柔性装配生产线系统技术方案说明 word 可编辑版.docx
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柔性装配生产线系统技术方案说明word可编辑版
柔性装配生产线系统技术方案
柔性装配生产线系统
技术方案
-
柔性装配生产线系统方案说明
1
项目概述...................................................................................................................................................3
1.1
1.2
1.2.1
概述.........................................................................................................................................................3
实现目标.................................................................................................................................................3
装配生产柔性化
.............................................................................................................................3
提升生产效率
.................................................................................................................................3
1.2.2
1.2.3
实现自动化生产管理,提高管理水平
.........................................................................................3
1.3
系统安全性.............................................................................................................................................4
2
系统方案...................................................................................................................................................4
2.1
设计原则.................................................................................................................................................4
产品装配工艺流程.................................................................................................................................5
工件输送工艺流程...............................................................................................................................10
2.2
2.3
2.3.1
入库流程简介
...............................................................................................................................10
2.3.2
2.3.3
2.3.4
出库及装配流程简介
...................................................................................................................12
各区域、空托盘、空包装箱等物流流程
...................................................................................13
研制阶段零部件物流流程
...........................................................................................................13
2.4
2.4.1
2.4.2
2.5
2.5.1
2.5.2
总体方案...............................................................................................................................................13
系统构成
.......................................................................................................................................13
.......................................................................................................................................14
系统概论
装配工装设计.......................................................................................................................................15
功能...............................................................................................................................................15
使用方法
主要结构
.......................................................................................................................................16
.......................................................................................................................................16
2.5.3
2.5.4
互换性与增产办法
.......................................................................................................................17
2.6
物流方案...............................................................................................................................................17
2.6.1
零部件预处理区设计
...................................................................................................................17
...................................................................................................................................22
...................................................................................................................................23
2.6.2
2.6.3
装配区设计
检测区设计
柔性装配生产线系统方案说明
2.6.4
2.6.5
输送线设计
助力机械臂
...................................................................................................................................23
...................................................................................................................................24
2.7
柔性装配生产线管理信息系统...........................................................................................................25
2.7.1
系统架构
物理部署
网络构成
软件实现
.......................................................................................................................................25
.......................................................................................................................................27
.......................................................................................................................................28
.......................................................................................................................................29
2.7.2
2.7.3
2.7.4
1.方案特点说明.........................................................................................................................................47
2.附图说明.................................................................................................................................................49
柔性装配生产线系统方案说明
1项目概述
1.1概述
通过总装生产线的柔性化设计,实现在一条生产线上同时生产多品种型号产品,企
业可根据需求调整生产的型号和产量,提高企业应变能力,实现可持续发展和灵活变化。
通过装配线管理信息系统的实施,对企业生产制造过程实行全面监控、加强生产过
程控制,提高产品质量。
同时,企业可根据生产的需求调配资源,实现资源的优化配置。
进而实现控制决策与过程改进,最终实现制造过程的可视化,提高生产管理水平,提高
整体竞争力和可持续发展能力。
1.2实现目标
装配生产柔性化
1.2.1
满足5种不同型号共100套产品的现场同时库存周转、装配生产和调度需求。
建设
装配工位10个、测试工位5个的总目标。
每个装配工位适应不同装配工序的装配需求,
每个装配工位可实现6个自由度的装配工艺需求。
建设投产后,装配工位满足产品研制阶段的研制需求,生产调度满足反向作业的操
作与管理,零部件的存储货位可实现动态优化。
检测分为在线检测及性能检测,在线检测时工件无需搬运、将检测设备推到其附近
实施检测;性能检测集中在测试区进行,用户自备专用设施。
各检测结果需人工输入并
上传到管理系统。
提升生产效率
1.2.2
系统实施后,装配人员仅需在装配工位作业,工件、配件均自动输送到装配工位附
近;当某一工序装完后,采取在线检查及检测,减少过程搬运时间;装配工装要求自由
度大、灵活,调节便捷、快速;站台与工装间借助助力机械臂,达到省力目的。
实现自动化生产管理,提高管理水平
1.2.3
(1)投产后的柔性装配线,物流配送智能化、自动化;
(2)物料管理数字信息化,实现物联网在装配生产中的应用,每个配件、半成品状
态实时跟踪并上传管理系统,能及时对所需了解的物料数量、所处位置、流转
信息以及装配状态进行查询和统计;
(3)过程控制信息化,装配生产点装配工艺仿真提示,装配过程实时视频监控;
柔性装配生产线系统方案说明
(4)对产品质量追溯性强,质检及测试数据上传智能化,并按要求保持各相关数据
记录;
(5)提高现场管理水平,减少传统的人工找货、搬运等,避免了因人工参与造成的
不必要失误。
(6)过程控制信息化,现场管理上,避免人工找货、搬运;
(7)实现与MES系统无缝连接,为MES提供所有生产数据。
系统在未连接MES系统时,
须实现人工录入订单,系统根据人工订单自动运行。
(8)整个系统的通讯信号符合保密性要求,不能涉及有生产数据和检测数据的无线
信号。
(9)构建网络安全系统,确保数据安全性;
1.3系统安全性
(1)实施保障
中船重工七○五所是从事武器装备的科研生产单位,获得国家一级保密资格认证、
军用软件研制能力等级证书、军品质量体系认证并是具有相应安全生产武器装备的科研
生产的必要条件,承担国家多型高新、重点国防项目研制。
(2)元器件选型
系统中采用的机电设备全为我公司自主研发的成熟设备,机械传动器件、电气电子
元器件以合资品牌国产为主,少量采用原装进口件。
(3)应急措施
系统具备容错、纠错、快速诊断、及时恢复的功能,当系统软硬件发生故障时,有
应急方案,无法避免时分段运行,不因局部故障影响系统整体运行;对于立库、缓存库
的存取设备,需有备用电源,当停电发生时,不影响正常生产,并预留人工取货路径,
必要时,人工将零部件取出。
2系统方案
2.1设计原则
结合现场实际情况,充分考虑用户的远期发展目标和满足用户近期要求为基本点,
从专业和经验的角度出发,遵循经济、合理、先进、实用、可靠的原则,采用科学而先
进的方法和理念,进行本系统的总体规划和设计。
在具体的规划设计中遵循以下原则:
柔性装配生产线系统方案说明
Ø满足工艺要求,实现柔性化装配;
Ø有限空间最大存储量;
Ø作业流程自动化管理;
Ø操作简便,维护方便;
Ø系统高稳定及可靠性;
Ø可扩展性强;
Ø管理的信息化、网络化、智能化、标准化、柔性化;
2.2产品装配工艺流程
下面就其中一种工件的装配工艺详细说明,其它型号产品装配过程与之类似,不再
举例。
件1
N
暂存库
Y
N
N
暂存
Y
Y
N
Y
N
N
暂存库
Y
Y
N
N
Y
Y
柔性装配生产线系统方案说明
N
N
试验是否合格
Y
Y
特殊处理
暂存或包装发货
单件装配总体工艺流程图
(1)部件1、2、3从零部件预处理区自动出库,经人工送达配作间并配作,配作完毕
合格后人工送达装配区站台,同时出库工件A到达装配工位站台,装配人员使用
助力机械臂或人力将工件从托盘上搬放在装配工位工装上,按工位现场终端提示
完成相应工序装配,装完后进行检测,检测合格后的工件标识为3A。
可人工将其
存放在暂存区或进入下一装配工序组装部件4,装完检验合格后自动存放在暂存
区,此时工件A已装完4个部件,标识为4A;
部件1
生成
部件2
生成
工件4A
部件3
部件4
(2)自动调度B、C两个工件从零部件预处理库出库到装配工位站台,装配人员使用助
力机械臂或人力分别将工件从托盘上搬放在装配工位工装上,同时出库部件5(部
柔性装配生产线系统方案说明
件5需与部件4按要求一一对应)到装配工位,人工按现场终端提示装配,装完
检验合格后存放在暂存区。
此时工件B、C已经临时连接在一起,标识为工件1BC;
工件B
生成
工件1BC
工件C
部件5
(3)装完后的工件4A与工件1BC需连线在线检测,若装配时并联进行的,当装配完
4A、1BC两工件后无需去暂存区存放,将二者靠近后连线在线检测。
若装配时串
联进行,则将先装好的工件,如4A暂存,当工件1BC装完后在装配工装上等候,
将对应的各4A从暂存区自动取出靠近1BC,在线连线检测,合格后的4A、1BC各
自往下装配;
工件1BC
在线检测
合格
继续
合格否
工件4A
(4)从零部件预处理库中自动出库部件6到工件4A装配站台,完成装配并检验合格的
工件标识为5A,存放于暂存区中;
部件6
装配
工件4A
柔性装配生产线系统方案说明
(5)从零部件预处理库中自动依次出库部件7、8、9、10、11、12到工件1BC装配站
台,完成装配并检验合格的工件标识为2BC,存放于暂存区中;
装配
部件10
部件11
部件12
工件2BC
工件1BC
(6)对于工件5A、2BC可串联或并联进行装配,串联装配时,存放先完成的工件,直
到后者完成后一并送入测试室测试;并联装配时,若完成不同步,则按上述步骤
进行,若同步完成,则无需进暂存区存放。
测试合格后的工件经人工搬送到暂存
区存放;
(7)将工件5A、2BC从暂存区取出送达试验室试验,合格后暂存或再次进行测试,测
试合格后,工件5A作为成品暂存或包装发货,工件2BC完成刚性连接,暂存或包
装发货;
(8)对于上述所有工序,按生产任务情况,在工位上可进行串联或并联装配,每个装
配工位均可做任意一道工序;当串联装配时,同时可进行10个型号产品装配。
(9)对于工件A,当装完部件1、2、3成为3A时,需将流转托盘工装更换。
更换的托
盘工装来自于暂存区;
(10)对上述工件A、B、C以及12种部件,当每次完成物料取完后,空托盘均经自动存
取机搬运至码盘站台码盘(特殊工装托盘除外),同时对托盘上的条形码信息进
行清零。
但对于工件A、B、C,其托盘上的工装需单独人工回收;
(11)对于上述12种部件,每种部件装配完后剩下的空箱由操作工将其集中放入物料框
推车中,由人工将其推出厂房并处置;
(12)对于工件A、B、C,每当成为3A、4A、5A或1BC、2BC时,其运载托盘上的条形
码均实时更新物料状态信息,并上传到管理系统;
柔性装配生产线系统方案说明
2.3工件输送工艺流程
入库流程简介
2.3.1
退货或另
作处理
结束
柔性装配生产线系统方案说明
2.3.2出库及装配流程简介
按装配任务
及工序分配
物料、装配工
系统通知穿梭车自动将
所需出库的原器件从库
内取出,并送达装配工位
或配孔站台
系统自动将所需入库的
工件从工位取出,送达指
定货位,并反馈给系统;
或人工搬运至暂存区
结束
各区域、空托盘、空包装箱等物流流程
2.3.3
柔性装配生产线系统方案说明
(1)对于零部件预处理区、装配区之间采取自动输送线输送,其余测试区、检验
室、包装发货区与各区间则采取人工小车搬运;
(2)空托盘组需进行反向流转,按每4个一组送入零部件预处理区中存放;
(3)对于从零部件预处理区中出库后的物料,若发生错误、临时变更等情况时,
需进行退库处理。
此时,启动退库管理程序,输送线反转将物料托盘送回到
立库中,系统自动分配货位并存放;
(4)对于过程中的不合格品,暂存于预处理库暂存区中,按管理流程处理;
(5)成品包装发货后,空托盘搬运到入库站台,并自动送入预处理库区中存放;
研制阶段零部件物流流程
2.3.4
对于研制阶段的工件装配,由于为小批量,其依据零部件来料情况采取不同的方式,
若来量大,可将其存放在零部件预处理区随机存取侧货位,装配时按正常生产任务出库;
若来量小,则在入库检验区缓存,无需入零部件预处理区,直接经输送线到达装配区装
配。
2.4总体方案
系统构成
2.4.1
整个柔性装配生产线物理空间上由四大区域构成,即装配前零部件预处理区、装配
区、检测区以及包装发货区。
柔性装配生产线系统总体上由以下几部分构成:
Ø零部件预处理区自动存取系统;
Ø自动输送设备(含平面链式及辊道机、升降输送系统等);
Ø柔性装配工作台;
Ø辅助设备(含助力机械臂搬运系统等);
Ø管理信息系统。
总体效果图如下:
柔性装配生产线系统方案说明
自动输送
线
零部件预
处理区
装配区
检测区
图一方案效果图
系统概论
2.4.2
整个系统集零部件来料预处理、装配、检测、暂存于一体,零部件采用托盘为搬运
载体,以便将形状多样的物品规范化,便于零部件仓储搬运及生产流转。
装配前的零部
件使用标准