面向某儀器艙批生產的復雜機電產品智能裝配測試生產線

某儀器艙存在品種多、批量小,且不同訂單批量變化大的現狀,實際生產中時常面臨著混線裝配測試的要求,半成品在不同工序間轉運、零部件裝配、工藝檢測等仍然依靠人工手動實現,勞動強度大,物料管理混亂,生產過程不透明,關鍵工藝參數無法有效記錄和追溯,導致產能低下,無法滿足批生產的要求。

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模型背景

某儀器艙存在品種多、批量小,且不同訂單批量變化大的現狀,實際生產中時常面臨著混線裝配測試的要求,半成品在不同工序間轉運、零部件裝配、工藝檢測等仍然依靠人工手動實現,勞動強度大,物料管理混亂,生產過程不透明,關鍵工藝參數無法有效記錄和追溯,導致產能低下,無法滿足批生產的要求。

模型內容/技術路線

此項目采用了多軸關節型工業機器人、人機協作機器人等自動化設備實現部件組建的自動裝配;通過集成智能倉庫系統、AGV及搬運機器人實現零件、工裝、半成品以及成品等實現各系統間的自動轉運;通過使用高精度工業CCD、力傳感器等先進傳感器實現產品生產中的過程數據自動采集、產品裝配質量自主分析、設備動作的精準閉環控制,為儀器艙的智能裝配、物料/產品運輸與管理、電性能檢測、質量信息采集、分析與管控等環節提供軟硬件平臺,完成一體化儀器艙從零部件入庫到整艙出庫的所有工藝環節,并通過模塊化、標準化設計兼容后續型號一體化艙及生產線的擴展需求,形成多個型號混線生產能力,生產模式如圖1所示。

面向某儀器艙批生產的復雜機電產品智能裝配測試生產線

基于上述智能裝配測試生產模式,該生產線智能集成裝配信息系統、智能裝配執行系統、電性能檢測系統、智能倉儲物流系統等四個模塊,生產線架構如圖2所示。

面向某儀器艙批生產的復雜機電產品智能裝配測試生產線

智能裝配信息系統為整條產線的管控中心,負責從訂單到產品的全生產流程控制,并提供諸如生產進度、合格率等可視化監控手段。

智能裝配執行系統包含智能裝配中心和人機協作中心兩個設備,其中,智能裝配中心通過兩個多軸工業機器人、末端執行器庫和柔性工裝相互配合完成自動化裝配工序,人機協作中心通過操作人員和協作機器人完成框架體入艙、線纜連接及部分設備裝配等工序。

電性能檢測系統對一體化產品的桁條狀態及整機狀態進行電性能檢測,作為檢測的具體實施系統,接受遠端控制系統的指令,對產品進行無源、有源、空饋等自動化檢測,并將數據傳遞回電性能檢測遠端控制系統。

倉儲和物流系統包含智能倉庫、AGV及搬運機器人等,負責實現零件、工裝、半成品以及成品等在各系統間的轉送,并利用二維碼、相機、RFID等實現物料的全過程標識與追溯。整體產線布局圖如圖3所示。

面向某儀器艙批生產的復雜機電產品智能裝配測試生產線
實施效果
通過該項目的建設,使企業具備了面向儀器艙批生產的混線連續生產能力,具體體現在:
自動化裝配
自動化裝配
零部件的自動化裝配率由0%提升至50%以上;
關鍵工藝
關鍵工藝
裝配過程關鍵工藝參數與結果100%采集與反饋,裝配結果與電性能檢測結果可追溯;
裝配質量
裝配質量
裝配質量在線監測,工藝檢測自動化提升60%以上;
儀器艙生產能力
儀器艙生產能力
儀器艙生產能力不少于10套/天,較原生產模式提升80%以上;
混流生產能力
混流生產能力
具備多個型號儀器艙的混流生產能力。