多年来,各级机器制造商一直致力于改善设备的换产时间和生产的灵活性。在实际的运营生产中,生产 SKU 数量与生产灵活性不断提高,而工厂的吞吐量运营却远远跟不上。因此,想要与换产生产速率保持一致,制造商就要牺牲一些设备的吞吐量,才能保持灵活的生产和充足的供应。然而,面对如今市场激增的需求,天秤迅速倾斜,工厂产量速率的增长可为企业带来更大效益,而这也给企业的灵活性带来了严峻的考验。
那么,如何在不影响吞吐量的情况下,构建更智能、更灵活的设备呢?罗克韦尔自动化给出了以下解决方案:
技术推动产业升级
在设备生产中,优化设备性能是重中之重,但许多制造商发现,对采用传统技术的设备进行逐步改进已经无法满足客户对于灵活性的需求。使用静态机械部件、摩擦式传送装置和众多辅助设备制造的机器以固定的变量生产统一的产品,或许可以实现较高的产量,但无论经过多少次设计更迭,这类机器往往都无法达到“多品种、小批量”环境下的生产力目标。
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既想要设备灵活性的提高,又能带来产量的提升得益于机电一体化技术的发展。在装配、包装等领域,以下技术的主导作用显得尤为重要:
- 机器人技术
机器人具备固有的灵活性,在无需机械改道的前提下,既可以通过视觉引导型巡线技术来处理变化无穷的产品形状和尺寸,还可以在满足生产效率的同时随时更改配方。
- 独立小车技术 (ICT)
传统的传送系统以固定速率让产品在预先配置的路径上移动,而 ICT 则根据小车在系统中的定位,灵巧地调整其他小车位置,极大地提高了生产的灵活性和产量。
- 自动换模
为换模装置配备智能伺服电机和变频器后,只需按下一个按钮,即可完成配置新产品所需的机械设置。
由于机电一体化取代了复杂的机械设计,机器设备能够以更少的零部件实现更多的工作方式,占用的空间也大大缩小,在仿真和数字孪生技术的帮助下,设备制造商可以在虚拟环境中测试和确认设计,从而加快创新,减少风险。更多的原始设备制造商 (OEM) 开始通过统一机器控制策略将这些技术集成至其设备和工厂架构中。