智能制造有多种形式

智能制造和智能机器的理念在2018年IMTS上以多种形式呈现。无论是机器、操作还是一般哲学,聪明的方法有很多,但也有挑战。哪种形式的智能制造对你有帮助?

通过Chris Vavra, CFE媒体 2018年9月12日

在芝加哥麦考密克广场举行的IMTS 2018上,智能制造和自动化程度的提高以多种不同的形式呈现。从车辆到机器再到机器人——有时是这些的组合——工厂使用的产品正变得越来越智能。其中一些发展,如自动驾驶叉车,为经常变化和呈现新形式的制造业带来了重大好处。

“制造商的经营方式在不断变化。那些适应环境的人拥有竞争优势。JAAS系统有限公司首席运营官John Schlemmer在他的报告“2018年制造业趋势”中说。

然而,对于那些希望提高利润和投资回报率(ROI)的公司来说,聪明是不够的。了解产品,了解他们在工厂的环境,了解何时和采取行动做出改变,与创造“智能”制造设施的外观一样重要。虽然技术应用可以挑战制造商,但在2018年IMTS上展示的解决方案和想法展示了许多更智能的可能答案。唯一错误的答案是什么都不做。

用于物料搬运作业的自动驾驶叉车

奥托汽车公司(Otto Motors)的奥托欧米茄(Otto Omega)自动驾驶叉车在东展厅的IMTS上首次亮相,是利用技术使制造操作更智能、更安全的一个例子。它的设计目的是对工厂车间的实时变化做出反应,并移动障碍物,以防止操作中断。

奥托汽车公司首席执行官马特·伦德尔在周二的新闻发布会上表示:“我们希望采取适当的措施确保安全。”“我们希望确保我们的机器可以在繁忙的工厂中运送托盘而不受干扰。”

自动驾驶叉车的概念与自动驾驶汽车的概念并没有太大的不同。

伦德尔说:“我们希望每次都能让车辆在正确的时间到达正确的地点。”

欧米茄是通过激光扫描仪和相机来实现这一目标的,这些相机可以每秒多次对周围环境进行精确拍摄。它还有安全扫描仪,以防止机器人撞到人。虽然这看起来像是很多硬件,但伦德尔在演示过程中展示了车辆在靠近机器人时的适应能力。

Rendall表示,他们的目标是提供能够将停机时间降至最低甚至为零的产品,并能够快速适应。在当今的制造业世界,光聪明是不够的。在没有计划或计划外的中断的情况下保持运营是至关重要的。

智能连接设备,减少停机时间

Bimba的产品营销经理Jeremy King在“智能连接设备在减少停机时间和提高机器生命周期效率方面的作用”的演讲中也有类似的想法。他的方法虽然更多地关注于真空吸盘和执行器等机器部件,但仍然代表了制造业提高效率和尽可能减少停机时间的普遍努力。

“在考虑故障时,人们很容易把注意力集中在高价产品上,”他说,他指的是机器人和机床。“然而,驱动器和吸盘等小部件可能会首先磨损。这就是不可预测的停机时间的来源。”

金研究的是能够移动物体的真空泵,对于他来说,成本似乎没有那么糟糕。这可能是一个轻微的延迟,因为一个物体没有被捡起来或它可能已经掉了。尽管这些延迟本身可能并不重要,但它们确实是叠加在一起的。他提到了一个客户的情况,减速导致传送带在两周后损坏,因为传送带上的齿轮因最初的减速而过度补偿。

King说,使用传感器分析性能并预测某些项目可以帮助确定需要在成为问题之前进行修复。King表示,这不仅可以减少停机时间,还可以帮助最大限度地延长正在使用的组件的寿命,从而长期节省资金。对产品进行抽查或持续监测也会有所帮助。

金说:“持续监测比抽查更好,但成本更高。”它提供了更多的实时信息,帮助更快地发现问题,减少停机时间。”

King说,关键在于将信息转化为诊断工具,以便实时做出更好的决策。首先要检查一些看起来可以互换的廉价产品的状态。虽然它们可能只是在初始成本方面,但它们在企业如何通过传感器和实时信息使用智能制造来防止更大的故障和挑战方面发挥着重要作用。

降低智能制造成本

智能制造带来了许多倡议,如工业4.0、中国制造2025等。Elmo Motion Control的营销和战略总监Tomer Goldenberg在他的演讲“智能制造的悖论”中说,所有这些项目都归结为同一件事。

“这一切都是为了让制造过程比现在更好,”他说。根据戈登伯格的说法,智能制造正在改善四个领域:

  • 灵活性:这包括快速的设计和生产变化以及更个性化的产品。
  • 效率:更高的吞吐量,更短的上市时间(TTM),更高的操作简单性,更少的停机时间。
  • 质量:这包括更高的可靠性和更高的产量。
  • 技术:为了生产出更先进、更好的产品而必须进行的前沿开发。

改善这四个方面的整体效益是毫无疑问的,但戈登伯格说,其中存在一个悖论:提高价值需要花钱。那么问题来了:制造商如何在降低成本的同时提高效率和价值?

戈登伯格说,答案在于技术。改进的技术可以帮助降低成本,并改善从智能制造中受益的其他领域。

戈登伯格强调了一个案例研究,该案例涉及一家制造商,该制造商需要通过增加产量来跟上不断增长的市场需求。他们改进了机器和机器人技术,但现在他们需要找到利用技术提高整体生产的方法。戈登伯格表示,这主要通过三种方式实现:

  • 智能控制提供最小的TTM和简化的实现。
  • 高效的运动控制这减少了浪费的能量和运动。
  • 功能安全这将责任转移到伺服驱动器,以提高机器功能,同时简化操作和安全。

戈登伯格强调了最后一点,他说:“安全比以往任何时候都是当今智能工厂不可或缺的一部分。”

一个以正确的知识和信息为核心的智能制造团队,将在新的和更好的制造时代与智能机器和技术一起工作。

IMTS 2018打破了出席人数和空间记录

2018年的IMTS打破了之前所有最大的展览记录。周二,游客注册人数达到122636人,超过了近1000人的旧纪录。IMTS 2018的其他记录包括1,424,232平方米。展览面积2123个展位,代表2563家参展公司。

此前的历史高点为1,415,848平方英尺。英尺的展览空间在IMTS 2000;2016年IMTS有2407家参展公司,2014年IMTS有1475个展位,1998年IMTS有121764名观众。

克里斯Vavra, CFE传媒制作编辑,cvavra@cfemedia.com