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【金球奖】巨能机器人冲击2016高工机器人金球奖

2016-09-18 09:25 高工机器人网 阅读:16153
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摘要以“机器人的未来力量”为主题的2016高工机器人金球奖已于8月初启动。此次报名中,宁夏巨能机器人股份有限公司(简称“巨能机器人”)已报名角逐“年度技术创新奖”(本体类)类和年度最佳工程案例两大类奖项。

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  【文/黎先才】以“机器人的未来力量”为主题的2016高工机器人金球奖已于8月初启动。此次报名中,宁夏巨能机器人股份有限公司(简称“巨能机器人”)已报名角逐“年度技术创新奖”(本体类)类和年度最佳工程案例两大类奖项。
  
  巨能机器人的主要业务为研发、生产和销售以实现智能工厂为目标的各类自动化生产线和智能工厂管理软件,主导产品为应用于数控机床自动化的门式工业机器人和关节式工业机器人;融合工业机器人的自动化生产线,基于物联网的智慧工厂管理系统,组建数字化工厂。
  
  2011年,该公司被评为“小巨人”企业、“守合同,重信用”企业。2012年以后,该公司先后被评为国家级“高新技术企业”、自治区级“企业技术中心”、“宁夏中小企业50强”,自治区“百家成长企业”,自治区“工业机器人创新中心”,公司GS门式工业机器人产品获得了“国家级重点新产品”证书。
  
  本届金球奖中,巨能机器人参报2016高工机器人金球奖“年度技术创新奖”(本体类)的产品名称是GS23R15机器人。
  
  (图为GS23R15机器人)
  
  GS23R15机器人的创新性在于能解决关键技术问题,主要有:
  
  1 桁架关节复合机构,采取平行四边形机构的对边姿态平行原理,让平行四边形的一个固定边连接在桁架机械手的Z轴末端,其对边挂桁架机械手的手腕部分,电机驱动四边形的一个临边;通过Z轴的上下运动和四边形的临边旋转运动的复合成四边形对边的Y方向的直线运动,及机械手手腕在Y方向的移动。简化控制方式,实现复合、柔性抓取的控制目标;
  
  2  双竖轴并排控制,可以实现成品工件和毛坯工件的同位置快速更换;
  
  3  设置安全区域,可以安全跳出故障机位,实现自动化不停机;
  
  4  自主设计抓取手腕,对接工件夹具,伺服控制,多姿态上下料控制,柔性更强;
  
  5  桁架复合关节控制,最优化路径,节省占地面积,可实现快速换产。
  
  GS23R15机器人的市场竞争力有:
  
  1  该产品配合两轴伺服手腕、双竖梁结构,形成桁架复合摆臂机构的9轴桁架机器人。主要应用于卧式加工中心壳体加工上下料,能满足卧式加工中心夹具垂直放置或水平放置工件不同的角度需求,采用双竖梁结构能够完全代替倒挂关节机器人,且节拍只是关节机器人的1/2,且成本低于关节机器人;
  
  2  该结构能够有效的降低桁架机械手的重心、精简机构,减少机械手本体的重量,相比传统的直线轴桁架机械手的Y轴,复合Y轴的行程更大,且行程中心雨桁架重心重合,稳定性更高,实现了在卧式加工中心多台联机组线下桁架机器人的首次规模化应用。
  
  同时,巨能机器人参选年度最佳工程案例奖的名称是:曲轴智能生产数字化车间项目。
  
  (图为天润曲轴现场照片)
  
  该项目案例概述:
  
  本次的曲轴智能生产数字化车间项目,作为2014年国家智能制造装备专项项目,获得国家立项扶持。2016年10月,计划通过国家验收。
  
  数字化车间通过桁架机械手和上下料物流、转存物流、转位机构、在线检测装置等,将整条曲轴加工线关键数控设备和辅助工位串联形成U型布局,同时附加仓储物流、数字化管理系统,建成年产100万件的曲轴数字化车间。
  
  此外,通过建立数字化的生产及物流设备和信息化生产管理系统,实现设备的互联与集中监控,由此使得关键设备数控化率达80%、生产效率提高30%、能耗降低30%、人员减少40%,让产品制造精度和稳定性显着提高,在线检测精度、测量范围、环境适应性、可靠性等技术指示达到国际先进水平。
  
  该项目的先进性:
  
  本次项目主要产品是形成曲轴数字化的车间,并能够通过示范应用,促进智能制造装备产业的整体提升,带动汽车零部件相关行业快速发展。
  
  形成应用的领域主要有:汽车、船舶、工程机械、农业机械、发电机、矿山等行业。项目建成后,可实现年加工曲轴100万支以上的数字化车间,采用数控化的生产及物流设备和信息化生产管理系统,实现设备的互联与集中监控,让产品制造精度和稳定性显着提高,达到30万公里零故障,数字化车间在线检测精度、测量范围、环境适应性、可靠性等技术指标达到国际先进水平。
  
  同时,数字化车间从设备数控化率、人员数量、生产效率、装备的MTBF、能耗、加工精度、生产线柔性等各个方面,可以替代进口,达到国际先进水平,把先进的自动化设备、生产管理系统及仓库物流系统引进到公司实际生产工作中去,解决了公司目前生产自动化程度较低的问题,使公司的生产从产品设计、生产到出厂形成一条龙管理,并把生产同公司管理结合起来,并实现了产品生产一条龙管理,实现了对生产、设备、质量等的实时监控,有效的降低了人力资源的浪费并提高了工作效率,可提高生产效率为33.43﹪。
  
  此外,加工车间主要耗能为电能,针对关键加工工艺、上下料节拍提升、加工动作优化等深入研究、工序合并精简等,以提高加工效率,节省设备单支加工实际运行时间,车间能耗降低36.68%。
  
  通过自动化设备、自动化物流线、立体仓库及在线测量系统的使用,既提高了生产效率,又降低生产对人的依赖,通过数字化车间的建设,降低人员配置达62.96﹪。
  
  在经济效益方面:该项目完成后,不仅让天润曲轴股份有限公司提高了生产的自动化能力,而且降低了公司的生产成本,其中人力和能源成本将大幅度压缩,提高了对市场的把握和适应能力,获取可观的经济效益。
  
  项目完成后,可实现年加工曲轴100万支以上,实现销售收入104,949万元、利润总额10169万元、净利润8644万元,年可节约人工成本1015万元,节能1737万元。
  
  项目预期解决的重大问题:
  
  1 通过桁架机械手和上下料物流、转存物流、转位机构、在线检测装置等将整条曲轴加工线关键数控设备和辅助工位串联形成大U型布局。深入研究曲轴加工工艺,积累自动化,智能化组建经验;
  
  2 利用智能化的在线检测装置,实现产品实时在线检测;
  
  3 利用传感器技术和RFID技术,建立满足多生产线管理需求的生产执行系统(MES),实现不同生产线设备的一体化管理和监控;
  
  4 建立数字化的物流及仓储系统,企业资源计划(ERP)系统的开发与应用实现计算机辅助制造(CAX)与数控机床集成应用。
  
  项目实施对行业的影响和带动作用:
  
  建设曲轴智能生产数字化车间项目是建立曲轴生产管控一体化的标准。它涵盖了曲轴从订单到交付的通用执行标准和流程,是公司从生产到管理一体化的集成,它把与生产管理系统相关的人、机、料、流程、标准、制度、安全环境、质量、人力资源、财务和市场、产品&研发、供应链、制造、设备等环节通过信息技术进行系统地集成,全面、全过程地贯彻精益管理的思想,最大限度地消除一切浪费,以最安全的方式、最好的质量、最短的时间、最低的成本提供市场最需要的产品。
  
  同时,它运用物联网技术把传感器、控制器、机器、人员和物等联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化管理;运用大数据、云和移动终端技术对目前DNC、ERP、MES、BPM进行系统集成,让各级人员得到需要的信息,从而进行科学工作和决策。
  
  项目完成后,将为行业实现智能化、数字化提供可贵的实施经验;同时,天润公司作为行业的龙头企业,将在行业起到较强的指导意义和示范作用。
  
  项目技术路线和创新点:
  
  每条生产线从毛坯到包装入库共计24-26道工序。以重卡曲轴生产线为例,采用U型布局,5套桁架机器人和1台关节机器人组成整体项目物流上下料。包括在线检测装置及生产过程实时监控,实现精益制造。
  
  研制建设曲轴智能数字化车间,其中包括曲轴生产线建立数字化的生产及物流设备和信息化生产管理系统,实现设备的互联与集中监控;并对产品进行实时在线检测,数字化物流传送及仓储管理。
  
  创新点就在于:
  
  1建立数字化完整的曲轴生产车间,利用智能化的在线检测装置,实现产品实时在线检测。
  
  2 利用传感器技术和RFID技术,建立满足多生产线管理需求的生产执行系统(MES),实现不同生产线设备的一体化管理和监控,建立数字化的物流及仓储系统、企业资源计划(ERP)系统的开发与应用。
  
  本届金球奖评选设6个奖项:年度技术创新奖(核心零部件类)、年度技术创新奖(本体类)、年度技术创新奖(服务机器人类)、年度技术创新奖(人工智能类)、年度最佳工程案例奖、特别单项奖。
  
  申报的入围企业将于今年12月年会现场PK角逐,评委也将在现场打分,确定最终获奖名单。
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