中国制造业加快现代化进程的核心是生产方式的重构,通过智能转型,企业的研发与生产效率获得提升,从而得以更快更灵活地抓住市场需求。 在这个过程中,自动化是近乎必须的路径,除了生产方式需要自动化技术,越来越多的企业开始对生产物流进行智能升级。

市场对卫浴产品的需求是消费升级的绝佳印证。随着消费者对科技家居、品质品味、节能环保等要素的要求提升, 曾经基础的卫浴设施也迎来了改头换貌的“科技与狠活”时代,从源头上来看,就是对产品创新、设计、制造、交付都提出了新的要求。 在这样的发展趋势下,建霖家居开启了智能工厂的设计建设,不仅进行产线的智能化升级,更突破传统对车间产线的物流流程进行了全面的自动化升级部署,其中最具标杆意义的便是旗下的建霖健康家居厨卫智慧园区(下称“厨卫智慧园区”),服务于众多国际知名厨卫家居品牌。

隶属建霖家居,专注推动集团数字化工厂建设的厦门阿匹斯智能制造系统有限公司 智造工程研究所高级经理 夏绪干表示:“ 作为我们物流自动化转型的伙伴,MiR从初期的场景探索开始,逐步帮助我们完成了大规模AMR应用场景的落地。工厂物流工作的自动化是建霖的全新尝试,此次合作让我们成功在厨卫智慧园区一期的卫浴产品组装车间实现产线物流精准化、高效化、无人化,更为未来集团旗下其他园区的智能物流建立了标杆方案。“

【大型MiR AMR车队在建霖家居协同作业】

厨卫智慧园区的卫浴产品智能组装车间,目前共部署了12台MiR自主移动机器人(Autonomous Mobile Robots – AMR), 其中包括六台MiR250 AMR、两台MiR600 AMR及其他车型。机器人车队分为三组协同作业,并分别配置了零件料车顶升机器人、成品回收机器人以及空栈板配送机器人。三组机器人由车队管理软件MiR Fleet以及移动机器人调度系统RCS3.0 (Robot Control System) 统一管理,同时与建霖家居自主开发的TMS(Transportation Management System)系统集成,实现与周边的MES(Manufacturing Execution System)和WMS(Warehouse Management System)系统信息互通,很好地解决了产线信息资源、硬件资源的调配与任务优先级,车队与产线任务配合度高,调度流畅,运行高效。

在当前的部署场景下,每台MiR AMR平均每天开机工作时间达12小时以上,其中零件配送节拍达到8次/小时/台,成品回收节拍达到4次/小时/台。

MiR AMR车队在车间每日三大工作流程具体包括:

【不同载重量的MiR AMR协同完成零件配送与成品运输工作】

1.零件配送:组装线派发零件运输需求,配送区接到MES系统需求,配送人员准备好所需物料,下发订单给MES系统,MES系统自动派发任务给MiR Fleet车队管理系统,由系统调度AMR装载物料并发车运输至组装线,AMR卸载满物料车后自动带回工位的空料车,空车返回配送区为下一次运输做准备。

2.成品运输:组装线装配完成后的成品运输,Fleet调度系统接到MES指令后分配AMR前往取货,运送至厂内OQC检验区,待检验完成,产品装车由AMR小车运输至立体仓库接驳点,后由人工叉车配送至立体仓库门口。

3.空栈板配送:组装线空栈板运输,MiR Fleet车队管理系统接到MES指令后分配AMR前往拆盘机取空栈板,AMR装载空栈板后运输至对应的组装工位。

厦门建霖健康家居股份有限公司高级技术经理 宿大鹏表示:“ 位于厨卫智慧园区一期三楼的卫浴产品智能组装车间主要服务于建霖的大客户,销售与订单模式多为‘小批量多品种’,因此产线时常面临换线、换品类的变化,并且交货期紧凑且严格。 MiR的AMR智能、安全、操作友好,在实际调度中接入了我们的MES系统,日常运行非常平稳,从生产效率、工人绩效等多方面带来了根本性提升。“

通过规模部署,MiR AMR为厨卫智慧园区实现了三层智能升级,包括人才技能的智慧转型,厂内物料运输精准度与效率的提升,以及工厂制造流程的全面升级。

在人才技能的智慧转型方面,得益于MiR AMR简单易用的特点,建霖家居成功帮助大部分曾经的搬运工人学会了AMR操作技术。MiR AMR通过网页控制和智能设备即可操作,图形化的编程界面非常直观,前线工人无需编程经验也可直接上手,在MiR技术团队与经销商厦门经锐精密设备有限公司的支持下,仅通过几天的培训时间,操作者即可熟悉AMR的运作。

作为项目的重要推动者,MiR的合作伙伴,厦门经锐精密设备有限公司总经理 林庆发表示:“在部署与先期培训的过程中,我们明确感受到建霖家居是敢于创新的技术驱动型企业,不断积极尝试各项物流智能化技术,进行多场景部署验证。在这个过程中,MiR的AMR技术作为国际前沿,以其安全、稳定、灵活特点,不但极大地满足了建霖家居对柔性生产的要求,更成功推动客户产线任务团队技能转型,优化了人员与人才配置。“

受惠于AMR规模化部署,一方面工人们的工作强度得以降低,另一方面,他们的专业技能获得了提升。 此外,和其他领域的制造企业一样,建霖家居同样面临着招工难的困境,而随着智慧工厂的建成,更安全的工作环境以及在自动化技术辅助下的工作任务,对年轻人来说,都更具吸引力。

而厂内物料运输精准度与效率的提升,则主要是依靠MiR AMR安全、智能、灵活这三大技术优势,进而确保了日常工作中较高的AMR稼动率和运行效率,实现了产线物流精准配送。

【MiR AMR确保人机协作、人机共事安全】

厨卫智慧园区的组装车间内,人员较多,并大都处于走动状,这对AMR运行是的路线容错率以及避障能力均是非常高的要求。MiR AMR拥有独立的安全系统与控制系统,根据AMR最适用的安全标准 EN 1525,MiR AMR的安全功能达到ISO 13849性能水平所规定的PLd 级,这意味着系统发生危险故障的概率相当于20年不到一次,在动态环境与人员物料密集区域,均可保障安全高效避障。

此外, 厨卫家居行业的组装车间一大特点是运输流程点位比较离散,产线并非长期固定,而是由多个小型工作站组成,这意味着负责物料或成品运输的技术必须能够快速调整工作流程以做到实时配合。MiR AMR的部署无需铺设路轨,不对车间环境做任何改变。每台AMR小车都配备了激光扫描技术、3D相机、内置传感器和出色的软件,能够分析途经环境避开障碍物,自主实时规划路径及调整路线,灵活应对场地变化及任务变更,其智能灵活性较传统的AGV和叉车都高出许多。

最后,在工厂制造流程全面智能升级方面,厨卫智慧园区组装车间AMR车队的成功部署,将从两个方面为集团带来长远的积极影响。建霖集团智能营运发展平台、阿匹斯智能制造事业部总监  范刚表示:“作为卫浴行业的头部企业,我们非常早便开始关注产线、车间的物流自动化转型,自动化物流可以让我们领先同行一步,物流自动化能力也是建霖集团生产制造长远竞争力的一个重要体现。我们有信心能够在2-3年内,看到物流自动化带来的投资回报。厨卫智慧园区组装车间物流自动化的成功部署和经验积累,将推动集团智能制造的快速复制,未来将会在集团旗下的其他厂区和园区得到推广应用。我们还将陆续建造更多的智慧工厂。“

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