近10年來,制造行業招工愈發困難——根據德勤2018 Skills Gap in Manufacturing Study數據表明:未來十年內全球制造業將出現250萬個崗位缺口,對制造經濟產生的影響可達2.5萬億美元。工業4.0時代背景下,各行業開始用多種自動化手段來替代人工勞動,其中“無人工廠”、“熄燈工廠”等最引人矚目,不少大眾也默默將工業4.0與無人工廠劃上等號。然而,除了富士康、發那科等成功案例,許多制造業主的“無人”計劃都草草收場,叫人心生疑問。個中經驗、理由,其實不外乎兩點:
1)絕對意義上的標準化不存在,傳統自動化缺乏柔性
2)自動化只是工業4.0的入場券,數字化決定智造的上限
動態的標準,柔性的自動
絕對的標準不可信,在制造行業尤其如此。
一方面,對于廣大中小型制造企業來說,多數存在廠房新老設備并存,各種流程、工藝、系統穿插繁復等問題。短時間內要實現標準化,對于企業來說意味著大刀闊斧的改革,或者重金投入新型設備的引入。另一方面,經濟市場的高速上行,新工藝新技術的快速迭代,每天都會出現海量的新產品、新類別,而標準的更新速度也遠超過往。
缺少統一標準的支撐,自動化的進程也受到了阻礙,而“柔性”成為了破局之法:生產資料適應生產計劃的柔性,以及生產系統適應市場變化的柔性等等。
如何實現“柔性”?中國智造已經給出了諸多解決方案:大數據的分析與連通手段實現“以需定產”;高柔性的生產線實現多品種混線生產;還有配備多傳感器與算法技術的工業移動機器人,用柔性物流讓動態的標準與企業實際相適應。
案例解析
以某半導體龍頭企業柔性物流改造項目為例,企業為提升產能新建廠房;正式投產后,晶圓需在原廠完成分揀再搬運至新廠區,同時出現了以下問題:
新舊廠區距離較遠,人工搬運物料勞動強度大且費時久
人工搬運效率低且不穩定,對生產節拍的穩定性帶來隱患
涉及長距離運輸、物料脆弱易損、途徑多設備設施對接等挑戰,普通的自動化物流手段無法滿足企業需求等。
而在此案例中,接受挑戰的為柔性物流代表企業斯坦德機器人,其自主研發的激光SLAM導航AMR在倉儲、產線物流環節均表現出良好的適應性;且區別于傳統AGV,斯坦德AMR無需鋪設磁條、二維碼等輔助物即可實現自主定位導航,更能滿足晶圓制造企業對生產環境潔凈度的高要求。
項目實施方面
斯坦德機器人為企業定制了帶有減震部件的封閉料車,以防運輸途中料車震動對晶圓造成影響;
根據企業需求為現有出入設施增設無線對接模塊,AMR系統與模塊無縫對接實現機器人自動出入電梯、自動門、貨淋室等;
定制定位算法程序,實現AMR在近1公里無明顯環境特征差異的長廊也能準確定位運行;
提供全信息化的設備管理方案,實現機器人及訂單任務實時狀況可視化管理。
經導入柔性物流方案,斯坦德機器人為企業實現了物流減員、人工減負、效率提升、自動化與信息化同步升級。
數字化不是口號,信息賦能智造
富士康位于深圳的“熄燈工廠”,專注于智能手機等電氣設備組件的生產,其將機器學習和人工智能設備的自動化優化系統、自動監測與維護系統以及智能實時生產監控系統等應用連接上4G工業專網,實現了生產、物流各環節數據實現可視化管控,成為行業內少有的典范。
而在富士康位于美國威斯康星州的工廠里,斯坦德機器人結合5G網絡部署、WMS物料管理系統,通過多臺AMR(自主移動機器人)、Matrix部署軟件、自研FMS多機器人調度系統,實現了4000多平的車間內3個工序段幾十種物料的自動化搬運,對動態變化的車間環境,復雜的搬運路線,高難度的多機協作任務,以及高可靠性標準的方案需求表現出了出色的適應性,與客戶共同打造出了5G賦能工業互聯的示范產線——5G的高帶寬、低時延等特性,讓機器人與系統可以收集倉儲及生產環節海量設備運行數據,并實現更高效的可視化操作管理;結合實時監測、自動維護與數據導出等功能,實現管理者對生產、物流流程的持續優化,實現智造上限的持續提升。
盛夏七月,赴約數字物流
7月15日,斯坦德機器人將于蘇州昆山舉辦“數字物流示范工廠開業儀式暨2021制造業企業數字化轉型高峰論壇”。期間揭幕的新建華東工廠不僅能更快響應業務增長需要,保證項目交付時效與精益品質管控,廠內還搭建了工業4.0及數字物流生態主題的方案演示廳:
以斯坦德機器人AMR移動機器人、智能無人叉車、FMS系統等產品為核心,云集倉儲機器人、協作機器人、5G網絡與云網協同等上下游合作伙伴,讓客戶近距離體驗廠、倉一體的柔性物流自動化解決方案。