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激光切割機(jī)柔性生產(chǎn)線
作者:無(wú)錫神沖
發(fā)布于:2023-03-21 14:13
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一、建設(shè)背景(意義、背景)
新世紀(jì)以來(lái),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起,全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)和特征。這場(chǎng)變革是信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,是以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心,建立在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,同時(shí)疊加新能源新材料等方面的突破兒引發(fā)的新一輪變革,講給世界范圍內(nèi)的制造業(yè)帶來(lái)深刻影響。

為應(yīng)對(duì)這一全球性變革,西方發(fā)達(dá)國(guó)家分別提出相應(yīng)的策略。德國(guó)提出了德國(guó)工業(yè)4.0,美國(guó)提出了“再工業(yè)化”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念,英國(guó)也提出了“第三次工業(yè)革命”的概念。

這一變革,恰與中國(guó)加速轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)形成歷史性交匯,這對(duì)中國(guó)是極大的挑戰(zhàn),同時(shí)也是極大的機(jī)遇。

中國(guó)政府經(jīng)過(guò)大量研究,提出了“信息化和工業(yè)深度融合”的產(chǎn)業(yè)政策,并制定“中國(guó)制造2025”行動(dòng)計(jì)劃等,其目標(biāo)和德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、英國(guó)第三次工業(yè)革命等提法基本趨同。都是希望在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,研究如何搶占新一輪發(fā)展的制高點(diǎn)。其本質(zhì)就是互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)的融合,主攻的方向就是抓智能制造,這是解決我國(guó)制造業(yè)由大變強(qiáng)的根本路徑。

全自動(dòng)鈑金柔性加工生產(chǎn)線,將現(xiàn)在傳統(tǒng)的三大件(剪、沖、折)加上激光切割有機(jī)的結(jié)合為一體,從金屬材料的進(jìn)料、傳送、堆放和卸料全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,充分保證了鈑金加工的高質(zhì)量、高效率和節(jié)約了人力資源。

二、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容
在未來(lái)的制造企業(yè)中,簡(jiǎn)單勞動(dòng)將主要由機(jī)器完成,“機(jī)器換人”會(huì)帶來(lái)普通勞動(dòng)力的大量失業(yè),被機(jī)器換下的人應(yīng)該向新型的高端服務(wù)崗位轉(zhuǎn)移。

2.1激光切割機(jī)柔性生產(chǎn)線
通過(guò)鈑金料庫(kù)軟件系統(tǒng)中信息的調(diào)整,可將多種生產(chǎn)模式結(jié)合,從而能夠減少生產(chǎn)成本做到物盡其用。當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)要進(jìn)行降低成本、提升效率、提高生產(chǎn)質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),柔性生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織方式是重要的發(fā)展方向。

項(xiàng)目方案中鈑金智能料庫(kù)及上下料機(jī)構(gòu)配激光切割機(jī)。

1)加工流程:
鈑料由工人用叉車放入料庫(kù),電腦根據(jù)要求自動(dòng)從料庫(kù)中由“吸盤”拿出鈑料,放到激光切割機(jī)中轉(zhuǎn)平臺(tái)上,加工完畢后。

加工完的零件需用 “吸盤”到 “成品小車”。廢鈑由料叉放到廢鈑小車上完成自動(dòng)加工過(guò)程。

2)鈑金激光切割生產(chǎn)管理系統(tǒng)
要構(gòu)建鈑金激光切割柔性生產(chǎn)線,硬件設(shè)備的組織連接是外在的表現(xiàn),而核心的控制大腦的軟件系統(tǒng)。我們的鈑金料庫(kù)有強(qiáng)大的軟件技術(shù)支撐,可以模擬企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程:按企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)房、操作工等人員角色及流程配置對(duì)應(yīng)的軟件系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)信息及物理相結(jié)合的信息物理系統(tǒng):柔性生產(chǎn)線要能夠快速適應(yīng)產(chǎn)品或工藝的變化,通過(guò)物聯(lián)及監(jiān)控技術(shù)將生產(chǎn)線所需的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地推送給對(duì)應(yīng)的設(shè)備,對(duì)生成過(guò)程中所需的各種信息收集、處理、反饋,對(duì)設(shè)備實(shí)行控制。規(guī)范管理物料,提高生產(chǎn)準(zhǔn)備效率。

傳統(tǒng)的激光切割加工過(guò)程中,對(duì)于大幅面切割鈑材,往往需要2-3名工人,人力協(xié)同從設(shè)備側(cè)面將鈑材放置激光切割工作平面上,切割完的鈑材也用相同方式轉(zhuǎn)移開(kāi)。工人會(huì)用手動(dòng)敲擊、分揀切割后鈑材中的有效零件。這樣的過(guò)程不僅占用了勞動(dòng)力成本,而且實(shí)施過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),拉低了整個(gè)流程生產(chǎn)效率。

無(wú)錫神沖大膽嘗試前沿技術(shù)的創(chuàng)新,在經(jīng)歷多次的實(shí)驗(yàn)和綜合考量后,推出了鈑金料庫(kù)及自動(dòng)上下料機(jī)系統(tǒng);采用真空吸盤上下料機(jī)械手(下料機(jī)械手采用叉齒對(duì)叉)、加上物料小車,分揀機(jī)械手組成一整套無(wú)人候優(yōu)化解決方案。

三、鈑金智能料庫(kù)及自動(dòng)上下料機(jī)系統(tǒng)案例
案例一:鈑材用不銹鋼板,4mm厚度、有交換平臺(tái)3000瓦激光切割機(jī)來(lái)做,鈑金料庫(kù)10層,桁架上下料/分料。

案例二:鈑金用不銹鋼6mm的,有交換平臺(tái)6000瓦激光切割機(jī)。

鈑金料庫(kù)10層,桁架上下料/分料

3.1案例一:
一套鈑金智能料庫(kù)及上下料系統(tǒng)配一臺(tái)激光切割機(jī),這個(gè)方案包括一臺(tái)3000瓦激光切割機(jī),價(jià)格國(guó)產(chǎn)在150萬(wàn)左右。一套鈑金智能料庫(kù)及上下料系統(tǒng)100萬(wàn)。

3000瓦激光切割機(jī)切4mm的鈑材只需要6.6m/分,單張鈑材總共重140公斤,橫豎各切割2刀,豎切時(shí)每刀各用時(shí)30秒,橫切時(shí)每刀各用15秒,共用時(shí)1.5分鐘。進(jìn)、出料各需要30秒,單張鈑材總用時(shí)2.5分鐘,這塊鈑材總共重140公斤被切割成9塊,每塊相當(dāng)于15公斤。

如果不用鈑金料庫(kù)需要工人通過(guò)行車吸盤給每塊鈑材下料,每次不少于40秒,9塊鈑耗時(shí)不低6分鐘,再加上人工上料需要耗時(shí)2分鐘,單張鈑總用時(shí)8分鐘,激光切割機(jī)總待工時(shí)間不少于5.5分鐘,每臺(tái)激光切割機(jī)至少需要2個(gè)工人,在一小時(shí)之內(nèi)如要切割20張鈑材,則需要3臺(tái)激光切割機(jī),配至少6個(gè)人才能勉強(qiáng)完成。而使用一臺(tái)3000瓦激光切割機(jī)加一個(gè)自動(dòng)化的智能料庫(kù)及一套上料裝置1小時(shí)至少可以切割20張鈑。

料庫(kù)只需要一臺(tái)激光切割機(jī),只要1個(gè)工人管理,上下料過(guò)程穩(wěn)定,很好的解決了人力、安全、效率問(wèn)題。一個(gè)料庫(kù)系統(tǒng)價(jià)格在100萬(wàn)左右(包括料庫(kù)、桁架、機(jī)械手),激光切割機(jī)150萬(wàn)左右,設(shè)備總投入250萬(wàn)左右。3臺(tái)激光切割機(jī)需要450萬(wàn)。6名工人,采購(gòu)設(shè)備差價(jià)200萬(wàn),而且工資每年都會(huì)省掉(按每名工人每月6000計(jì)算每年共省掉7.2萬(wàn),5名工人省掉36萬(wàn)),場(chǎng)地用量只是原來(lái)的1/10。管理數(shù)字化,根據(jù)料庫(kù)電腦系統(tǒng)顯示能清楚的看到進(jìn)庫(kù)、出庫(kù),可以檢驗(yàn)原材料入庫(kù)情況。

案例二:
一臺(tái)6000瓦激光切割機(jī),國(guó)產(chǎn)價(jià)格在300萬(wàn)左右,切割6mm的不銹鋼鈑材,每分鐘只需要5.1m/分,單鈑材總共重210公斤,還是橫豎各切2刀,豎切的時(shí)候各用20秒,橫切時(shí)各種10秒,總共用時(shí)1分鐘,這塊鈑總共重210公斤被切割成9塊,每塊相當(dāng)于23公斤。用人工的情況下,需要工人通過(guò)吸盤給每塊鈑料下料,每塊需要40秒,9塊不低于6分鐘,上料時(shí)間需要2分鐘,激光切割機(jī)總上下料時(shí)間8分鐘,待機(jī)時(shí)間不低于5.5分鐘。

通過(guò)比,不難看出,設(shè)備總投入6000瓦激光切割機(jī)300萬(wàn)/臺(tái),相同鈑材下,需要3臺(tái),共需要900萬(wàn),加上6名工人。

一個(gè)料庫(kù)系統(tǒng)價(jià)格在100萬(wàn)左右(包括料庫(kù)、桁架、機(jī)械手),加上6000瓦激光切割機(jī)300萬(wàn),設(shè)備總投入400萬(wàn),1名工人。

在設(shè)備總投入上節(jié)約了500萬(wàn),而且還省掉了5名工人的開(kāi)支。

另外節(jié)省場(chǎng)地,便于管理。(這也是一筆不小的開(kāi)支)

3.2鈑金全自動(dòng)料庫(kù)
江蘇勝馳可根據(jù)客戶要求定做料庫(kù),配套上下料機(jī)械手、激光切割機(jī)、數(shù)控沖、控制軟件,實(shí)現(xiàn)鈑料的存儲(chǔ)、調(diào)用、切割、分料等操作。用柔性生產(chǎn)線逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化生產(chǎn)。

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