应考虑的原则,提出结合实际优化设计、降低投资和运行成本、提高生产效率、利于扩建需求的设計原则

1、产品产能、工艺、设备与生产管理规划

不同的车型其工艺流程、工艺布局、设备选型、模具与物料缓冲区及扩建预留都不一样。该基地投产车型包括7座家用车、紧凑车型、中型车、SUV等

(2)自制件种类与数量

为保证产量和质量,确定车门外板、左/右翼子板、发动機盖、车顶盖、尾门外板等10多个重要车身覆盖件采取自制内板有供应商提供,以减少自身生产规模建设投资及降低运行成本、风险

依據工厂产量测算:月产能(冲次)=小时产量*每日工作小时数*每月工作日*模具数线;

月实际产能(冲次)=每分钟实际冲次*60*每日工作时间小时數*每月工作日

车身外板多为三维非规则曲面。尺寸大、形状复杂、外观质量要求极高以满足造型、配合精度高、状和尺寸的一致性好以保证焊接和装配质量的对不同车型零件,冲压的工艺特点、设备、模具、材料都不同

为精益的投资和运行成本、该车间选择4序而非5序工藝,两者优缺点如下:

(1)4序工艺有点是投资、运行成本相对较低与本地其它工厂生产工艺相同,满足产品柔性;缺店是较复杂零件的模具设计难度较高、模具较负责、成产稳定性较差

(2)5序工艺有点是可简化相应的模具设计,减小模具设计难度降低模具结构复杂性,提高稳定性;缺点是公司其他共产均为4序压力机生产若5序设备损坏,需5序设备损害序5序生产较大影响,且占地与设备投资大

(1)根据产量、生产线自动化程度,按工艺流程排列通常采用以双动力机为首的加上多台单动宽台面压力机,多以贯通纵向排列的形式

(2)由于车身覆盖件形状复杂,单动压力机很难达到要求在拉深工序,采用2250吨宽台面双动压力机

(3)由于车身覆盖件轮廓尺寸大而材料厚喥小同时为了缩短换模时间,其它切边、翻边、整形工序采用宽台面多点且带活动台面的1000吨压力机

为控制投资、便于生产维保、两条压仂机线供应为济南二机床集团有限公司其特点为:

1)适合高强度钢材的冲压使用;

2)配合单臂手及高速拆垛系统,可不停机更换料垛;

3)滑块运动曲线特性好速度最高可达18转/分钟,能实现一模双件的冲压;

4)生产线的冲压效率有效提升;

5)整线设计最大冲压节拍为12次/分鍾能实现一模双件的冲压。

1.4.2落料翻转系统

主要车门板需要翻转落料翻转单元采用10001吨的偏心轮式压力机,使用Fanuc六轴机器人搬运零件落料与翻转工艺一体化程序启动后,机器人抓取板材送至落料压力机上整形后再由另一端的Funuc六轴机器人去下在并放置在完工台上。

主要参數:清洗机速度最大120米/分钟(可调式)挤干輥上輥压力最大100PL1,泵输出量约600升/分钟邮箱加热器功率6KW

1.4.4自动化输送线

零件输送一般有3中方式:

a机器人(六台机器人+拆垛对中+零件输送带)

b.传统机械手(八台机械手+3台穿梭机+拆垛对中+零件输送带)

c.高速机械手(5台机械手+拆垛对中+零件输送带)

1、各轴驱动由电机提供电能,采用德国REXROTH伺服电机;

2、定位精准可靠性高,搬运负载80kg;

3、可完成传统机械手取件、穿梭和上件三個设备的工作;

4、整线最高节拍可达12次比普通机器人生产节拍提升40%以上;

5、零件在传送过程中不需要旋转、设备少、技术成熟。

天车用於吊运模具、板料等为50T/10T桥式双梁起重机,由于大车、小车、小车轨道、护栏、大小卷扬、吊钩、滑轮、钢丝绳、驾驶室、变频室、变频器、遥控系统、大车轨道、电源安全滑触线等组成升起及行走机构采用变频调速控制具备驾驶室控制、控制两种操作模式。

大车轨道采鼡50kg/m钢轨小车轨道采用焊接压板、大车、小车、主钩、滑轮、副钩均采用变频调速,变频器附带用于设置参数和手动输入的面板供应商為美国Allen-Brandly.

1.4.6废料输送线规划

新建整车厂产能一般超过30万辆/年,每天产生大量冲压废料占材料比25%-40%,要做好废料排送和处理,方式一般为:

(1)从廢料压力机冲模上排除下后经洞口落入地下室的废料输送带上;

(2)将废料率选到处理车间;

(3)将废料率选、分选然后货车运送到厂區外

(1)下线后首次质检:依靠专业员工的目测,触觉同时借助砂纸、砂网等工具;

(2)抽检零件在专业监测的太进行平行光的质量光強监测;

(3)设有某车厂标准的质量评估体系,它是非常重要的检测环节不仅能通过光学来检测和提升零件质量的高精度,同时还能检測模具以进行保养和调整,确保后面零件在制作的过程中的合格率

规划有板料质量,成型性监控、尺寸监控、检具监控维护、缺陷品處理、质量报警环节

(1)生产计划管理:建立每日生产计划控制流程,板料和零件物料清单表等;

(2)运输管理:吊车运转板料、拖车運转零件、叉车近在库房装卸零件运输路线规划;

(3)库存管理:支持零件数据跟踪、库房零件布局、最大最小库存设置、先进的先出保证;

(4)原材料管理:板料接收流程及库存设置,可疑板料处理;

(5)落料件管理:最大最小缓冲量设置落料件质量控制;

(6)半成品管理:生产工序在24小时内完成工序并入库,试模、项目工序件隔离存放专项处理;

上述系统构成了冲压车间最基本的生产运行流程(見图1)

根据生产线条数和每条线生产前后缓冲面积、物流通道大小、叉车转弯半径等综合考虑生产区域面积

(2)根据面归回模具尺寸,直接计算模具面积模具面积乘以物流系数(物流通道、模具间存通道等)除以2得出实际所需面积大小

(3)根据规划零件工位器具尺寸、装箱定额,计算库房面积;考虑冲压件入库物流、焊装车间取件物流最短为原则一般布在生产线尾并靠近焊装车间

(4)如数模尺寸已知道,直接计算检模具面积;如车型模具尺寸不清楚采用现有相似的车型类比法;平均法计算检具面积大小,最后乘以物流系数(物流、检具间存放通道等)

(5)模修面积由模修设备所占面积、同时维修多少套模具多占面积构成位置应考虑各线模具运转方便、物流最短、模修粉尘院里生产线等因素

(6)板料存放区根据产量、周转时间、板料平均大小计算。

现为了节省面积一般采用里提货价、集中存放、统┅发送的方式。

(7)根据钣金返修数量计算其钣金返修面积叉车充电去应同时满足多少辆叉车充电区应同时满足多少辆叉车充电,考虑防爆设设施;

(8)办公生活去考虑管理人员、工程师、信息文档、参观接待、会议室、培训室、工具材料库房、卫生间等;

(9)工段园地根据实际空间布局

(10)考虑员工上下班进进入工厂车间、生产线员工与车间内部人员走动、人员参观路线;

考虑跨距和柱距、轨顶标高電控平台长宽高度、车间大门及物流们、厂房载荷、工作环境、地坪涂料、采光要求、天车吨位、设备与废料输送线地沟深度与防水因素

(1)该车间厂房长为144m,宽度为3个30跨组成方便柱距面8m,方便压机与自动化线电控箱、地面轨道车会场的布置有哪些要素

(2)轨顶标高主偠考虑天车高度与压力机高度,并留有余量一

一般天车的最低点比压机的最高点高出2米左右。

(3)电控箱平台高度根据工艺布局、电控箱平台低下用途来决定长款要满足设备电柜摆放。该车间的自动化县电控箱设在柱间电控平台上平台底标高4.5m,荷载5KPa

(4)车间大门及物流門主要考虑其高度和宽度以及物流顺畅性。

a、模具存放区、模修区、板料存放区、检具存放区安150KPa进行承载设计;

b、厂房钢结构载荷根据天車的轮压、最大吊重、自身重量核算;

(6)地坪一般有骨料耐磨和环氧树脂2中做法骨料耐磨地坪优点为:耐磨、耐冲击、耐腐蚀、不起塵、易保养与砼地坪同事施工;

缺点是:外观效果不及坏氧地坪光亮、均匀、环氧树脂地坪优点为绝缘性能强。耐酸抗碱、防腐、外观平滑亮丽;缺店为:耐冲击损伤能力差使用2-3年后划痕和污染,需重做;

(7)厂房屋面设置成采光带采光不低于3%,采光呈点式均匀分布避免局部采光过强或过弱。

本案例的基本思路:先确定产品产能、自制件范围然后进行工艺、设备设备选型,确定涉及功能模块按物流順畅原则进行会场的布置有哪些要素,再综合考虑各种辅助办公区最后进行厂房公用设计,完成一个车间最主要规划设计

参考资料

 

随机推荐