3C電子產品更新換代速度快、個性化需求不斷凸顯,在物流作業方面具有物料品種多、產線換線頻繁等顯著特征,同時企業面臨人力成本上升、人工作業效率和準確率難以保證等瓶頸,如何借助智能物流解決方案實現降本增效成為重要的突破口。物流機器人解決方案因其柔性、高效等優勢,在3C電子行業得到越來越廣泛的應用。
3C電子即計算機(Computer)、通訊(Communication)和消費電子產品(ConsumerElectronic)三類電子產品的簡稱。隨著移動互聯網時代的到來,3C電子行業迎來了持續穩定的增長。根據國家統計局的統計數據,2021年,計算機、通信和其他電子設備制造業實現營業收入141285.3億元,同比增長14.7%;利潤總額8283.0億元,同比增長38.9%。目前,我國 3C電子行業整體產值規模已超過 6 萬億元。行業的不斷發展,特別是近幾年智能制造的逐步推進,為自動化物流技術的應用提供了廣闊的空間。
行業發展概況及物流自動化需求
近年來,隨著電子產品技術層層突破及消費者收入的增加,消費者對3C電子產品的更換迭代及小眾化、個性化使用需求也步入了新的周期。3C電子制造業更是為了追求高效率、低成本的多樣少量的生產需求,需要對傳統制造工藝進行標準化、自動化、智能化改造。隨著工業互聯網、人工智能技術興起及成熟,3C電子制造業生產場景的智能化改造訴求也越來越清晰。對此,浙江欣奕華有關負責人從三方面介紹了3C電子制造業的需求:
一是非標定制自動化。針對生產流水線、產品包裝流水線等不同體積的產品、不同場景尺寸的需求等,進行客制化非標定制,例如輥筒線、皮帶線、線邊模具檢測等。
二是物流配送(搬運)自動化。針對3C制造業倉庫貨到人揀選、倉儲到線邊倉或線邊實驗室等物料配送、機臺上下料、線尾半成品、成品的入庫運輸等。例如采用立體高架庫、AGV、AMR等。
三是組插堆疊自動化。針對流水線上下料作業、產品檢測作業、產品工站移轉作業,產品下線堆疊等。例如工業機械手臂、視覺機械手臂等。
主要考量因素
基于3C電子行業的作業特點及對物流自動化的要求,企業在選擇物流機器人解決方案時,通常會基于多方面因素考量。
“客戶對供應商的整體服務能力往往是最關心的,他們最擔心的是物流智能化改造對生產帶來影響,能夠提供優質性價比的產品及服務是贏得客戶的關鍵?!闭憬擂热A有關負責人表示,掌握物流機器人系統的核心技術(如調度系統、導航方式、安全措施等),量產交付能力,產品的市場價格定位,以及售前整體規劃、項目交付能力和售后運維能力是基礎指標。
業內專業人士進一步表示,物流機器人系統的兼容性、適配性、交互能力則進一步拉開了差距。
首先,系統兼容性。3C電子行業生產量大,庫存大,為方便管理生產及倉庫出入庫,企業通常配備有MES、WMS、ERP等信息系統,物流機器人系統必須能夠與之兼容,才能根據生產計劃和生產節拍準時將物料送往產線。
其次,適配性。3C電子行業零部件及成品多為輕物料,以料箱為主要存儲單元,因此物流機器人需要與不同的存儲單元器具相適配。另一方面,隨著土地成本的上升,企業需要進一步優化物流以擴大生產空間,提高廠房面積使用率,因此需要物流機器人能夠適配空間,小體積、窄通道運行的物流機器人成為更多企業的首選。
第三,交互能力。為了提高生產效率,企業往往會較多數量地引入物流機器人,這就需要物流機器人具備更高的軟硬件能力,從而能夠適應不同的現場環境,實現人機交互、多機交互。
*典型應用與案例分享
目前,物流機器人已經在3C電子整廠物流中廣泛應用,如進行貨物收料、儲存及“貨到人”的搬運揀選,或者搬運接駁立體庫存儲進出等。
浙江欣奕華-西安中興項目
項目需求與痛點
項目改造前,“貼片-環測-點膠-入庫”環節通過人工進行搬運,每次搬運物料在100公斤左右。由于環節間流轉節奏快,需要員工快速頻繁上下樓、穿插作業,勞動強度大。此外,生產設備24小時持續運轉,員工工作時間長,既不利于車間安全管理,疫情期間也存在潛在感染隱患。為此,西安中興希望通過引入移動機器人來逐步替代人工搬運。
項目難點
首先,車間的作業環境復雜,幾個生產工藝間的設備高度不同,在保證安全作業的同時,還需要移動機器人兼顧可以在不同高度設備間精準地收取物料。
其次,搬運的物料載具或單元器具多樣化,不僅有吸塑托盤、點膠托盤、鋁殼料箱等不同類型,還有不同的規格尺寸,對解決方案中硬件產品的兼容性又提出了很多要求。
再次,設備間存在信號干擾、設備外形不同、??糠绞讲煌?,跨樓層搬運還需要快速切換定位和地圖導航,這些都對軟件系統的智能化提出了很高的要求,需要支持機器人設備多種??糠绞?,在幾臺不同類型設備間柔性化、快速切換。
解決方案及效果
浙江欣奕華為西安中興打造了智能工廠移動機器人整體解決方案,包括:定制開發了“單層輥筒接駁可浮動機器人”,實現了機器人調度系統、叫料系統與客戶的MCS業務調度系統全面對接。
從實際運行效果來看,通過引入浙江欣奕華移動機器人解決方案,進一步理順了西安中興單板測試領域的作業流程,提高了物料流轉效率,所有調度任務通過工廠制造控制系統(MES)發布,讓生產節拍的控制能力更加精準,搬運數據可實時追溯。
發力深耕鎖定核心賽道
浙江欣奕華有關負責人表示,根據3C電子行業的發展需求,未來對物流機器人的作業功能多樣性要求會越來越高,物流機器人的技術革新也將朝著多功能作業的方向發展。浙江欣奕華據此進行產品功能開發規劃,如攻克復合機器人多夾具交替技術,以實現同臺復合機器人經過嚴密算法后具備自我判斷功能,自動更換不同夾具,以滿足同工位不同產品的產出。
此外,3C電子行業客戶對產品的作業精度、對產品交付的管理、對產品的售后運維頻率要求都非常高。對此,浙江欣奕華除了不斷升級產品技術外,還針對性地進行作業程序調整應對,所有交付產品均在公司內部完成充分的耐壓測試及實操運行作業,確保交付產品抵達客戶現場后能夠高精度地穩定作業;并在產品交付之前進行前置交付事項作業,比如提前進行系統部署、部署設備提前進行配置,以滿足客戶的要求;最后,在售后運維環節,對交付產品進行定期巡檢及保固,確保設備保持最優的運行狀態。(文章來源:《物流技術與應用》 作者:任芳)