5G下的智慧物流——柔性生产物流

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随着经济的发展,制造业面临着劳动力成本快速增加、产能过剩、竞争激烈、客户个性化需求不断增加等问题。另一方面,用工难、专业人才缺乏,制造业转型迫在眉睫。如今,5G、物联网、协作机器人、机器视觉等新兴技术迅速涌现,为企业推进智慧工厂建设提供了良好的技术支撑。其中,智能物流解决方案已成为行业焦点话题。

 

【01智能物流下的机器人】

相关数据显示,2017年中国智能物流行业市场规模达到3375亿元,同比增长21.18%。专家预测,到2022年,中国智能物流行业的市场规模将增至7938亿元。在这种需求的刺激下,各种物流机器人迅速面世并应用于搬运、码垛、分拣等物流环节,可分为AGV、码垛机器人、分拣机器人等。

 

AGV是目前智能物流中广泛应用的一种物流搬运设备,从20世纪50年代开始在国外仓储行业得到应用。码垛机器人不仅可以搬运重物,而且工作速度和质量都比人工高得多。每台码垛机器人都有独立的控制系统,极大地保证了操作精度。复合机器人一般有传感器、物镜、图像识别系统和多功能机械手,可以根据图像识别系统“看到”物体的形状,用机械手抓取物体,然后放在指定位置,从而实现货物的快速分拣。

 

【02智慧物流在3C行业的应用】

随着消费者需求的多样化、个性化,企业的生产也呈现出“多品种、小批量、多批次、时效性高”的特点。3C工业的生产也是如此,所以针对这种情况,3C工业的智能物流形式主要是柔性物流搬运机器人。

 

以3C某电子贴片车间为例,其生产的大量电子元器件外观相似,容易被人眼混淆。虽然已经在智能仓储系统中使用,但是依靠产品编码,各条生产线轮流提取原料非常不方便。由于环境复杂,信息不畅(不在5G信号状态下),库存情况往往不明朗,多条生产线排队领料,导致生产线成本高、效率低,与之自动化。

 

 

 

基于5G网络,结合AGV+小型协作机器人+生产线终端接口,实现全车间原材料自动配送,形成安全、可靠、灵活的生产物流供应体系。

 

 

AGV通过5G高速网络与车间内十多条生产线实时交互,实时了解生产线的状态信息。当AGV系统确定一条生产线的原材料即将耗尽时,开始向智能仓储系统(以下简称仓库)移动,同时通过网络仓库发送需求信息,仓库开始备料。AGV到达仓库后,由小型协作机器人抓取物料,暂时存放在AGV小车上。小型协作机器人配有电动抓手,可自适应抓取各种规格的产品。取料后,AGV移动到相应的生产线,小辅助协作机器人将物料卸载到生产线。整个系统流程快速稳定。

 

根据案例,定义了以5G、云数据和柔性机器人为核心,通过形成自动化物流系统将它们连接起来,由主控计算机和相关软件统一控制和管理的柔性生产物流供应系统,从而形成多品种、变批量生产和混流生产的自动化制造系统。

 

[03对柔性生产物流系统的要求]

5G是柔性生产物流供应体系的关键因素。高速数据传输、低传输延迟、海量接入、按需组网、移动边缘计算、高网络泛在能力、低功耗、高传输安全性等优势。,保证智能仓储系统的信息输入输出。

 

同时,该系统对AGV和机器人(复合机器人)的安全性、续航能力、负载、安装空等都有很高的要求。辅助协作机器人轻便灵活,负载重量比高,支持DC电源,满足配置要求。

 

安全方面,借助节庆卡开发的一套软硬件安全系统,节庆卡系列产品有主动和被动两种安全防护策略:主动策略是基于视觉的安全区2,人进入这个区域,机器人会以较慢的速度工作;进入视觉安全区1,机器人将静止不动;被动策略,即当机器人遇到超过设定扭矩上限的人时,机器人会立即停止,以保护人员或设备的安全。

 

软件方面,兼容性好,基于Linux脚本语言,提供ROS驱动,方便系统二次开发。

 

柔性生产物流供应系统,通过对整个车间信息和仓库信息的全面实时处理,可以合理地运输物料,控制库存,给生产和管理带来极大的便利。未来可应用于很多行业,如家电、电子、医疗器械等具有SMT技术的行业,仓储物流拆/堆、搬运、仓储、分拣等环节。

 

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