Aplicación de la logística inteligente en la fabricación inteligente
1. Antecedentes
La logística inteligente es un eslabón clave para lograr la fabricación inteligente. Para la industria de fabricación discreta, diferentes empresas tienen grandes diferencias, procesos complejos y procesos discretos, lo que dificulta la creación de soluciones de productos. Su digitalización e informatización son muy difíciles y reflejan verdaderamente el nivel general de informatización en la industria manufacturera. A través de la entrada de software de almacenamiento y la salida de hardware, se realizan operaciones automáticas de almacenamiento y acceso a bienes (materias primas, herramientas, productos) y otros materiales para garantizar el trabajo ininterrumpido de la línea de producción y una producción y distribución oportuna y precisa de acuerdo con el ritmo de producción, de modo que que las unidades de producción de la empresa puedan comunicarse entre sí, además de formar relaciones de suministro, WCS, interfaces de entrada y salida y otros sistemas de software con muchos tipos de almacenes a través de WMS, WCS, interfaces de entrada y salida y otros sistemas de software, de manera eficiente. y controlar con precisión el flujo de bienes y mercancías a través de WMS, WCS, interfaces de entrada y salida y otros sistemas de software, y reflejar claramente el estado de almacenamiento ascendente y descendente para garantizar la precisión de los planes de operación de producción y los bienes entrantes y salientes. La Figura 1 es el diagrama de diseño del proceso general del sistema logístico automatizado.
2. La importante posición y situación actual de la industria manufacturera
Debido a las características de las empresas de producción (especialmente las empresas de producción a gran escala), generalmente no hay forma de establecer una Almacén convencional al lado de cada taller. La producción de la línea de producción es un proceso en tiempo real que no permite ninguna pausa. Por lo tanto, la función principal de la logística inteligente es apoyar la producción ininterrumpida de la línea de producción y asegurar su rápida velocidad de producción. y alta utilización del espacio de almacenamiento. Sus características son: ocupar el menor espacio posible y almacenar el mayor espacio posible; contenido de almacenamiento complejo, incluidos palés vacíos, tareas de soporte, productos semiacabados y productos terminados, sincronización del flujo de información y logística; salida del almacén; suministro y distribución. La precisión eléctrica debe ser alta.
1. Puntos débiles de la industria
Es difícil formular y dominar procesos estándar, y la situación en equipos, personal, gestión y otros aspectos es compleja. Partiendo de la premisa de que el personal no está familiarizado con el equipo, faltan ideas para la resolución de problemas in situ. En la producción real, no se pueden implementar procesos estándar y algunos productos tienen múltiples procesos de procesamiento coexistiendo debido a que ciertos procesos clave están limitados por recursos como máquinas u otras circunstancias especiales. Es aún más difícil gestionar los cambios en la estructura y el diseño del producto. Las operaciones manuales se enfrentan a enormes listas de materiales y condiciones de producción complejas, que a menudo provocan retrasos en las entregas, retrasos en el inventario, errores de procesamiento y, en ocasiones, escasez en el mercado. Debido a la falta de una gestión científica y estandarizada de los cambios de ingeniería, algunos materiales a menudo no se pueden vender y el inventario de la empresa está sobrecargado. En este momento es necesario mejorar parte del personal, equipos, gestión, etc., y mejorar cuestiones como la limitación de fondos para asegurar que el proceso se lleve a cabo de forma rápida y eficaz. Diagrama de situación actual de las empresas manufactureras, como se muestra en la Figura 2.
2. Casos de aplicación
(1) Descripción general del proyecto
Este proyecto está dirigido a un producto específico ensamblaje en un proceso de industria manufacturera discreta y proceso de ensamblaje, rediseño, diseño y construcción de un conjunto de líneas de producción logísticas inteligentes (líneas de producción de ensamblaje de productos). Este sistema se implementa como una línea de producción digital de acuerdo con las necesidades de logística inteligente e inteligente. De acuerdo con los requisitos de la logística inteligente y la gestión inteligente, este sistema está diseñado para cambiar el modelo de ensamblaje tradicional para realizar el seguimiento y control de la información de todo el proceso de producción de ensamblaje, como la liberación de tareas, el almacenamiento, el envío de AGV, el ensamblaje de la estación. etc., y construir un ensamblaje por lotes que se ajuste a las características de ensamblaje de cada estación, sea eficiente e inteligente, una línea de ensamblaje de fabricación inteligente relativamente flexible.
El almacén en línea correspondiente a la línea de montaje de fabricación inteligente incluye equipos: almacén de palets (almacén tridimensional apilador de cajas), almacén de materiales (almacén de elevación automática), almacén de soporte, AGV, línea transportadora, RFID, LED etc.
Las bibliotecas en línea correspondientes a la línea de montaje de fabricación incluyen software: software de gestión de bibliotecas de palets, software de gestión de bibliotecas de materiales, software de gestión de bibliotecas completas, software de control y programación de bibliotecas de palets, software de control y programación de bibliotecas de materiales, Software de control y programación de AGV, e interfaz ERP, interfaz con MES, etc.
(2) Flujo de trabajo del proyecto
En el proceso de producción real, a menudo hay muchos factores inciertos, como reparación y reelaboración del producto, desguace de materiales semiacabados, fallas de la máquina de la estación, y retraso en la recepción de materiales, etc. Es difícil para los gerentes controlar la situación en el sitio de manera oportuna.
La Figura 3 es el diseño logístico del proyecto, que aborda principalmente las características de las empresas de producción (especialmente las empresas de producción a gran escala), haciendo de la línea de producción un proceso continuo en tiempo real, con distribución oportuna de materiales, solución de problemas oportuna, etc. El flujo de trabajo es: el sistema superior emite instrucciones a través de la interfaz y, después de recibir las instrucciones, el AGV almacena las paletas tridimensionalmente a lo largo de la línea transportadora (como se muestra en la Figura 8).
Los materiales se empaquetan y retirado tridimensionalmente (como se muestra en la Figura 9),
El personal puede procesar los materiales colocados por AGV en la estación de trabajo ensamblada manualmente (como se muestra en la Figura 10).
Posteriormente, el AGV entrega los materiales a la estación de inspección. Una vez completada la inspección, el AGV entrega las mercancías a lo largo de la línea transportadora a la estación de trabajo. La estación de trabajo activa el sistema automático de procesamiento de carga para realizar la producción. y procesamiento de las mercancías. Una vez completado el procesamiento, el AGV entrega el producto terminado al área de almacenamiento de producto terminado (Figura 11). Se realiza una logística inteligente.
(3) Logística y flujo de información
La relación entre logística y flujo de información es inseparable. Por un lado, las actividades logísticas generarán una gran cantidad de información como el suministro de materias primas y el consumo de productos terminados, por otro lado, las actividades logísticas también generarán una gran cantidad de información; Para mejorar la eficiencia de la logística, es necesario mantener el flujo de información fluido y retroalimentar con precisión la información requerida para la operación de cada eslabón de la logística. Por otro lado, el avance continuo de la tecnología de la información ha creado las condiciones para la transmisión oportuna y a gran escala de información, lo que a su vez ha promovido la ampliación del alcance de los servicios logísticos y la mejora continua de los métodos de organización y gestión logística, y impulsó la mejora de las capacidades y la eficiencia logística.
El diagrama esquemático de logística y flujo de información que se muestra en la Figura 4 se basa en el proceso de ensamblaje y el proceso de ensamblaje de productos específicos, y los requisitos de automatización y gestión inteligente de materiales están conectados con el nivel superior. interactúa y coopera con el control de ejecución de la línea de producción, realiza la importación y exportación de procesos (integrados, admite importación VPPC), tareas (entrada manual, admite importación VPPC) y materiales (biblioteca de materiales), cambiando el ensamblaje tradicional. modo
Un conjunto realiza el ensamblaje por lotes, satisfaciendo Las características de ensamblaje de cada estación son líneas de producción de ensamblaje digital eficientes, inteligentes y relativamente flexibles.
(4) Estructura de la red
La plataforma de información logística es el centro de operación eficiente de la logística inteligente. El principal valor de la plataforma de información es: colaboración eficiente de información e información fluida y transparente en cada enlace, lo que puede permitir a las empresas de la cadena de suministro dominar la información logística de manera eficiente y oportuna, y apoyar el establecimiento de mecanismos de trabajo colaborativo estandarizados en la industria. y mercado a través del intercambio de información.
La Figura 5 es un poderoso diagrama de estructura operativa de toda la logística inteligente, que utiliza big data, inteligencia artificial y aprendizaje automático, automóviles autónomos, vehículos y camiones guiados automáticamente AGV, sensores de Internet de las cosas, robots. y autoorganización Realización inteligente de automatización logística, estantes inteligentes, contenedores inteligentes, GPS, identificación por radiofrecuencia (RFID), intercambio electrónico de datos (EDI), blockchain, etc., para lograr visualización, controlabilidad, inteligencia y redes, de ese modo mejorando la eficiencia logística y reduciendo costos, llevando la cadena de suministro a un nivel superior.
?(5)Proceso de negocio
La Figura 6 es un diagrama completo del proceso de negocio. Incluye principalmente tareas de producción, preparación de producción, control de tareas, ejecución de producción y estadísticas de producción. El primero es la importación y creación de tareas de producción (el registro de cambios de tareas se puede consultar en cualquier momento). En segundo lugar, el almacenamiento de materias primas, despliegue de personal, preparación de puestos de trabajo y utillaje, configuración completa de almacenes de materiales, etc. Nuevamente, consulte las condiciones ejecutables de las tareas; ajuste y clasifique las tareas; realice un seguimiento del progreso de la ejecución de las tareas y exporte datos como la calidad y el progreso de la ejecución de las tareas. En segundo lugar, realizar una programación y ejecución inteligente de las estaciones de producción.
Finalmente, a través de estadísticas de datos, se logra la visualización en tiempo real de datos dinámicos de producción, estadísticas de calidad y registros de transacciones (manejo de fallas, mantenimiento, etc.);
(6) Módulo de funciones
La Figura 7 es el diagrama del módulo funcional del sistema de control de ejecución de la línea de producción digital diseñado para este proyecto. Incluye principalmente siete funciones: gestión de tareas, ejecución de producción, logística de producción, análisis estadístico, gestión de datos básicos, programación de producción y recopilación de datos de la línea de producción. Realiza las funciones de almacenamiento temporal, selección y procesamiento por lotes de materiales necesarios para las líneas de ensamblaje y líneas de ensamblaje de piezas, y realiza la distribución automática de materiales desde las estaciones de trabajo a cada estación de trabajo con el apoyo de AGV. También puede realizar la distribución automática de materiales a varias estaciones de trabajo con la ayuda de AGV. El sistema de control de ejecución de la línea de producción digital puede realizar la gestión de seguimiento de materiales y puede realizar el registro automático, alarma, visualización remota, estadísticas y estadísticas de las tareas de producción, calidad y horas de trabajo.
3. Actualización de la fabricación tradicional a la fabricación inteligente
Los proyectos anteriores realmente resuelven los complejos problemas de la fabricación tradicional en términos de equipos, personal, gestión, etc. Bajo una operación totalmente automatizada, se reducen los costos de mano de obra, se acorta el tiempo del proceso, se reduce el flujo del proceso, se reducen los gastos de personal y de costos de proceso, las desventajas de la fabricación tradicional realmente cambian y se realiza la actualización de la fabricación tradicional a la fabricación inteligente. se muestra en la Figura 12.
3. Resumen
El sistema logístico inteligente no es una simple combinación de equipos, sino una forma sistemática de pensar. Utilizar plenamente las funciones del dispositivo para lograr una conexión rápida y sin interrupciones de software y hardware es un proceso complejo de optimización global. Mediante el uso de métodos de integración de sistemas, diversos materiales pueden fluir de la manera más razonable, económica y efectiva, logrando la informatización, automatización, inteligencia, velocidad y racionalización de la logística, y haciendo la transición de la forma de almacenamiento de mercancías del almacenamiento estático al almacenamiento dinámico. El almacenamiento permite que las mercancías en el almacén entren y salgan automáticamente del almacén según sea necesario, convirtiendo el almacén en un eslabón importante en la logística de producción empresarial a través del almacenamiento a corto plazo, las piezas compradas y las piezas de fabricación propia se envían automáticamente al siguiente proceso de producción; un tiempo específico, conformando así un proceso de operación logística Inteligente. La logística inteligente juega un papel cada vez más importante en la aplicación de líneas de montaje de fabricación inteligentes discretas. Con el rápido desarrollo de la fabricación de equipos de almacenamiento y logística, se aplicarán más tecnologías de software y hardware a la fabricación inteligente.