汽车产业作为国民经济支柱产业,汽车制造业增加值约占全部工业增加值的7%,汽车零售额约占社会消费品零售总额的10%,其产业链长、关联度高、带动性强,对于促进经济发展、带动社会就业具有重要作用。
有“工业之母”美誉的汽车产业,孕育了如生产流水线、车间、自动化设备、工业软件等名词,它们最早都诞生于汽车生产制造的应用之中。
就连有“制造业皇冠上的明珠”之称的机器人,它的诞生也源于汽车生产的需求。1959年,由美国Unimation公司生产的世界上第一台工业机器人就在在特伦顿的通用汽车公司安装运行。这台工业机器人用于生产汽车的门、车窗把柄、换档旋钮、灯具固定架,以及汽车内部的其他硬件等。
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蓬勃发展 工业机器人尽显所长
汽车产业如此重要,其产业链也较为复杂,纵观汽车制造领域,可以分为汽车整车制造(主机厂)与汽车零部件制造(供应链)。过去机器人所大显身手的地方就是在整车的制造中显现,这也诞生了我们所熟知的机器人四大家族。
近年来我国汽车制造业的飞速发展,汽车制造端实现自动化生产工作也成为了迫切的需求。使用工业机器人来代替传统的工作,可以满足自动化生产线的效率和质量的双重要求,工业机器人可以完成弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、码垛等一系列自动化生产工作。
虽然国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔,现已从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。但汽车工业仍是工业机器人的主要应用领域。
据数据显示,美国60%的工业机器人用于汽车生产,全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。同时,由国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业。
机器人不知疲倦,日以继夜的在汽车产线上工作着。汽车工业的蓬勃发展,让工业机器人尽显所长,这也成为了我国机器人增长的原动力之一。
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洗尽铅华 智能工厂变迁新机遇
过去工业机器人在主机厂上整车生产上细分领域的应用已经逐渐完善,但工厂对国产化、自动化、智能化的需求却日益提高,大量汽车零部件企业进入中国投资,本土配套不断完善,伴随着产业的发展与产业结构的变化,汽车工厂也在智能化变迁中寻找新机遇。
当前汽车工厂内主要有以下痛点:
在物流方面,零部件数量众多使物料库存占压大量资金、车型迭代让物料频繁切换、供应链上下游信息不畅产生物料呆滞、黑天鹅频出导致物流布局调整周期长、现场人员流动性大及安全问题突出、库存数据零散且准确率低,引发缺料停线等各种问题。
在生产方面,大量板链及空中悬链结构,设计复杂,成本高,施工周期长;生产线平衡和混线排产问题突出,工艺、物料、产能等方面难以协调;生产过程不透明,异常响应增加管理成本,数据统计及分析困难。
此时汽车工厂已经不能仅满足于弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、码垛等细分领域的工业机器人,伴随智能化趋势,需要将工厂转变为具备智能仓储、智能搬运、智能生产的智能化车间,以此使机器人与汽车工厂内的压铸机、数控机床等智能化设备协同生产。
当智能化工厂改造完成后,汽车生产制造将降低50%以上劳动强度,提升50%以上仓储空间利用率。
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藏在车间里的智能化升级
过去在汽车生产制造端,主要通过数控机床进行切削、铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等方式,对精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件进行加工;通过压铸机,在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型,开模后得到固体金属铸件;通过工业机器人进行焊装、喷涂等。
如今,随着在主机厂向智能工厂的转型升级,车间里已经无法满足于工业机器人、数控机床、压铸机等自动化设备,新的应用场景与方案应运而生。
就以特斯拉智能工厂为例,该工厂通过一个大联合厂房,将整车焊装、涂装、总装、电池、电机等车间都布局其中,极大缩短各个工序之间的物流路径,提高运行效率,大联合厂房也赋予了移动机器人走进汽车生产车间的使命。
天太机器人看到这一趋势,针对汽车智能工厂移动机器人应用场景,天太推出了HP、WP系列重载、中载行走单元,该单元由电机、轮毂、减速机、驱动器、编码器一体化集成,具备精度高、能耗低、载重高、阻力小的特点。
因此在智能物流中,当移动机器人搭配天太推出的行走单元时,可以轻松定位每个物料的具体工位,直接搬运装有物料的货架、托盘、料箱等载具至车间相应位置,降低人类劳动强度,实现主机厂各个车间协同。
同时,HP、WP系列行走单元拥有一体化集成的优势,搭载该系列行走单元的移动机器人可以配合智能工厂系统记录下每个货架位置,通过连接产线系统,实时预判物料的需求量,将高频次配送的货架放置在离产线更近的地方,动态管理提升仓储空间利用率。
除此之外,搭配智行系列的移动机器人与搭配天太推出的智巧系列旋转单元的机器臂组成复合机器人,可以让复合机器人具备更强劲的动力,根据使用场景的需求组合成多种负载能力和形态的手臂,臂力更惊人。它可根据信息系统指令,智能地完成物料的上下料、分拣、搬运等动作,使仓储物流实现真正的“无人搬运”。
在移动机器人之外,以智能生产线为代表的汽车制造装备对自动化、柔性化、智能化和信息化水平提出了更高的要求,更多自动化设备+方案也被运用在了智能工厂里。智巧系列关节不仅可以运用于机器人,更可以大量使用于自动化流水线和各种高精度控制的机器设备上。
天太从始至终一直秉承着让机器人更智能,功能模组化、更轻便的理念来研发关键单元。在天太推出的行动单元中,无一例外将电机、减速机、驱动器、编码器等关节设备集成其中。从而使机器人各行动单元都能够与PLC交互完美交互,将数据打通、读取、计算、上云、应用,实现机器人的预诊断、预维护、实时监测、多机协作等功能,彻底释放人力。
通过智能化的设备,使汽车产业智能车间各个设备完美协同,加速智能生产力的快速落地。