文 / 本刊記者 任芳
3C電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快、個(gè)性化需求不斷凸顯,在物流作業(yè)方面具有物料品種多、產(chǎn)線換線頻繁等顯著特征,同時(shí)企業(yè)面臨人力成本上升、人工作業(yè)效率和準(zhǔn)確率難以保證等瓶頸,如何借助智能物流解決方案實(shí)現(xiàn)降本增效成為重要的突破口。物流機(jī)器人解決方案因其柔性、高效等優(yōu)勢(shì),在3C電子行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
3C電子即計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)和消費(fèi)電子產(chǎn)品(ConsumerElectronic)三類(lèi)電子產(chǎn)品的簡(jiǎn)稱(chēng)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),3C電子行業(yè)迎來(lái)了持續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年,計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入141285.3億元,同比增長(zhǎng)14.7%;利潤(rùn)總額8283.0億元,同比增長(zhǎng)38.9%。目前,我國(guó) 3C電子行業(yè)整體產(chǎn)值規(guī)模已超過(guò) 6 萬(wàn)億元。行業(yè)的不斷發(fā)展,特別是近幾年智能制造的逐步推進(jìn),為自動(dòng)化物流技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的空間。
針對(duì)物流機(jī)器人系統(tǒng)在3C電子行業(yè)的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況,本次專(zhuān)題我們重點(diǎn)采訪了蘇州海豚之星智能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海豚之星”)、 浙江欣奕華智能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“浙江欣奕華”)兩家企業(yè)。海豚之星主要提供輕小型工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品,憑借爆款產(chǎn)品“小海豚”系列搬運(yùn)機(jī)器人獲得廣泛關(guān)注,在3C電子行業(yè)擁有多個(gè)成功案例;浙江欣奕華為3C電子行業(yè)提供SMT半導(dǎo)體制造車(chē)間等的機(jī)臺(tái)或工位,以輥筒、復(fù)合機(jī)器人產(chǎn)品為主的上下料整體解決方案。
近年來(lái),隨著電子產(chǎn)品技術(shù)層層突破及消費(fèi)者收入的增加,消費(fèi)者對(duì)3C電子產(chǎn)品的更換迭代及小眾化、個(gè)性化使用需求也步入了新的周期。3C電子制造業(yè)更是為了追求高效率、低成本的多樣少量的生產(chǎn)需求,需要對(duì)傳統(tǒng)制造工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化改造。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)興起及成熟,3C電子制造業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景的智能化改造訴求也越來(lái)越清晰。對(duì)此,浙江欣奕華有關(guān)負(fù)責(zé)人從三方面介紹了3C電子制造業(yè)的需求:
浙江欣奕華復(fù)合機(jī)器人
一是非標(biāo)定制自動(dòng)化。針對(duì)生產(chǎn)流水線、產(chǎn)品包裝流水線等不同體積的產(chǎn)品、不同場(chǎng)景尺寸的需求等,進(jìn)行客制化非標(biāo)定制,例如輥筒線、皮帶線、線邊模具檢測(cè)等。
海豚之星營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)陸建新
二是物流配送(搬運(yùn))自動(dòng)化。針對(duì)3C制造業(yè)倉(cāng)庫(kù)貨到人揀選、倉(cāng)儲(chǔ)到線邊倉(cāng)或線邊實(shí)驗(yàn)室等物料配送、機(jī)臺(tái)上下料、線尾半成品、成品的入庫(kù)運(yùn)輸?shù)取@绮捎昧Ⅲw高架庫(kù)、AGV、AMR等。
三是組插堆疊自動(dòng)化。針對(duì)流水線上下料作業(yè)、產(chǎn)品檢測(cè)作業(yè)、產(chǎn)品工站移轉(zhuǎn)作業(yè),產(chǎn)品下線堆疊等。例如工業(yè)機(jī)械手臂、視覺(jué)機(jī)械手臂等。
海豚之星營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)陸建新則聚焦物流配送自動(dòng)化,進(jìn)一步分析了3C電子制造企業(yè)的需求:一是大批量定制、生產(chǎn)周期縮短對(duì)于柔性化、矩陣式的生產(chǎn),要求物流具備快速應(yīng)變能力;二是為了降低風(fēng)險(xiǎn),生產(chǎn)線拆解更細(xì)分,物流頻次上升,要求物流系統(tǒng)的效率更高;此外,由于3C電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度特別快,對(duì)物流系統(tǒng)的柔性也提出了更高的要求。
基于3C電子行業(yè)的作業(yè)特點(diǎn)及對(duì)物流自動(dòng)化的要求,企業(yè)在選擇物流機(jī)器人解決方案時(shí),通常會(huì)基于多方面因素考量。
“客戶(hù)對(duì)供應(yīng)商的整體服務(wù)能力往往是最關(guān)心的,他們最擔(dān)心的是物流智能化改造對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)影響,能夠提供優(yōu)質(zhì)性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品及服務(wù)是贏得客戶(hù)的關(guān)鍵?!闭憬擂热A有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,掌握物流機(jī)器人系統(tǒng)的核心技術(shù)(如調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航方式、安全措施等),量產(chǎn)交付能力,產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格定位,以及售前整體規(guī)劃、項(xiàng)目交付能力和售后運(yùn)維能力是基礎(chǔ)指標(biāo)。
陸建新進(jìn)一步補(bǔ)充,物流機(jī)器人系統(tǒng)的兼容性、適配性、交互能力則進(jìn)一步拉開(kāi)了差距。
首先,系統(tǒng)兼容性。3C電子行業(yè)生產(chǎn)量大,庫(kù)存大,為方便管理生產(chǎn)及倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù),企業(yè)通常配備有MES、WMS、ERP等信息系統(tǒng),物流機(jī)器人系統(tǒng)必須能夠與之兼容,才能根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)節(jié)拍準(zhǔn)時(shí)將物料送往產(chǎn)線。
其次,適配性。3C電子行業(yè)零部件及成品多為輕物料,以料箱為主要存儲(chǔ)單元,因此物流機(jī)器人需要與不同的存儲(chǔ)單元器具相適配。另一方面,隨著土地成本的上升,企業(yè)需要進(jìn)一步優(yōu)化物流以擴(kuò)大生產(chǎn)空間,提高廠房面積使用率,因此需要物流機(jī)器人能夠適配空間,小體積、窄通道運(yùn)行的物流機(jī)器人成為更多企業(yè)的首選。
第三,交互能力。為了提高生產(chǎn)效率,企業(yè)往往會(huì)較多數(shù)量地引入物流機(jī)器人,這就需要物流機(jī)器人具備更高的軟硬件能力,從而能夠適應(yīng)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、多機(jī)交互。
目前,物流機(jī)器人已經(jīng)在3C 電子整廠物流中廣泛應(yīng)用,如進(jìn)行貨物收料、儲(chǔ)存及“貨到人”的搬運(yùn)揀選,或者搬運(yùn)接駁立體庫(kù)存儲(chǔ)進(jìn)出等。以下選擇浙江欣奕華和海豚之星的兩個(gè)應(yīng)用案例進(jìn)行分析。
(1)項(xiàng)目需求與痛點(diǎn)
項(xiàng)目改造前,“貼片-環(huán)測(cè)-點(diǎn)膠-入庫(kù)”環(huán)節(jié)通過(guò)人工進(jìn)行搬運(yùn),每次搬運(yùn)物料在100公斤左右。由于環(huán)節(jié)間流轉(zhuǎn)節(jié)奏快,需要員工快速頻繁上下樓、穿插作業(yè),勞動(dòng)強(qiáng)度大。此外,生產(chǎn)設(shè)備24小時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),員工工作時(shí)間長(zhǎng),既不利于車(chē)間安全管理,疫情期間也存在潛在感染隱患。為此,西安中興希望通過(guò)引入移動(dòng)機(jī)器人來(lái)逐步替代人工搬運(yùn)。
浙江欣奕華-西安中興項(xiàng)目
海豚之星-某知名電子生產(chǎn)企業(yè)項(xiàng)目
(2)項(xiàng)目難點(diǎn)
首先,車(chē)間的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,幾個(gè)生產(chǎn)工藝間的設(shè)備高度不同,在保證安全作業(yè)的同時(shí),還需要移動(dòng)機(jī)器人兼顧可以在不同高度設(shè)備間精準(zhǔn)地收取物料。
其次,搬運(yùn)的物料載具或單元器具多樣化,不僅有吸塑托盤(pán)、點(diǎn)膠托盤(pán)、鋁殼料箱等不同類(lèi)型,還有不同的規(guī)格尺寸,對(duì)解決方案中硬件產(chǎn)品的兼容性又提出了很多要求。
再次,設(shè)備間存在信號(hào)干擾、設(shè)備外形不同、??糠绞讲煌鐦菍影徇\(yùn)還需要快速切換定位和地圖導(dǎo)航,這些都對(duì)軟件系統(tǒng)的智能化提出了很高的要求,需要支持機(jī)器人設(shè)備多種??糠绞剑趲着_(tái)不同類(lèi)型設(shè)備間柔性化、快速切換。
(3)解決方案及效果
浙江欣奕華為西安中興打造了智能工廠移動(dòng)機(jī)器人整體解決方案,包括:定制開(kāi)發(fā)了“單層輥筒接駁可浮動(dòng)機(jī)器人”,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)、叫料系統(tǒng)與客戶(hù)的MCS業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)全面對(duì)接。
從實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看,通過(guò)引入浙江欣奕華移動(dòng)機(jī)器人解決方案,進(jìn)一步理順了西安中興單板測(cè)試領(lǐng)域的作業(yè)流程,提高了物料流轉(zhuǎn)效率,所有調(diào)度任務(wù)通過(guò)工廠制造控制系統(tǒng)(MES)發(fā)布,讓生產(chǎn)節(jié)拍的控制能力更加精準(zhǔn),搬運(yùn)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)追溯。
(1)項(xiàng)目痛點(diǎn)
企業(yè)產(chǎn)線布局緊湊、物料周轉(zhuǎn)頻繁,現(xiàn)有人員很難滿(mǎn)足擴(kuò)產(chǎn)后的物料搬運(yùn)作業(yè)要求,及時(shí)性難以保證,導(dǎo)致生產(chǎn)節(jié)拍受影響,生產(chǎn)效率受限。
(2)解決方案
為達(dá)到更好地優(yōu)化場(chǎng)內(nèi)物流作業(yè),提高作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的,海豚之星推薦定制化的AL02搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)解決方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的高效精準(zhǔn)配送,在不同產(chǎn)線之間、不同工位間進(jìn)行全自動(dòng)物料運(yùn)轉(zhuǎn),穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)拍。
隨著電子產(chǎn)品技術(shù)層層突破及消費(fèi)者收入的增加,消費(fèi)者對(duì)3C電子產(chǎn)品的更換迭代及小眾化、個(gè)性化使用需求也步入了新的周期。3C電子制造業(yè)更是為了追求高效率、低成本的多樣少量的生產(chǎn)需求,需要對(duì)傳統(tǒng)制造工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化改造。
(3)技術(shù)亮點(diǎn)及效果
硬件方面,AL02搬運(yùn)機(jī)器人具有以下特點(diǎn):車(chē)身尺寸較小,窄通道運(yùn)行,最小直角堆垛寬度為1200mm,最小轉(zhuǎn)彎半徑僅800mm;采用絲桿舉升,定位精度更高。值得一提的是,為了準(zhǔn)確識(shí)別并適應(yīng)多種料箱,海豚之星定制了單叉腿設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)器人,能輕松叉取小貨物,并在叉腿上加裝翼型拓展,能適應(yīng)不同尺寸的料箱,并保持在舉升過(guò)程中的穩(wěn)定性。這些定制化設(shè)計(jì)很大程度上使物流機(jī)器人在貨物搬運(yùn)過(guò)程中順暢運(yùn)行,采用多重安全防護(hù)措施,避免顛簸、磕碰等情況的發(fā)生。此外,機(jī)器人結(jié)合實(shí)體庫(kù)位檢測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)檢測(cè)庫(kù)位狀態(tài),同步到上層系統(tǒng)物料管控系統(tǒng),以做到物料信息的實(shí)時(shí)更新及識(shí)別,能夠精準(zhǔn)識(shí)別物料的位置及狀態(tài),保證取放貨物時(shí)的精度。
系統(tǒng)方面,海豚之星采用自主研發(fā)的智能調(diào)度系統(tǒng),支持與產(chǎn)線MES系統(tǒng)對(duì)接,將物料運(yùn)送到7條產(chǎn)線邊,并配合MES系統(tǒng)完成產(chǎn)線的尾料下線,實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)與產(chǎn)線之間的物料自動(dòng)運(yùn)輸。
此外,AL02搬運(yùn)機(jī)器人高精度的對(duì)接,多功能的呼叫及物料管理系統(tǒng),更便捷的智能化管理,打通了場(chǎng)內(nèi)物質(zhì)流與信息流,物料信息全程可追溯,軟件系統(tǒng)直觀交互。全面滿(mǎn)足了企業(yè)柔性生產(chǎn)需求,縮短了停產(chǎn)改造周期。
陸建新表示,未來(lái)物流機(jī)器人在3C電子行業(yè)中的應(yīng)用會(huì)更加細(xì)分,覆蓋整廠物流各個(gè)環(huán)節(jié),包含材料入庫(kù)(采購(gòu)、調(diào)撥、生產(chǎn)退料)、材料出庫(kù)(生產(chǎn)、調(diào)撥、轉(zhuǎn)移)、生產(chǎn)搬運(yùn)(材料配送上線、工序間轉(zhuǎn)運(yùn)、成品下線)、成品入庫(kù)等,實(shí)現(xiàn)全廠物料搬運(yùn)的無(wú)人化、智能化。
為了更好地助力3C行業(yè)客戶(hù)智慧制造轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)更高效、更安全、更便捷,海豚之星致力于提供更加豐富和細(xì)化的場(chǎng)景化解決方案,在技術(shù)方面不斷升級(jí),如自主研發(fā)智能調(diào)度系統(tǒng),可以對(duì)接企業(yè)原有系統(tǒng)獲取關(guān)鍵信息,并入指令任務(wù)中,讓搬運(yùn)機(jī)器人獲取更多的數(shù)據(jù);車(chē)體上配備多重安全防護(hù),如避障雷達(dá)360°掃描周?chē)h(huán)境、防撞觸邊、急停按鈕等,全方位保障人員和貨物的安全;還提供了多種接口,通過(guò)多種信息協(xié)議,可將物流機(jī)器人與廠內(nèi)輥筒線、叉車(chē)接駁臺(tái)、卷簾門(mén)、風(fēng)淋門(mén)、電梯等不同設(shè)備連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)各作業(yè)場(chǎng)景間自由切換,更好地適應(yīng)環(huán)境。
浙江欣奕華有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,根據(jù)3C電子行業(yè)的發(fā)展需求,未來(lái)對(duì)物流機(jī)器人的作業(yè)功能多樣性要求會(huì)越來(lái)越高,物流機(jī)器人的技術(shù)革新也將朝著多功能作業(yè)的方向發(fā)展。浙江欣奕華據(jù)此進(jìn)行產(chǎn)品功能開(kāi)發(fā)規(guī)劃,如攻克復(fù)合機(jī)器人多夾具交替技術(shù),以實(shí)現(xiàn)同臺(tái)復(fù)合機(jī)器人經(jīng)過(guò)嚴(yán)密算法后具備自我判斷功能,自動(dòng)更換不同夾具,以滿(mǎn)足同工位不同產(chǎn)品的產(chǎn)出。
此外,3C電子行業(yè)客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的作業(yè)精度、對(duì)產(chǎn)品交付的管理、對(duì)產(chǎn)品的售后運(yùn)維頻率要求都非常高。對(duì)此,浙江欣奕華除了不斷升級(jí)產(chǎn)品技術(shù)外,還針對(duì)性地進(jìn)行作業(yè)程序調(diào)整應(yīng)對(duì),所有交付產(chǎn)品均在公司內(nèi)部完成充分的耐壓測(cè)試及實(shí)操運(yùn)行作業(yè),確保交付產(chǎn)品抵達(dá)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)后能夠高精度地穩(wěn)定作業(yè);并在產(chǎn)品交付之前進(jìn)行前置交付事項(xiàng)作業(yè),比如提前進(jìn)行系統(tǒng)部署、部署設(shè)備提前進(jìn)行配置,以滿(mǎn)足客戶(hù)的要求;最后,在售后運(yùn)維環(huán)節(jié),對(duì)交付產(chǎn)品進(jìn)行定期巡檢及保固,確保設(shè)備保持最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。