请求处理中...

化工行业案例

雅芳公司于1886年创立于美国加州,目前已成为国际知名的日用化妆品生产销售商,并作为在全球十余个国家拥有生产厂的跨国企业,仅2007年,世界市场 占有额就已近百亿美元。而广州雅芳制造有限公司(以下简称广州雅芳)作为雅芳公司的全资子公司,是雅芳公司在中国设立的唯一生产企业。
        在没有使用AGV前,广州雅芳从顾客的利益出发,为了确保生产的准确性和过程的可追溯性,从2004年开始就已经自行投资开发,并已在生产过程中使用 PCS系统(processing control system)进行实时控制。其中,在原料称料模块中,通过使用安装有PCS称料模块称料手推车【具体由150kg电子秤、5kg电子台秤、条码打印机、 无线扫描枪和平板电脑、供电电池(逆变器)等,以及一些辅助用品组成,见图①。通过实时和上位ERP系统的连接来检测和控制称料人员所称量物料的类型和重 量符合当前工单的配方要求】进行称取物料。操作人员根据来自ERP系统的称料指令(由无线网络发送到小车的电脑上),推着小车在系统指定的物料工位进行物 料称取。然而,由于广州雅芳每个产品的配方组成比较复杂,再加上广州雅芳丰富的产品系列,使得称料人员要在一个2000多平方米,存储有几千种物料的称料 区内进行称料操作。这样称料人员就必须推着称料车在一个巨大的空间中来回走动。因此,为了方便人工操作该称料车,必须尽可能减小体积和重量。然而,由于空 间的限制,使该称料车就不能搭载大量的物料和任何容器,加上出于保护称料工具的需要,也就不可能在移动时在秤面上放置任何东西。于是,所有称取出来的物料 都必须经过汇总后才可以送到生产中心。

20111223142209507.jpg

  根据生产批量,大部分的物料汇总后都是上百公斤,甚至上千公斤,只有使用叉车才能把物料送到生产中心。所以,就需要汇料人员根据生产安排和进度,一车车地 把物料按时准确地送到生产工单指定的生产中心。当生产进度和计划发生改变的时候,还必须通过有效的手段通知汇料人员及时做出相应的正确反应。如果反应不及 时,就会造成生产延误,浪费工时。
        为了克服这个生产供应过程中的缺陷,广州雅芳制造有限公司决定利用AGV的特性把现有的PCS系统升级,并与之整合成为PCS-AGV系统来提高自身的生产能力。


AGV车体结构
        AGV车体结构包括AGV自身设备和外部设备,自身设备包括车载控制器、磁导引系统、无线局域网通讯系统、驱动系统、在线自动充电系统、安全系统、人机界 面、辊道输送机、顶升装置等,外部设备包括原人工称料车上的所有设备,即:150kg电子秤、5kg电子台秤、条码打印机、无线扫描枪和平板电脑、供电电 池(逆变器)、一些辅助用品等,都安装在AGV上。
新松公司在进行AGV车体设计时,根据广州雅芳的要求进行了多次的更改和完善,最终满足了广州雅芳严格的要求;同时,在制造AGV实物前,先向广州雅芳提供了AGV车体效果图(见图②),在得到广州雅芳的确认后,才制造AGV车体(见图③)。

20111223142223510.jpg

使用AGV后的物料输送方式与流程
        利用AGV带有举升移载机构和承重的特性,称料容器可以直接放置在AGV车体上,加上AGV和PCS整合后,从而使AGV同时具备了称量和运输的功能。
        PCS获取ERP的称料工单并进行相关预先处理,根据当前PCS生产模块的实际生产进度确定生产需求后,及时把相关的称料需求发给AGV调度中心。而 AGV调度中心只需负责AGV的安排和停车位置,停车具体位置来自PCS系统,其称料过程的控制和之前的PCS称料模块控制基本相同。
        当指定AGV获取称料任务并自动行走到指定位置后,AGV上的容器支架降下使容器落到秤面上开始称料过程。称料完成后,PCS向AGV系统发出称料完成信 号,AGV确认状态并升起容器离开秤面,然后行走到下一个称料点重复称料动作。一直等到当前工单任务完成后,AGV保持容器升起离开秤面的状态直接把物料 送到对应生产中心的移载机构上进行自动投料。
        基于PCS-AGV系统的应用,广州雅芳顺利地减化了称料过车;实现了配制生产过程中JIT(Just in Time)物料的称取、输送和投料的一体化系统。为进一步提高生产力和未来的发展打下坚实的基础。


使用AGV要达到的目标
        1、从近期看能够减少人为干扰
        从使用人工小车的生产流程来看,虽然指令均由PCS发出,但无论是将小车推到指定接料站点,还是接料后将接料桶送到生产区的反应锅旁,或是最后将接料桶内 的物料倒入反应锅内,相关工作均由人工完成,一方面工人的劳动强度较大,另一方面也无法完全避免人工操作引起的失误,尤其是将物料倒入反应锅时,工人的精 神必须高度紧张,否则很容易将物料洒在地上。
使用AGV后,上述问题均得到妥善解决,一方面所有需要操作的工位,均是AGV自动到达,无需人工确认位置,另一方面接完料后,AGV即自动运行到生产区,并自动将接料桶移载到反应锅旁,既避免了工人需要从接料区走到生产区,也减去了人工倒料的危险性。
        2、从远期看能够实现全自动
        广州雅芳计划日后在原料桶上安装自动阀门,并计划在生产区的反应锅旁安装自动导流系统。当AGV运行到指定的接料位时,指定的原料桶的阀门自动打开,原料 自动流到AGV上的接料桶内,AGV上的150kg电子秤实时将称重数据反馈给PCS,当达到指定重量时,PCS命令原料桶的阀门自动关闭。当AGV送料 时,反应锅旁的物料自动导流系统自动连接到AGV上的接料桶上,自动将接料桶内的原料抽到反应锅内。
系统实施过程中克服的一些困难
        1、地面结构干扰AGV磁导引系统
        本系统在广州雅芳已有的车间内实施,在生产车间内AGV需要运行在钢架平台上。钢架平台下面由钢架支撑,在钢架上铺设5mm厚铝合金板,在铝合金板上铺有8mm厚金刚砂,金刚砂上涂有油漆。
        本系统中AGV采用磁导引技术,一般情况下导引磁条应埋在AGV运行平面以下,深度为15mm,且AGV运行平面以下30mm以内不应有其他金属物体,而 在本系统中现场并不具备条件,导引磁条只能铺在钢架平台表面,且钢架平台的钢架因为磁化效应会对AGV的磁导引系统造成一定程度的干扰。
        经过详细计算、实验室模拟和现场实测,新松公司的技术人员调整了AGV磁导引系统的相关技术参数,完美的解决了磁导引系统受到干扰的问题。
        2、AGV释放静电
        AGV在运行过程中需要随时释放静电,要求地面电阻应不大于108Ω,而广州雅芳生产车间的地面电阻经测量为109Ω,高于允许值10倍以上。
        经过新松公司与广州雅芳的多轮磋商之后,新松公司决定将AGV的释放静电设备由拖链结构改为轮式结构;广州雅芳决定对生产车间内AGV导静电轮经过的地面 重新处理,打磨掉原来的油漆,铺设导电铜条并有效接地,上面用导电油漆覆盖。经过现场实测,释放静电问题得到解决。
        3、150kg电子秤的固定
        150kg电子秤采用梅特勒—托利多的产品,要求在称量时AGV必须保持静止,而在不称量时电子秤不应负重,否则电子秤有可能损坏,也就是要求AGV在运行时接料桶必须与电子秤脱离。
        考虑到电子秤这一特点,新松公司在AGV车体设计时,在辊道输送机下方增加了顶升装置。在接料站点时,顶升装置降下,辊道输送机低于电子秤,接料桶即落到 电子秤上,电子秤开始称量。称量结束后,顶升装置升起,辊道输送机高于电子秤,将接料桶顶离电子秤,AGV即可以运行。采用这种方式一方面能够保证电子秤 的安全使用,另一方面也保证了电子秤的称量精度不受影响。
        4、采用RFID技术校验停车站点
        本系统中共有12台AGV,接送料站点总计超过100个,尤其是在接料区,接料站点非常密集,两个接料站点之间只间隔750mm,若采用普通的磁条地标 方式来标定接料站点,因为不同站点的区分只是依靠AGV的位置编码器来根据行走轮运行距离来判定,站点之间距离过近有可能产生误判。
        本系统中在每个AGV停车站点均放置RFID芯片,在每台AGV上均安装RFID扫描头,当AGV运行到指定的停车站点时,一方面AGV根据位置编码器来判定所在的位置,另一方面通过RFID芯片来校验当前站点是否为指定站点。
        而且当每天上班时,AGV需要进行上线操作,操作人员需要在每台AGV车载电脑上输入当前上线站点编号。本系统共有12台AGV(日后随着生产能力的提 升,AGV的数量也可能增加),分别在不同的站点上线,若不能够自动识别当前站点的信息会非常麻烦,而采用RFID技术之后,系统能够自动识别AGV所在 位置,任意一台AGV均可以在任意站点上线,极大地减轻了操作人员的工作量,缩短了系统准备时间。
        本系统正式投入使用以后,与PCS系统相结合,能更大程度地发挥PCS系统的效力,从而提高广州雅芳的生产自动化程度,提高生产效率。


首页1】【2尾页