創(chuàng)新產(chǎn)品:智能制造模擬產(chǎn)線
“2016‘物聯(lián)之星’ RFID世界年度最有影響力評(píng)選”活動(dòng)已于2016年12月19日正式啟動(dòng)。本次評(píng)選活動(dòng)的網(wǎng)友、企業(yè)及專家公開(kāi)投票階段為2017年1月4日--2017年2月26日,最終獲獎(jiǎng)結(jié)果將于2017年3月1日公布,并將于2017年3月29在蘇州國(guó)際博覽中心舉辦頒獎(jiǎng)典禮?!爸悄苤圃炷M產(chǎn)線”已正式申報(bào)“2016年度中國(guó)RFID行業(yè)最有影響力創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)”。
產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
現(xiàn)今智能制造領(lǐng)域中,對(duì)于生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和可視化是非常重要的一環(huán),也是打開(kāi)“生產(chǎn)黑箱”的重要的一步。本產(chǎn)線通過(guò)機(jī)械手、條碼識(shí)讀、MES、組態(tài)軟件、產(chǎn)品追溯管理系統(tǒng)等軟硬件結(jié)合,選擇性地構(gòu)建智慧工廠的雛形,體現(xiàn)了我司具備助力生產(chǎn)型企業(yè)改造產(chǎn)線、提高生產(chǎn)效率的整合能力。在該產(chǎn)線基礎(chǔ)上,華工賽百整合了工業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)控和可視化系統(tǒng),通過(guò)融合MES模型和ISA-95標(biāo)準(zhǔn)、SCADA和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)語(yǔ)言SQL等技術(shù),為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行精益化、工序流程可視化、設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)計(jì)分析信息化提供全面支持:
? 對(duì)車間的生產(chǎn)管控更加精益化。生產(chǎn)量加大、生產(chǎn)時(shí)間縮短、成本減少、質(zhì)量提高;
? 設(shè)備利用率達(dá)到最大化;
? 保存生產(chǎn)過(guò)程和步驟的完整記錄;
? 前端及時(shí)的質(zhì)量控制;
? 準(zhǔn)確緊湊的生產(chǎn)調(diào)度;
? 嚴(yán)格執(zhí)行制造業(yè)政策和規(guī)定;
? 收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于分析和生成報(bào)告(提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù),便于及時(shí)做出正確決策);
? 清晰、有序的成本核算;
在國(guó)家智慧工業(yè)多個(gè)指引性綱領(lǐng)及眾多制造型企業(yè)“制造向高端,服務(wù)型制造”轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略指引下之下,本產(chǎn)品選擇性地構(gòu)建了智慧工廠的雛形,系統(tǒng)化地展示了為客戶提供產(chǎn)線改造、軟硬件集成、智能制造技術(shù)及服務(wù)的綜合能力。能夠有效幫助生產(chǎn)型企業(yè)達(dá)到提升生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本的效果。該產(chǎn)線在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù),提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、及時(shí)正確地采集生產(chǎn)數(shù)據(jù),形成合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度,為工業(yè)領(lǐng)域制造企業(yè)提供技術(shù)先進(jìn)性能可靠的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成解決方案。最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、制造、售后等各環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理及計(jì)劃、物流、質(zhì)量、設(shè)備、能耗的全面管控,形成產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量安全追溯體系,促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)縫銜接、企業(yè)內(nèi)部?jī)?yōu)化配置,保障系統(tǒng)的高可靠性,高擴(kuò)展性及高效性。
產(chǎn)品介紹
1 設(shè)計(jì)方案
1.1 智慧工廠
智慧工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段。是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù);提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù),以及合理的生產(chǎn)計(jì)畫(huà)編排與生產(chǎn)進(jìn)度。
1.2 總體設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化模擬生產(chǎn)線出庫(kù)入庫(kù)、產(chǎn)品追溯、實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)管理、激光在線打碼、RFID自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)剔除、自動(dòng)上下料等功能。
通過(guò)上位機(jī)軟件或手機(jī)APP來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和控制生產(chǎn)線的關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,遠(yuǎn)程控制,指導(dǎo)產(chǎn)線運(yùn)行,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分,故障排查等。上位機(jī)軟件以一定的編碼規(guī)則發(fā)碼到激光機(jī),進(jìn)行打二維碼和識(shí)別號(hào)到產(chǎn)品上;當(dāng)產(chǎn)品傳送至產(chǎn)線末端后,可以通過(guò)電子看板相關(guān)信息取走屬于該客戶填寫(xiě)的信息的產(chǎn)品。
1.3 功能描述
1) 手機(jī)微信或上位機(jī)軟件自動(dòng)撿選系統(tǒng)
手機(jī)微信或上位機(jī)軟件自動(dòng)撿選系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)分揀任務(wù)單的排序、發(fā)布,根據(jù)物料編碼,自動(dòng)與貨位對(duì)應(yīng),發(fā)送指令序列給PLC,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)揀選指定物品或禮品。手機(jī)微信如圖所示:
2) 機(jī)械手或伺服系統(tǒng)自動(dòng)揀選
機(jī)械手通過(guò)PLC與伺服電機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)貨位物料精確抓取。根據(jù)手機(jī)或上位為發(fā)送的指定去執(zhí)行抓取動(dòng)作。機(jī)械手可選配6軸機(jī)械手或線性機(jī)械手。
3) 自動(dòng)上料
機(jī)械手將物料放置鏈板輸送線上,鏈板帶動(dòng)物料至上料位,此時(shí)上料位檢測(cè)電眼檢測(cè)到物料,上料機(jī)構(gòu)自動(dòng)將物料抓取/吸取到環(huán)形輸送線上,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料。通過(guò)手機(jī)APP自動(dòng)選擇上料,即不需人員干預(yù),啟動(dòng)PLC程序內(nèi)循環(huán)方式抓取;手動(dòng)上料,即在手機(jī)上面選擇需要上料的代碼,機(jī)械手抓取該代碼對(duì)應(yīng)的物品上料。
4) 分料機(jī)構(gòu)
抓取的物料放置在鏈板輸送線上,形成序列,可根據(jù)客戶要求對(duì)速度節(jié)拍范圍進(jìn)行調(diào)節(jié),然后對(duì)堆積的物品進(jìn)行RFID自動(dòng)識(shí)別并單個(gè)分離,保證激光打碼逐一打標(biāo)。如果中途希望停止分料,可以選擇停止分料,物料將不會(huì)再流入后端輸送帶。
5) 激光打碼靜態(tài)平臺(tái)
由于鏈板輸送線據(jù)有一定的抖動(dòng)性,為了讓激光打碼的效果最佳狀態(tài),不受外界影響,通過(guò)氣缸將物品準(zhǔn)確定位后,進(jìn)行打二維碼、數(shù)字碼等內(nèi)容,然后再有氣缸推送到輸送線上。
6) 激光打碼系統(tǒng)
激光打碼位主要由激光機(jī)和定位機(jī)構(gòu)還有分離機(jī)構(gòu)構(gòu)成。物料傳送至激光打碼位處,檢測(cè)電眼檢測(cè)到物料,定位氣缸夾住物料,防止物料震動(dòng)影響激光打碼效果,激光機(jī)正常打碼,賦予每一件物料唯一的追溯碼,所有物料打碼結(jié)束,激光打碼機(jī)釋放完成信號(hào)。激光機(jī)類型及型號(hào)需根據(jù)打碼物品材質(zhì)及工作節(jié)拍等因素確定。
7) 讀碼系統(tǒng)
固定式讀碼器(RFID,二維碼)識(shí)讀物料的唯一追溯碼,并將信息反饋到管理系統(tǒng)。
8) 自動(dòng)下料
當(dāng)物料輸送至尾端,推料機(jī)構(gòu)感應(yīng)到3個(gè)物料后,自動(dòng)推料到6格下料貨位,當(dāng)貨位物料達(dá)到6個(gè)后,下料機(jī)械手將6個(gè)物料一次性抓取到裝盒區(qū),人工取走物料。
9) 不合格剔除
條碼識(shí)讀設(shè)備未識(shí)別到物料條碼時(shí),該物料為不合格品,傳送至剔除工位。
10) 成品入庫(kù)
物料傳送至入庫(kù)工位,檢測(cè)電眼檢測(cè)到物料,XYZ機(jī)械手自動(dòng)抓取物料放置于貨位。
11) HMI觸摸屏
其主要功能涵蓋報(bào)警記錄、參數(shù)設(shè)置、IO點(diǎn)位監(jiān)控、手動(dòng)模式、自動(dòng)模式。
通過(guò)多媒體手段(畫(huà)面、聲音等),為操作人員提供生產(chǎn)流水線形象直觀的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)、過(guò)程報(bào)警、事件報(bào)警等。
12) 電子看板系統(tǒng)
2 技術(shù)性能
1) 輸入電源: 交流220V±10% 50Hz
2) 工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃ 相對(duì)濕度≤85%(25℃) 海拔<4000m
3) 裝置容量:≤1.5kVA
4) 外形尺寸:300cm×215cm×150cm
5) 安全保護(hù):具有漏電保護(hù),安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
3 產(chǎn)品特點(diǎn)
3.1 機(jī)械特性
機(jī)械設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);機(jī)器框架采用鋁型材,機(jī)械非標(biāo)加工件材質(zhì)為6063、45#、SUS304、POM等,6063、45#等材質(zhì)表面鍍鎳處理。運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)停頓。輸送線運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)停頓、跳動(dòng)等。產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)行穩(wěn)定,無(wú)倒料現(xiàn)象。
3.2 電氣特性
電氣設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)合理,安全措施齊全;標(biāo)識(shí)正確、完整、與圖紙一致;布線符合標(biāo)準(zhǔn)、美觀,接線牢固。
4 系統(tǒng)組成
4.1 硬件清單
序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
規(guī)格及參數(shù) |
單位 |
數(shù)量 |
1 |
鏈板輸送線 |
鏈板,10米,帶減速電機(jī) |
套 |
1 |
2 |
上料倉(cāng)庫(kù) |
12格,非標(biāo)定制 |
套 |
1 |
3 |
取料機(jī)械手 |
|
套 |
2 |
4 |
上料機(jī)構(gòu) |
非標(biāo)定制,含氣缸、電磁閥、加工件 |
套 |
1 |
5 |
分料機(jī)構(gòu)
|
非標(biāo)定制,含氣缸、電磁閥、加工件 |
套 |
1 |
6 |
激光打碼平臺(tái) |
非標(biāo)定制 |
套 |
1 |
7 |
電子看板 |
|
套 |
1 |
8 |
工控機(jī) |
研華 |
臺(tái) |
1 |
9 |
下料機(jī)構(gòu) |
|
套 |
1 |
10 |
傳感器、氣動(dòng)元器件、線纜一批 |
歐姆龍 |
批 |
1 |
11 |
PLC |
西門(mén)子 |
套 |
1 |
12 |
二維碼讀碼設(shè)備 |
康耐視DM100 |
套 |
1 |
13 |
激光打碼機(jī) |
華工激光,CO2或光纖視一臺(tái)需求來(lái)定 |
套 |
1 |
4.2 軟件清單
序號(hào) |
名稱 |
功能 |
1 |
工業(yè)智能監(jiān)控管理 |
1)基于二維碼和RFID自動(dòng)識(shí)別的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和查詢 2)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)批次和生產(chǎn)過(guò)程的記錄和查詢 3)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果的記錄、統(tǒng)計(jì)和查詢 4)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的防錯(cuò)和防漏 |
2 |
手機(jī)APP無(wú)線控制系統(tǒng) |
1)實(shí)現(xiàn)手機(jī)與上位機(jī)同步對(duì)接 2)實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控管理 3)實(shí)現(xiàn)庫(kù)存查詢統(tǒng)計(jì) 4)實(shí)現(xiàn)安全庫(kù)存的設(shè)置和預(yù)警等功能 |
5 相關(guān)文檔
5.1 技術(shù)文檔
1) 操作和維護(hù)說(shuō)明
2) 產(chǎn)品技術(shù)信息
3) 軟件工具(PLC、HMI、OCR、激光打標(biāo)機(jī)等)
4) 計(jì)劃任務(wù)書(shū)
5) 操作手冊(cè)
6) 安裝手冊(cè)
7) PLC、HMI程序、追溯系統(tǒng)軟件
5.2 基本資料
(此項(xiàng)可以提供作為設(shè)備維護(hù)使用但不能作為商用)
1) 總布局圖
2) 電路圖,總布線圖;氣路圖
3) 設(shè)備機(jī)械圖紙 (2D),
4) 設(shè)備機(jī)械圖紙(3D), (Autocat, eplan, Pro engineer ....)
5) 元器件明細(xì)表(機(jī)械、電氣、氣動(dòng))
6) 其他
6 安全要求
1) 設(shè)備的透明觀察窗均采用高透PVC板(or有機(jī)玻璃)制作,可以開(kāi)啟的門(mén)一律采用門(mén)檢,如果門(mén)在開(kāi)啟的狀態(tài),系統(tǒng)將提示報(bào)警,停止設(shè)備動(dòng)作,以免危險(xiǎn)發(fā)生。
2) 露出的通電的部位一律采用防護(hù)罩,防止觸電,有警告標(biāo)簽加以提醒。
3) 設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件外露機(jī)構(gòu)需要有安全保護(hù)。
4) 傳動(dòng)部分外露間隙不大于5mm 。
5) 設(shè)備及外殼接地按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
6) 說(shuō)明書(shū)注明安全注意事項(xiàng)。
7) 安全標(biāo)識(shí)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
8) 電氣配線標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)SEMI S2;SEMIS22;IEC6020401或JISB9960-1.
9) 安全回路符合ISO 12849-1(EZ954-1).
10) 14級(jí)激光按照國(guó)家的相關(guān)要求做好防護(hù)。防護(hù)材料需提供國(guó)家相關(guān)部門(mén)出據(jù)的檢驗(yàn)報(bào)告。
11) 提供激光防護(hù)設(shè)備及相應(yīng)品牌。