业绩案例

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海得智能制造专技应用:柔性智能车间生产物流调度系统

发布时间:2018-05-04

1引言 

以互联网技术为代表的新技术革命给社会众多产业带来了深刻变革,制造业的变革也越来越清晰地展现出来。为迎接新一轮科技革命和产业变革,2013年,德国三大协会ZVEI、VDMA和BITCOM在汉诺威工业展上成立工业4.0联盟,提出建设“信息物理系统”,积极布局“智能工厂”。2015年中国发布《中国制造2025》,部署推进实施制造强国战略,提出以推进信息化和工业化深度融合为主线,大力发展智能制造。

智能制造以智能车间为载体,在设计、供应、制造和服务各环节实现端到端无缝协作。智能物流可以感知、思维、推理、路径规划和决策等,是连接供应链和制造的重要环节,也是打造智能工厂的基石。当前,智能制造和智能物流正处于整合过程中,以使企业打造更加高效、灵活的产业链。未来,智能物流将融入智能制造工艺流程,智能工厂的物流控制系统将负责生产设备和被处理对象的衔接工作,在系统中起着承上启下的作用。汉诺威工业博览会(HANNOVER MESSE)2018年开始将与世界领先的内部物流贸易展—汉诺威国际物流展览会(CeMAT)共同举办,也反映了智能制造和智能物流共同发展,最终实现有效融合这一行业趋势。

如何管控制造和物流的复杂流程,协同生产调度和物流调度,以实现智能制造和智能物流的集成是柔性智能车间面临的一个重大挑战。针对这个问题,海得控制研发了柔性智能车间生产物流调度系统,实现了智能制造和智能物流的“无缝集成”。该系统已在某口服液生产企业实现了示范应用,是国内制药行业第一个柔性智能车间生产物流调度系统项目,已于2017年5月投产。目前海得控制正在进行柔性智能车间生产物流调度方案1→N的复制,正在开发实施的有两个。

2柔性智能车间管控的问题和痛点 

柔性智能车间管控面临的共性问题和痛点,包括四个方面,效益提升、调度复杂、柔性适应和故障处置等,如图1所示。


 效益提升

柔性智能车间对于生产性能提出了更高的要求,其中进一步提高资源利用率,实现设备负载均衡,缩短生产周期是提高柔性智能车间生产管控水平,提升智能车间综合效益的主要目标。

调度复杂

管控生产和物流的复杂流程,协同生产调度和物流调度,以实现智能生产和智能物流的“无缝对接”是实现柔性智能车间的一大挑战。其中路径冲突消解,最短路径规划,物料不断供,产品品种和批次严格区分、确保不混批,规范生产操作流程,进行生产数据全流程追溯等复杂调度需求是实现生产调度和物流调度系统的基础。

 柔性适应

柔性智能车间相对于传统自动化车间,需要面对和适应更多的柔性。其中设备柔性允许生产多个产品和不同批次规格,并行工位的存在增加了路径规划和控制指令的柔性。对于设备上线和下线、无序状态下启动等系统也需具备适应能力。另外,还需具备人机交互和人工参与调度的适应能力。系统只有具备了这些柔性适应能力,才能发挥柔性智能车间柔性特征的优势,进而提升智能车间的综合效益。

 故障处置

柔性智能车间要求故障处置更加智能。对于设备故障,系统适应设备故障,实现重调

度,信号安全复位、状态还原、在制品异常处置流程等;对于辊道故障,系统自动计算路径可达性,实现重调度等;对于AGV/RGV故障,系统实现故障AGV/RGV自动退出,与备用AGV/RGV自动引入等。