智能工厂——生产物流的未来

发布日期：2014年7月9日 / 更新日期：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——在仓储物流中，技术的不断进步在方方面面都显而易见。.

但是，生产物流又如何呢？工业价值创造的大部分都发生在这里。据多家制造商称，这方面仍有巨大的未开发潜力。一种方法是实现物料流的智能自动化，从而更快地将货物从仓库运送到工作站和生产区域。Kardex Remstar 和 Servus Intralogistics 两家公司正是基于此，开发了名为“智能工厂”，旨在优化客户的内部生产物流。其主要目标是将仓储和检索与装配和生产智能化整合，从而实现所有存储、生产和装配区域之间的全自动物料流。

智能路线规划

该解决方案的核心组件包括Kardex Remstar的动态存储系统和Servus Intralogistics的专用运输系统（由自主运输机器人组成）。单独。此次的创新之处在于，利用新开发的软件，将这些组件集成到一个高效的整体解决方案中。

组装所需的零件以节省空间的方式存储在卡德克斯·雷姆斯塔（Kardex Remstar）的垂直存储升降机、旋转货架或集装箱存储系统中，并根据需要进行取用。取用时，Servus 运输系统会自动从存储位置取出零件，并使用自主运输机器人将其运送到装配工作站。根据工艺流程，预组装好的零件随后会被运送到质量控制、中间存储、最终装配或发货区域。Servus 运输系统非常灵活，因为它允许在工厂车间内自由规划路径，并能完美适应现有建筑结构。这意味着轨道可以安装在存储和生产车间的任何位置——从地面到天花板。.

该系统面向的客户群体可归纳如下：

• 生产成品或半成品
• 已整合到流水生产流程中
• 配合即时交付
• 生产中小批量产品
• 可加工多种零部件和半成品

智能工厂解决方案非常适合制造业的客户，例如汽车或机械工程行业。

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半成品已成为客户日益迫切的需求。其目标是优化物料流，减少设置和停机时间，并通过公司的数据处理系统实现无缝追溯。软件包中的软件发挥着至关重要的作用，记录所有存储货物的移动数据。该系统能够识别当前订单所需的零部件，预留预期需求，并检测库存短缺。总而言之，这为该方案提出了以下要求：

• 减少仓储和生产空间，缩短步行距离
• 更快地获取储存的货物
• 实时库存跟踪、仓库管理和补货
• 提高拣选准确率
• 提高生产和仓储人员的安全性和人体工程学水平

详细流程

组装过程中需要的零件会紧凑地存储在 Kardex Remstar 的垂直存储升降机、旋转货架或集装箱存储系统中，占用最小的地面空间，并随时准备投入生产。.

流程始于生产订单，根据订单从各个存储系统中检索所需物料。大多数情况下，此流程步骤由客户的ERP系统自动启动和处理。装配工位所需的物料通常可以从各种存储系统（例如，小型零件存储系统、高位货架系统或穿梭式存储系统）中补充。唯一的要求是订购的库存必须可用，以便能够提供足够数量的组件用于装配。.

Servus 的运输机器人正是在此发挥作用。它们能够自动接收必要的工作步骤信息，并独立完成所有后续步骤。Servus 系统无需中央控制，因为运输机器人通过红外线直接与其他运输机器人和工作站通信，从而能够感知周围环境并做出反应。这套先进的运输系统的核心是一台能够自主运行的运输机器人，其最大载重可达 35 公斤。该机器人可根据自身需求进行配置，包括功能、尺寸和装载设备，能够运输从简单的纸箱或板条箱到散装货物或客户定制工件等各种物品。集成的装载设备支持从存储货架上自主装卸货物。.

这些装置在仅由支撑型材构成的轨道系统上运行，无需任何电缆或线路。这使得轨道布局完全不受限制，从而能够与公司现有的基础设施完美集成。根据具体情况，运输系统可以安装在地面、工作高度，或者为了节省空间，安装在天花板上。此外，由于生产流程的变更或未来的扩展，也可以轻松进行短期改造。.

第三个主要参与者是所谓的助手。这些助手是机器人进行通信的单元，也是机器人导航到存储位置、装配站或拣货站的桥梁。.

当自动驾驶车辆接近辅助机器人时，辅助机器人会进行自我识别，并告知运输机器人其在系统中的位置和可用选项。然后，机器人自主决定下一步的行驶路线。机器人以相同的方式依次与它访问的各个工作站进行通信。.

除了通过红外线进行信息交换外，还可以通过电脉冲进行简化通信。例如，当流程只需要停止和启动）时，

在装配站，员工从各个机器人手中取下零件。取下装有运输货物的集装箱后， 收到电子信号后，推车要么返回原位并将不需要的货物放回原位，要么前往下一个需要该货物的工位。这样一来，推车便能持续运转，完成装卸货物的运送，使装配工人能够专注于生产，无需额外走动。由此节省的时间和显著改善的工作场所人体工程学，不仅有助于企业提高效率，还能同时促进员工健康。.

当然，这个概念不仅适用于纯粹的生产。组装完成后，机器人还可以拾取成品并将其运送到仓库，或运送到下一个工位，例如质量控制或订单拣选工位。.

Servus系统的优势和客户收益

在这种系统中，收货、存储、拣货和发货被整合到一个紧凑的流程中，企业可以非常灵活地进行设计。这消除了不必要的中间存储，显著提高了吞吐量，从而缩短了交货周期，同时提高了产量。在制品库存和相关的资金占用减少，最终降低了成本。.

这一概念在生产物流中的应用领域极其广泛：

• 内部运输：穿梭车系统负责所有内部运输环节，从收货到缓冲存储，途经生产、拣货、组装，最终到货物发货。所有区域共用一个系统，意味着无需不必要的接口，并可实现最大的灵活性。.
• 组装：穿梭系统提供手动工作站以及自动处理站，并携带相关数据和处理指令。.
• 拣货：无论是货到人还是人到货，无论是逐个处理单个订单还是并行处理多个订单，穿梭车系统都会将物料从存储位置直接送到操作员或工作站，并将其送回任何所需位置。

总而言之，智能工厂解决方案凭借其自动化流程、简单的结构（包括简单的按需安装）以及系统的高度可扩展性，可以帮助制造业公司进一步优化其流程并显著提高内部效率。