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美的智能精益工廠探索人機共協(xié) 上演機器人之舞

2018-06-21 08:23 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:盒飯財經(jīng) 來源:盒飯財經(jīng)
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在很久以前,有人提到:“未來的工廠只有兩個員工,一個人和一條狗,人的工作是喂狗,狗的工作是不讓人接觸工廠里的任何機器。”當然,這被...

在很久以前,有人提到:“未來的工廠只有兩個員工,一個人和一條狗,人的工作是喂狗,狗的工作是不讓人接觸工廠里的任何機器?!碑斎唬@被看做是個笑話,它在理論上并不能成立,可它依然給我們提供了未來人機關(guān)系與工廠進化的一種思考。

今年,美的集團提出“人機新世代”戰(zhàn)略,力圖以大數(shù)據(jù)和AI為驅(qū)動,賦予產(chǎn)品、機器、流程、系統(tǒng)以感知、認知、理解和決策的能力。但這項戰(zhàn)略如何落地?我們前往美的集團位于蘇州的清潔電器事業(yè)部以及庫卡機器人(上海)有限公司,從每一條流水線,看美的如何通過精益生產(chǎn)進行科技轉(zhuǎn)型。

打造人機共協(xié)的精益工廠

“一個人一條狗”的工廠模式乍看之下堪稱完美,但這卻是一種低維度的人機關(guān)系,更高維的人際關(guān)系在于人機共協(xié),兩者共融共生,能夠自然、直接的溝通,交互是穩(wěn)定與和諧的,而非低維的粗暴溝通,甚至沒有任何交互。

打造高維度的人機關(guān)系并不容易,美的的探索由智能制造切入。

精益制造為智能制造打下了堅實基礎。美的集團智能制造專家曾旻介紹,美的實踐智能制造的路徑分為三個階段,即傳統(tǒng)精益工廠、數(shù)字精益工廠和智能精益工廠三個階段。截至目前,美的集團已累計投資超過80億元,共1500臺工業(yè)機器人。

美的集團智能制造專家曾旻

“做一個簡單的比喻,我們認為精益化是靈魂,數(shù)字化就是大腦,自動化則是軀干,工業(yè)互聯(lián)是神經(jīng)。通過這樣一個有機體,可以實現(xiàn)柔性定制,高效、低成本、環(huán)保的制造業(yè)的模式,形成為未來美的智能制造的系統(tǒng)框架?!边@是曾旻對智能制造和轉(zhuǎn)型升級的思考,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng),將所有的制造體系有機結(jié)合起來,真正形成產(chǎn)業(yè)升級的效益和效果。

在美的清潔電器事業(yè)部蘇州分廠,我們也可以看到智能精益工廠的樣子,其制造模式穿透了柔性定制、高效率、低成本和節(jié)能環(huán)保。

此前,蘇州分廠注塑車間員工采用移動式加料,每人需要負責十幾臺機,且效率較低,但引入全自動供料系統(tǒng),集中加料后,121臺注塑機僅需要3至4個人作業(yè)即可滿足生產(chǎn)需求。

自動化運作還不止于此,美的通過開發(fā)的自動化工裝,可用機器替代傳統(tǒng)的人工作業(yè),實現(xiàn)人、機、料分離,此外,通過配備機械手,取件自動化率已達到100%。

美的通過建立與運營智能倉儲系統(tǒng),實現(xiàn)了家電成品下線到出貨裝柜的自動化

這印證了麻省理工學院戴維·奧托的看法:環(huán)境控制極大地簡化機器的工作環(huán)境,促成自動化運作,就像我們熟悉的工廠裝配線一樣。

在智能化方面,蘇州分廠智能立體庫已展現(xiàn)出優(yōu)異效果。其核心技術(shù)包括三方面,一是智能輸送物流系統(tǒng),二是人機交互系統(tǒng),三是智能倉儲系統(tǒng)。

這套“成品分揀輸送、堆碼和智能立體倉庫”一體化系統(tǒng),生產(chǎn)數(shù)十種產(chǎn)品,但只有一條運輸線,通過24個碼垛機器人,最高可兼容640種不同品類的產(chǎn)品混流運輸,AGV機器人會將不同產(chǎn)品“歸位入庫”,其入庫能力可達到3600臺/小時,每天入庫量可達到4.5萬臺。

“立庫的員工,基本都是寫代碼、工業(yè)自動化的員工,員工梯隊有飛躍式的變化?!泵赖那鍧嶋娖鞲笨偨?jīng)理兼研發(fā)中心總監(jiān)欒春透露,生產(chǎn)車間生產(chǎn)的產(chǎn)品系列,小到掃地機器人、除螨儀,大到供給北美的大型產(chǎn)品,由此可見倉庫的優(yōu)異的兼容性和容差性。

不僅如此,智能倉儲系統(tǒng)節(jié)約85%的占地面積,在投資建設環(huán)節(jié)節(jié)省3000萬,每年還可節(jié)省大約500萬運營成本。

整個流程的自動化和智能化輔助,不僅有效改善作業(yè)效率,減少成本開支,還降低了員工的勞動強度。

探索新人機關(guān)系

如機器人行業(yè)專家、蘇州大學機電工程學院院長孫立寧所言:生產(chǎn)的智能化并非一蹴而就,智能制造的內(nèi)涵是用智能機器加上生產(chǎn)過程中的信息,使用MES系統(tǒng),實現(xiàn)設計過程、制造過程和制造裝備智能化。如數(shù)控機器人、自動化生產(chǎn)線,都是集成的技術(shù),將數(shù)字化的軟實力與硬體裝備的投入相輔相成,才能達至真正意義上的智能制造。

實際上,美的對于智能制造的探索在2008年就已開始,通過開展傳統(tǒng)MES的建設提升產(chǎn)品品質(zhì)。從2013年起,美的逐漸聚焦于一個核心六個維度的建設,即以智能精益工廠為核心、結(jié)合智能自動化、智能機器人、智能物流、智能信息化、移動大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)集成等六大關(guān)鍵技術(shù)應用。

2018年是美的智能制造探索第十個年頭,“人機新世代”戰(zhàn)略也讓美的智能制造有了更大膽的探索。

豐田研究所首席執(zhí)行官吉爾·普拉特(Gill Pratt)曾在2015年寫到:“今天,幾個前沿領域的技術(shù)發(fā)展正在激發(fā)機器人多樣化和適用性的類似爆發(fā)。機器人以來的許多基礎硬件技術(shù),特別是計算、數(shù)據(jù)存儲和通信,已經(jīng)以指數(shù)級增長率得到了提升?!?/P>

美的之所以在智能制造及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面能夠快速成長,離不開軟硬件的提升,也與2016年的一項決策相關(guān):5月26日,美的集團發(fā)布要約收購庫卡的報告書草案,以292億元收購機器人四大家族之一的德國庫卡94.55%股權(quán)。

這項決策直接推動美的在人機關(guān)系上邁出了一大步。庫卡在機器人本體生產(chǎn)、工業(yè)自動化方案、系統(tǒng)集成等領域擁有領先技術(shù),美的集團還整合了包括大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)及渠道資源,以此實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢與業(yè)務拓展上的共同增長,將智能制造以及人機共協(xié)理念推向更寬廣的行業(yè)應用場景。

庫卡機器人裝配線-自動化裝配(機器人造機器人)

“加上庫卡松江廠擴建和廣東順德廠的建設,到2024年庫卡在中國的機器人產(chǎn)能將達到10萬臺,躍居中國市場第一位,占比達25%至30%?!睅炜ㄒ话愎I(yè)中國首席執(zhí)行官文啟明表示。

這個目標當然是宏偉的,也是美的“人機新世代”戰(zhàn)略的重要一步。

雖然有學者指出,機器人更善于處理完全堅硬并且彼此差異不大的物品,它們的視覺和觸覺從來就非常原始,比人類差很多。這樣的觀點目前無法否認,但從美的探索人機關(guān)系的動作上,已經(jīng)體驗到了相當創(chuàng)新的變化,機器人的增長遠遠超過我們的想象,尤其是在智能管理及解放人力方面,足以成為智能精益工廠的模范。

美的正在變得更“酷”,智能制造所釋放的能量遠不止于此,機器人之舞已經(jīng)上演,人機共協(xié)的趨勢下,新的“大腦”正重塑生產(chǎn)方式,如科學管理之父泰羅所言,“讓每個工人的行動都可以達到一種科學的狀態(tài)”。

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