提前布局数控设备带来发展机遇
相比软件系统平台的先行先试,长盈精密对于机械手的
应用显得更为谨慎。毕竟,对于一家精密金属外观元件制造商而言,自动化机械手应用的好坏,对工厂生产效率和品质的影响更为致命。
2014年,以苹果手机为代表的手机外观金属中框设计风云突起,市场需求迎来爆发式增长,这对长盈精密来说是重大利好。
据任项生介绍,由于一路看好这一块市场,早在数年前,企业便提前布局引进大量CNC数控加工设备,而CNC数控加工是实现金属中框设计的核心环节。随着行业机遇窗口开启,源源不断的订单开始找上门来,企业不得不加速增资扩产的步伐。
2014年底,长盈精密在大朗租下一处面积超过50000平方米大小的厂房,并将2000多台CNC数控设备全部转移至此。目前,整个工厂有大约2600名员工两班倒日夜兼程,负责不间断地给设备上下料、物流配送、维修保养等。
按照企业的初步设想,他们将引进大量日本
发那科所制造的机械手替代一线操作工。除了设备维护等少数工序,初步规划每个机械手负责6台CNC设备的大部分操作,最终将员工数量压缩至200人左右。
尽管上述设想尚未落地,但任项生对此却信心满满。这样的自信源自企业已有的机器换人成效以及西门子工厂给传统生产带来的颠覆。
引入“抛光机器人”一年收回成本
任项生透露,在此之前,长盈精密已经在抛光车间有过半年多的“机器换人”尝试。
在金属精密元件的制造过程中,抛光工艺一直是十分依赖于手艺精度的技术活,即便是有着数年经验的抛光师傅,也难以保证生产的良品率,而且,由于合适的Kaiyun官方网站app登录 难寻,企业往往需要为此支付更多的用工成本。以一名熟练的抛光师傅为例,长盈精密每个月需要为其支付超过1万元的各类支出,用工成本远高于普工。
相比其他车间,抛光车间粉尘大、环境脏,更容易令员工患上职业病,且存在引发爆炸等潜在危险,也让企业的安全生产弦时时绷紧着。
综合考虑这些因素,从2014年开始,长盈精密持续投入1600万元引进60部
机器人。如今走进抛光车间,一排排整齐划一的机械手取代了往日大量的抛光师傅,仅留下少数品质检验人员在生产线末端负责成品检查。
使用机器人抛光打磨后,该车间的人力节约了590人,产品不良率降低了20.7%,设备产能效率是原来的2.5倍。
按照产值换算,企业仅用了一年时间便收回了抛光车间机器换人所投入的成本。长盈精密的宣传资料还透露,东莞市政府和松山湖管委会还将该项目列入机器换人应用重点扶持项目,并将给予最高级别的400万元技术补贴。
方向
努力对标西门子数字工厂
暂不考虑实现“混线生产”
在尝到“机器换人”的甜头后,长盈精密开始主动探寻更多智能制造升级的可能。
为了学习如何打造无人工厂,任项生于2014年专程前往四川,实地考察了西门子在中国设立的首家数字工厂——“工业自动化产品成都生产研发基地”(以下简称“SEWC”)。在他们心中,无人工厂未来的发展方向便是要对标SEWC。
在任项生的印象中,与普通的工厂相比,SEWC在使用ERP、PLM等工业互联网软件时,最大不同是实现了所有软件的互联互通,以及虚拟和现实的交互。近百款软件实现互联式沟通,让“数据”成机器之间的“语言”。借助这些互联互通的软件,人工智能在SEWC得到最大限度的展现。
在SEWC,生产命令和原料从工厂一端输进,经过产品研发、工艺设计、生产加工和检验包装,最后从工厂另一端输出产品。所有工作都由计算机软件系统控制的机器人、数控机床、无人运输小车和自动化仓库来实现,人不直接参加工作。白天,工厂内只有少数工作人员做一些核查,修改一些指令;夜里,只留两三名监视员。
除了分布在每个环节的机械手,这个工厂到处都是传感器,工厂的远程控制系统相当于大脑,连接下面的网络就是它的神经,驱动系统就是肌肉,传感器就相当于眼睛和鼻子,整个数字工厂便是通过机器与软件的交互,实现像人一样自动运转。
相比传统工厂,SEWC节省了30%到50%的人员,产品合格率高达99.85%。在任项生眼中,SEWC所带来的人与机器的交互,正是长盈精密所要打造的无人工厂的标杆,也是企业迈向
工业4.0的关键所在。
在考察中,任项生还发现,SEWC几乎每一条生产线上能够同时生产多款产品,利用交替生产的方式,SEWC首先保证不同批量的产品实现交货期稳定,实现混线生产。
“实现这些功能,背后需要有强大的虚拟工厂做支撑,这是我们暂时做不到的,毕竟人家(西门子)花了上百年时间和积累才做到这一步,我们才刚刚开始。”任项生说,随着量少款多的个性化需求成为全球贸易的发展趋势,柔性化生产将成为下一步智能制造转型的方向,但就目前而言,考虑到混线生产的研发难度及投入强度,在大朗的无人工厂,企业尚没有混线生产的布局或规划。
就现阶段而言,他们更倾向于先用机械手代替大部分操作工,将人员从给设备上下料、配送物流等领域解放出来,然后用交互性软件平台将整个工厂串联起来,尽最大可能实现人员的缩减、效率及品质的提升。
任项生坦言,与SEWC相比,长盈精密的无人工厂仍处于起步阶段,前面仍有众多难点等待企业去逐步学习攻克。
“何时能够达到SEWC般的理想状态?”任项生表示,无人工厂的打造涉及大量资金投入、复杂的生产过程改造、以及强大的机器人技术支撑等多重因素,必须根据企业的经营状况等实际稳步推进,暂时无法给出明确的时间表。