智能工厂——生产物流的未来

发表于：2014年7月9日 /更新：2021年9月28日 - 作者： Konrad Wolfenstein

智能工厂：工厂或仓库中的运输机器人 – 图片：Xpert.Digital / Andrey Suslov|Shutterstock.com

全自动高架仓库、在仓库中独立导航的机器人以及技术先进的输送系统——在仓库物流中，持久的技术进步在每个环节都是显而易见的。

但工业价值创造的重要部分发生在生产物流中呢？据许多制造商称，这里仍有很多未开发的潜力有待开发。一种方法是物料流的智能自动化，借助这种方法，货物可以更快地从仓库移动到工作场所和生产现场。这正是卡迪斯 (Kardex Remstar) 和 Servus Intra Logisticstics 两家公司的用武之地。他们在“智能工厂”开发了一种新的解决方案来优化客户的内部生产物流。主要目标是将货物的存储和供应以及装配和生产智能地互连起来，从而实现所有存储、生产和装配区域之间一致的自动化物料流。

智能路由

该解决方案的基本组成部分是卡迪斯和 Servus Intra Logistics 的特殊运输系统，该系统由自主运输机器人组成。长期以来单独新颖之处在于，使用新开发的软件将这些组件组合成一个高效的整体解决方案。

组装所需的零件以节省空间的方式存储在卡迪斯的垂直存储升降机、循环架或容器存储系统中，并在需要时提供。供应时，Servus 运输系统自动从仓库取出零件，并在自主运输机器人的帮助下将其运输到装配工作站。根据工艺的不同，预组装的零件随后被运输到质量保证处、中间缓冲区、最终生产或运输。事实证明，Servus 运输系统特别灵活，因为它允许在工厂大厅内自由布线，并能最佳地适应现有的建筑结构。这意味着该路线可以安装在仓库和生产车间的任何位置（从地板到天花板）。

该系统针对的客户群具有以下特征：

• 生产成品或半成品
• 融入流程生产
• 准时交货
• 生产中小批量
• 使用各种组件和初级产品

智能工厂是汽车或机械工程等制造业客户的理想解决方案。

客户要求

为了简化内部生产流程并节省时间，高效、自动化地运输零部件和初级产品的原则正成为客户日益强烈的要求。其目标是优化物料流，缩短设置和停机时间，同时还可以通过公司的数据处理系统实现完整的可追溯性。套装软件在其中发挥着重要作用，记录所存储货物的所有移动数据。该系统可识别现有订单的组件可用性、保留预期需求并检测库存短缺。总而言之，这对概念提出了以下要求：

• 减少储存和生产空间，减少步行距离
• 更快地访问存储的货物
• 实时库存确定、仓位管理、补货
• 提高拣选精度
• 提高生产和仓库人员的安全性和人体工程学

详细过程

稍后组装所需的零件以最小的占地面积紧凑地存储在卡迪斯的垂直存储升降机、循环架或容器存储系统中，并为生产做好准备。

该流程从生产订单开始，根据生产订单从各个存储系统中取出所需的材料。在大多数情况下，此流程步骤是通过客户的 ERP 系统自动发出和处理的。通常可以通过各种存储系统（例如小零件、高架或穿梭系统）为装配现场补充材料。唯一的要求是有可用的订购库存，以便有足够数量的组件可供组装。

这就是 Servus 的运输机器人发挥作用的地方。您会自动收到有关所需工作步骤的信息，并独立完成所有进一步的步骤。 Servus 系统不需要中央控制，因为运输机器人使用红外线直接与其他运输机器人和工作站通信，从而对其周围环境做出反应。这个复杂的运输系统的核心是一个自主运输机器人，可以运输重达 35 公斤的负载。可根据设备、尺寸或装载方式进行单独配置，从简单的箱子或盒子到散装货物或客户特定的工件都可以运输。集成的装载设备可实现从仓储货架上独立装卸。

这些装置在完全由支撑型材组成的轨道系统上进行操作，不需要任何电缆或线路。这实现了绝对自由的路线，从而能够理想地适应公司现有的基础设施。根据具体情况，运输路线可以安装在地板、工作高度或天花板上，以节省空间。由于生产流程的改变或未来的扩张而进行的短期转换也是可能的，不会出现任何问题。

所谓的助理作为第三个主要演员出现。这些单元与机器人进行通信，并通过它们控制存储位置、装配或拣选位置。

当自动驾驶汽车接近助手时，助手会识别自己的身份，并告知运输机器人其在系统中的位置以及可用的选项。然后机器人自主决定如何继续。以同样的方式，机器人与各个工作站进行通信，并依次控制这些工作站。

除了通过红外线交换信息之外，还可以通过电脉冲进行简化的通信。例如，如果该过程仅需要stop和go

在装配点，员工取出各个机器人交付给他的零件。取出装有运输货物的集装箱和一 通过电子信号，汽车要么开回并把不需要的货物放回原处，要么出发前往下一个需要该物品的工作场所。通过这种方式，货车不断地移动、运送、装卸，使装配工有机会完全专注于生产，而无需额外行走。工作场所人体工程学为员工节省的时间和改进是巨大的，从而帮助公司提高效率，同时提高员工的健康。

当然，这个概念不仅仅适用于纯粹的生产。组装完成后，机器人当然可以拾取成品并将其运输到仓库或将其带到下一个工位、质量控制或直接进行拣选。

Servus系统的优势和客户利益

通过这样的系统，收货、存储、拣选和发货被集成到一个紧凑的流程中，企业可以非常灵活地设计。这意味着可以避免不必要的中间存储，并且可以显着提高吞吐量，从而减少吞吐量时间，同时提高产量。流通库存和由此占用的资金减少，从而降低成本。

该概念在生产物流中的应用领域极其多样化：

• 内部运输：穿梭车系统处理从收货到缓冲仓库，经过生产、拣货、组装到发货的所有内部运输。适用于所有区域的单一系统意味着没有不必要的接口和最大的灵活性。
• 装配：穿梭系统提供手动工作站和自动加工站，并带来相关数据和加工指令。
• 拣选：无论是货到人还是人到货，无论是一个接一个地处理单个订单还是并行处理多个订单，穿梭系统将物料从存储地点直接运送到人或工作场所并将其带入返回到任何想要的位置。

总而言之，智能工厂代表了一种解决方案，由于其自​​动化的流程、不复杂的结构、简单的、基于需求的安装以及最后但并非最不重要的系统的高可扩展性，可以帮助制造业企业进一步优化他们的流程和内部效率显着提高。