矩陣式生產:用於工業 4.0 (Industrie 4.0) 的範例

在工業 4.0 時代,為了滿足工廠端高效、高彈性及高整合的需求,急需智慧解決方案。透過可配置的生產單元、用無人搬運車(AGV) 運輸零件和工具,及分開物流和生產系統,矩陣式生產可成為競爭因素的關鍵。

工業 4.0:矩陣式生產帶來的靈活性

在工業 4.0 時代,不斷發展的個別化要求正在改變生產過程。由於市場的多變性,進行能帶來經濟效益的小批量生產變得越來越重要。具體說來,嚴峻的挑戰在於產品的種類和型號越來越多,生產的數量也不斷變化。舉例而言,在汽車工業中,不斷提高的個人化要求就會出現這種現象。

矩陣式生產概念可以實現符合未來工業基本要求,極具適應能力的生產過程,並在整個製程上相互聯網。設備可以「臨時」自動改裝成適用於其他不同的產品類型,無需等待,無需停產。生產個別化的產品系列是工業 4.0 的重要部分,透過矩陣式生產,可以在工業大量生產條件下無限制的實現。

矩陣式生產的原則

矩陣式生產建立在分門別類的標準化生產單元基礎上,幾乎可以將任意數量的這類生產單元歸置在一個網格上,所有的生產單元配備不依賴於產品的裝備和產品特有的基本功能性。

生產單元內有用於存放部件的轉檯、模具架和負責執行相應流程的機器人,可在這些生產單元中依據需求增加流程專用的裝備,焊接、黏接、沖壓、釺焊、釘固:幾乎可以整合任何流程。

應用工業 4.0:矩陣式生產中的示範標準單元。

零件和工具的運輸是透過自動導向搬運車 (AGVs) 進行。它們借助一個 SLAM 導航演算法導航至各個單元。到達相應的單元後,機器人就會抓取部件。

接著透過智慧型機器人應用(如 Jigless-Bodyshop 技術)對零件進行加工。在此過程中,兩台機器人各自抓住一個零件,並將兩個零件鎖成為一個單元,以便隨後由第三個機器人,即所謂的製程機器人,為其進行焊接。

部件存放在倉庫內,相反地,模具庫內則放有各種型號專用的模具。

數位化聯網實現了工業 4.0。

物流與製造相互分離

自主行駛的自動導向搬運車借助可個別配置的吊具 (LAM) 固定和運輸各種不同的零件或工具,在矩陣式生產中,物流過程與製造過程相互分離—這是工業 4.0 的核心要求。在這個理念下,採用可變式零件物流的系統隨時都能夠在達到負載巔峰時靈活地轉換到其他單元。

此外它還可以連結其他附加單元,或者從這個製作過程中脫離,卻不會造成價值鏈中斷。物流與生產過程的邏輯連接由軟體建立。

借助高度靈活的矩陣生產方案,KUKA 將工業 4.0 的要求落實到了工業生產中。

為了透過線上方式也能夠提供最佳服務,我們使用了 Cookies 技術。瞭解更多

確定