AGV结合MES在精细化工生产中的应用

2009-04-20 16:12

  摘要AGV与MES系统整合后,能更大程度地发挥MES系统的效力,从而提高用户企业的生产自动化程度,提高生产效率。

  关键词:AGV、MES、精细化工

  自动导引车(AGV)具有自动化程度高、准确快捷、柔性好、现场污染少、能有效避免人为错误并且节省人力资源等诸多优点,已广泛应用于航空、汽车、烟草、柴油机等生产、制造行业,AGV给应用企业带来的优势与效益也是有目共睹的。在实际应用中,由于企业的类型、产品的特点以及生产流程各不相同,AGV的使用必须与之适应,才能发挥出最大的功效。本文以沈阳新松机器人自动化股份有限公司承建的某精细化工(日用品)公司原料柔性自动输送系统为例,介绍全球内AGV首次应用于精细化工产品生产的经验。

  使用AGV前的物料输送方式及流程

  某国际知名精细化工产品(日用品)生产销售商在全球十多个国家拥有生产厂,2007年销售额近百亿美元。该公司在中国设立的唯一生产企业成功实施了AGV项目。

  在使用AGV之前,该公司为了确保生产的准确性和生产过程的可追溯性,从2004年开始自行开发生产执行系统(MES)进行生产过程实时控制。其中,在原料称料模块中,通过使用安装有MES称料模块称料手推车进行称取物料,见图1,手推车实时与上位ERP系统连接,来自ERP系统的称料指令由无线网络发送到小车的电脑上,操作人员推着小车在系统指定的物料工位进行物料称取,系统检测和控制称料人员所称量物料的类型和重量,以确保符合当前工单的配方要求。然而由于每个产品的配方组成比较复杂,再加上丰富的产品系列,称料人员要在一个存储有几千种物料的称料区内进行操作。为了方便人工操作,称料车必须尽可能减小体积和重量,但同时由于空间的限制,称料车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,也就不可能在车体移动时在秤面上放置任何物品。于是,所有称取出来的物料都必须经过汇总后才送到生产区。

  根据生产批量,大部分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区,因此,汇料人员需要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区。当生产进度和计划发生改变时,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,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,该公司决定利用AGV的特性把现有的MES系统升级,并与之整合成为MES-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,以及一些辅助用品等,都安装在AGV上。

  新松公司在为该公司进行AGV车体设计时,根据其要求进行了多次改善,最终满足了该公司严格的要求;在制造AGV实物前,先向该公司提供了AGV车体效果图(见图2),得到确认后再进行AGV车体制造(见图3)。

  使用AGV后的物料输送方式及流程

  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MES整合后,从而使AGV同时具备了称量和运输的功能。

  MES获取ERP的称料工单并进行相关预先处理,根据当前MES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。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MES系统,其称料过程的控制和之前的MES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,开始称料过程。称料完成后,直接把物料送到对应生产区的移载机构上进行自动投料。

  基于MES-AGV系统的应用,该公司顺利地简化了称料过程,实现了配制生产过程中JIT称取、

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