機器人數字化工廠

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機器人數字化工廠瀋陽新松機器人自動化股份有限公司隸屬中國科學院，成立於2000年，是一家以機器人技術為核心的高科技上市公司，國家級企業技術中心。作為國家機器人產業化基地，新松擁有完整的機器人產品線及智能製造整體解決方案。新松本部位於瀋陽，在上海設有國際總部，在瀋陽、上海、杭州等地建有七大產業園區，在韓國、新加坡、泰國等地設立子公司及區域中心。曾獲國家科技進步二等獎和中國專利優秀獎等獎項。

目錄

二、項目簡介

本項目建設一種全方位的、立體化的、現代信息化融合的數字化智能生產製造工廠，可滿足多種機器人產品的生產製造，實現年產工業機器人5000台套的生產能力，建立多層管理系統，通過先進的數字化管理系統，對整個生產流程進行統一管理，主要倉儲、物流、裝配、檢測、噴塗等生產工藝環節由機器人代替人工實現。項目於2017年被評為「國家智能製造試點示範項目」。

三、項目技術方案

1、總體技術方案

新松實施的「機器人智能工廠」項目，可滿足多種機器人產品的智能柔性化生產製造，建立了多層管理系統，通過先進的數字化管理系統，對整個生產流程進行統一管理。工廠生產機器人的主要倉儲、物流、裝配、檢測、噴塗等生產工藝環節由機器人代替人工實現。經過多次智能升級改造，目前憑藉全新的機器人數字化運營管控平台，已打造成國內首個引領機器人行業的標杆示範工廠。總體技術路線如圖1所示，工程總體設計模型如圖2所示。

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2、主要建設內容

工廠搭建了新松公司二次開發的SAP、智能製造執行系統（MES）、企業資源計劃系統（ERP），以及PLM、K3 Cloud、一采通等信息化系統；建立了基於新松工業機器人的裝配單元、基於新松工業機器人及第三方檢測設備的整機綜合測試單元、基於新松移動機器人的物料自動輸送單元和基於新松立體倉庫、高速高精度堆垛機的智能倉儲單元；以及數控加工單元、打磨單元、噴塗單元、清洗單元、應用驗證與展示單元等基輔單元，工廠現場實景如圖3所示。

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（1）製造執行系統（MES）

製造執行系統（MES）可實現生產作業計劃編制與執行、資源調度優化、產品質量全過程分析與跟蹤，生產設備動態運行管理、物料配送管理、操作管理以及底層生產現場數據的轉換、存儲、分析和發布等數據集成和應用。實現機器人數字化生產線機器人裝配單元、物流倉儲區、測試工作區之間的物流和信息流聯通，實現高級生產排程、生產過程實施監控和生產過程的自動化、智能化和精益化。

（2）機器人裝配單元

單機工作站實現了智能裝配。移動機器人將零部件運送到裝配工作站，搬運機器人通過夾具將零部件搬運至裝配工位，配有視覺和力覺傳感器的裝配機器人通過換裝不同的夾具分別進行底座、腰座、大臂等工位的精密裝配作業，整個裝配作業過程無需人工干預。

（3）機器人測試工作區

實現機器人核心零部件（控制器、電機及驅動器、減速器、傳感

器等）、機器人整機性能（如基本性能、運動性能、軌跡特性、環境適應性）、機器人可靠性（如環境適應性、電磁兼容等安全性能檢測）、機器人工藝功能（焊接、打磨、拋光、裝配等）測試與驗證。

（4）智能物流

智能立體倉庫，存儲和管理生產過程所需的機器人零部件，根據MES系統調度指令，通過高速高精度堆垛機實現物料的入庫和出庫運輸管理；物流自動化，移動機器人完成各類零部件到各個工位的運輸過程。整個物流倉儲過程全部通過MES系統調度執行，幾乎不需要人工干預。

（5）機器人打磨噴漆單元

採用機器人攜帶浮動打磨頭實現工業機器人裝配前關鍵部件的打磨，整個打磨過程大部分代替人工實現；採用自產噴塗機器人，實現零人工機器人整機噴漆。

（6）驗證展示體驗區

驗證展示體驗區的機器人典型應用包括點焊、弧焊、切割、打磨拋光、搬運碼垛、上下料、視覺裝檢、紅外檢測等，驗證展示機器人應用場景。

四、項目成效

1、項目實施助推企業智能升級

項目的實施，使得企業生產模式的信息化、智能化程度得到了極大的提升，企業生產效率提高200%，企業運營成本降低21%，產品研製周期縮短33%，產品不良品率降低60%，能源利用率提升11%；同時在產品質量控制、物流管理、工藝設計等各方面整體提升企業生產水平，助推企業智能升級，實現跨越式發展。本項目智能製造系統產品可批量推廣應用於國內製造業企業，滿足客戶對目標產品的多樣化、定製化、個性化的市場需求。

2、項目建設推動行業智能製造發展

新松公司機器人數字化工廠採用的關鍵技術裝備均為新松自主品牌，且實現了大部分關鍵零部件的國產化，全面的展示了基於核心智能製造裝備的數字化生產過程，充分體現了智能製造模式的先進性，該項目的建設代表了大國重器的最高水準，彰顯了國內機器人的整體實力，是國內智能製造領域的標杆。

項目所應用的MES系統、製造管理信息化、物流及倉儲配送系統等自動化技術，數字化工作流程、智能化生產流程和網絡化信息管理代表着生產製造業的一種發展方向和趨勢，將引領我國製造業的發展，這些先進技術與模式無論是在相關領域還是其他製造業，均可在智能升級以及數字化工廠建設中實現複製與應用，推動我國智能製造進程步伐。