一家位于挪威的新型智能化工廠通過移動式機器人實現了高靈活性的智能化生產。利用移動機器人的自主導航功能可以構建量身定制的柔性自動化生產線,并在生產設備運行期間重新配置甚至調整生產線。
這家工廠內,擁有自己工作站或者工作間的數十臺工業機器人承擔著不同生產加工中的不同工作步驟。在生產過程中為了實現現代化智能工廠對高效率、高安全性和舒適性的要求,就必須將這些機器人工作間、工作站有機的聯系到一起,構成一個整體系統。移動機器人和車隊調度管理器可以妥善地處理這些問題。
柔性生產線
將柔性生產線和移動機器人相互結合才能夠打造高靈活性的、能夠在生產線工作運行過程中重新配置甚至調整的柔性生產線。為了高效率的生產產品,生產線中的機器人就要不停的工作,而對于形成一條新的生產線來講,快速的設備重組和減少設備停機時間則是至關重要的事情。
創新性的控制系統
移動機器人能夠在最短的時間內將生產的零件從一個工作站或者工作間運輸到另一個工作站和工作間上,再同時使用靈活的車隊調度管理器,就可將高精度和創新性的控制技術結合到一起,以實現快速、高效和安全的自動化生產。
高危作業
除了高速度和定位準確性之外,移動機器人還可以在那些對人身健康有害的環境中使用,例如在冷庫或者高溫環境中使用。另外,它也是潔凈室中最理想的運輸工具,例如在半導體行業或者制藥行業中會對生產人員帶來污染、有害人身健康的環境中充當運輸人員。
本次的生產線中用采用了八臺移動機器人來支持生產過程,這些機器人都受車隊調度管理器的控制,而車隊調度管理器負責計劃和協調移動機器人在生產線各設備之間的零部件運輸。可以說:車隊調度管理器是中心大腦,是機器人中的管理者。它可以根據虛擬地圖決定哪一臺移動機器人要將什么零部件運輸到哪里,而這個過程需要考慮許多類似于:“如何精準確定從移動機器人當前的位置到充電樁的位置”等眾多影響提高生產效率的因素。像人類的大腦一樣,車隊調度管理器也能快速的做出反應并在生產工作過程中做出決策,絕不浪費時間。
最重要的是,車隊調度管理器提高了整個生產系統的效率。它確保了將上一生產工位加工后的零部件能夠準確的運輸到下一加工工位。除此之外,它還注意到各個機器人的充電情況,即使是在最忙碌的時候,機器人電量不足時也會暫時退出運輸,先到充電樁處充電,而這一過程所需時間均在計劃的停機時間內。
利用車隊調度管理器可以輕松的擴大受控的移動機器人的數量。當增加了一輛新的移動機器人時,無需重新編寫車隊調度的控制程序,車隊調度管理器會自動的將其納入需要管理的車隊數據庫中去,并向它下達適當的運輸任務。
由于挪威智能化工廠中的生產設備都在高速運轉,因此人員進入生產設備之中是有一定危險的。因此,每一個生產工作站、工作間都有一套激光光柵,檢查是否有人進出;并在檢測到有人進入時自動的停止生產設備的運轉,當移動機器人駛入時也是這樣。而且為了避免生產設備的緊急停機,在移動機器人來到激光光柵前時車隊調度管理器就會向生產設備發出相應的信號。
自動規避風險
當移動機器人在各個生產工作站、工作間中穿行時,機器人自身的傳感器會探測到其行駛路線上是否有人或者障礙物。當它探測到有人或者障礙物時,會主動的繞開繼續行駛,或者停下來讓人員先走過去,通過這種方式,維護和操作生產線所需的少數員工就可以安全的與移動機器人攜手工作了。
移動機器人以其具有靈活性、提高生產率、改進產品質量、改善勞動條件等優點受到了廣泛應用,未來,幾乎可以滲透到各個領域。
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