推动机器人自动化发展
在上海松江区坐落着一栋18,659平方米的大型建筑,其外立面采用光伏幕墙,每年平均发电量达230,000千瓦时。这是机器人自动化公司中建材凯盛机器人的先进研发工厂,也是在上海首个落地的光伏建筑一体化技术项目,创新型太阳能电池板既构成了建筑外立面,又能积极地提供可再生能源。
制造如此大型建筑的玻璃面板绝非易事,尤其是采用传统的人工方法。然而,中建材凯盛机器人公司的智能机器人生产线确保了其母公司中建材集团能够轻松生产出新一代薄膜太阳能发电材料。事实上,得益于自动化流程,中建材凯盛机器人公司的玻璃分级码垛系统(针对全球一些最大规模的玻璃工厂供货)能够每3.18秒生产出一组玻璃。
为了持续创新并在竞争中保持领先地位,同样还为水泥厂和农业企业提供生产线的中建材凯盛机器人公司,在达索系统3DEXPERIENCE平台的帮助下进行了数字化转型。
数字化转型之路
在面临诸多业务挑战下,中建材凯盛机器人公司选择了达索系统。中建材凯盛机器人总工程师高昌颀表示:“玻璃产品的规格变得越来越多样化,玻璃厚度要求越来越薄,而质量要求越来越高,这对设计精度提出了更高的要求。”
与此同时,业务复杂性也在随之增加。如果没有合适的软件,要想应对此类挑战是不可能的。高昌颀指出:“我们从原来的2个项目团队扩大到10个,随着企业的发展,我们的业务规模从一个工位和小规模集成扩展到完整的生产线、传送带系统和自动导引车(AGV)。我们进入了新市场,竞争也随之加剧。依靠口头传达和文件系统的管理流程已难以为继,并且错误频发。我们需要实现流程标准化,而且刻不容缓。”
3DEXPERIENCE平台提供了整体的解决方案,其各种模块涵盖了我们数字化场景的各个方面,这是最吸引我们的一点。
改善项目管理的解决方案
由于多家关联企业已经采用了达索系统技术,中建材凯盛机器人公司选择实施3DEXPERIENCE平台自然水到渠成。该公司决定使用ENOVIA进行项目管理、产品生命周期管理(PLM)标准化和知识库构建,并使用DELMIA进行多学科协作和虚拟调试。
高昌颀表示:“在选择软件前,我们对市场进行了全面评估,3DEXPERIENCE平台提供了整体的解决方案,其各种模块涵盖了我们数字化场景的各个方面,这是最吸引我们的一点。”
达索系统合作伙伴达赢信息技术(上海) 有限公司在中建材凯盛机器人公司验证需求和解决历史数据问题方面提供了大力协助。在实施完平台后,达赢信息技术(上海) 有限公司又为中建材凯盛机器人公司的工程师提供了ENOVIA培训和DELMIA迁移工作支持。
由于所有的流程均采用ENOVIA进行管理,中建材凯盛机器人团队能够全面规划和设计机器人自动化项目,同时计算成本和风险。通过ENOVIA的任务分配功能,工程师可以查看日常工作职责并相应地完成设计和提交,他们还能通过定期跟进来掌握项目进度。
中建材凯盛机器人技术中心产品经理王梦然表示:“ENOVIA显著提升了我们的项目管理能力,因为目前的所有工作活动都在平台内完成,所有团队成员都非常清楚自己的工作内容,我们也不再需要召开很多的会议了。”
通过在设备生产流程中集成虚拟调试功能,中建材凯盛机器人公司显著减少了现场验证时间。
更有效的工作流程与更出色的BOM管理
团队成员现在都可以访问平台,在收到客户需求后,他们可以利用ENOVIA的PLM模块迅速创建解决方案规范和布局图。如果客户感兴趣,下一步就是通过DELMIA创建生产线或工位的业务模型,并利用仿真帮助客户实现可视化。
在客户下订单后,设计人员会完成生产线或工位的结构设计,其数据会自动更新至工程物料清单(EBOM),这将为采购提供信息。
王梦然表示:“我们现在的所有工作都基于PLM的统一数据库,不会再出现重复设计或参考错误的情况,从设计模型生成EBOM的过程也简单直接。在我们开始使用ENOVIA之前,由于导出格式的完整性问题,设计模型到EBOM的转换非常繁琐。现在,借助ENOVIA集成了PLM后,我们可以将完整的BOM推送至采购应用模块。由于所有人共享同一个EBOM,采购人员能够全面了解供应范围和结构,并能够准确轻松地制定采购计划。”
在确定了新产品的结构设计后,该公司可以利用DELMIA进行虚拟仿真。中建材凯盛机器人公司机器人工程事业部方案工程师赵蔓表示:“这使我们能够对设备流程的每一步进行可视化,识别需要改进的关键领域,并进行必要的设计调整,这标志着我们已进入了后结构设计阶段。随着我们推进和完成整个设备设计后,我们会进行详细的仿真,评估设备运行情况,检查所有流程干扰并进行验证。接下来是虚拟调试阶段,电气工程师能够通过仿真模型来验证机器人自动化技术的准确性。”
以前,工程师必须亲临现场进行验证。现在,借助DELMIA,不需要事先订购或制造任何设备,在办公室就可以完成验证工作。
虚拟验证
3DEXPERIENCE平台的虚拟调试功能为中建材凯盛机器人公司带来了强大的变革力量。过去,在实际实施之前验证新的机器人生产线的有效性是一大难题。
赵蔓表示:“以前,工程师必须亲临现场进行验证。现在,借助DELMIA,不需要事先订购或制造任何设备,在办公室就可以完成验证工作。虚拟调试通过将设备生产和程序验证工作同步进行,从而压缩了现场验证的时间并缩短了整个工期”
该公司还利用DELMIA的仿真功能验证工厂物流,包括自动导引车(AGV)的路线。例如,工厂可能会在正常工作流程中插入额外订单,这会影响AGV的运行。在这种情况下,中建材凯盛机器人公司可以使用虚拟仿真来确保生产线的持续运转。
赵蔓表示:“物流系统需要适当的缓冲容量和AGV调度。传统企业通常会保守地分配AGV,这不利于实现成本效益。我们利用仿真设计物流路线,确定所需的AGV数量,并验证其工作模式,这样一来,即使生产量增加了,我们的运营仍然十分顺畅。这帮助我们最大限度提升了产量。”
效益影响深远
自实施3DEXPERIENCE平台以来,中建材凯盛机器人公司不仅简化了工作方式并实现了标准化,还提升了项目管理和质量。王梦然表示:“我们将交付时间缩短了30%,同时减少了人工成本和解决质量问题带来的成本。”
此外,该平台还帮助中建材凯盛机器人公司改善了员工的体验和效率,从而提高了优秀员工的稳定性。高昌颀指出:“过去,由于市场需求变化和公司业务拓展引发的管理问题,导致了工作负荷加重、压力增加以及差旅周期延长。现在,由于设计质量问题减少,故障排除更加精准,问题可以得到快速解决,而且差旅需求也大大降低。这不仅减轻了我们员工的压力,还提高了客户满意度。”
面向未来的可扩展性
中建材凯盛机器人公司致力于改善运营的承诺不会止步于此。通过与达索系统合作利用仿真实现水泥装卸过程中的粉尘分布与流动可视化,该公司计划通过减少粉尘吸入来提高工人的安全性。
此外,中建材凯盛机器人公司还在探索如何利用3DEXPERIENCE平台推动流程最后阶段即服务交付的转型。高昌颀表示:“我们采用虚拟孪生和实时在环技术,通过物联网实现3D模型与机器人系统及生产线设备的互联互通。这有助于客户进行诊断、设备升级和培训。虽然平台的这一功能尚在开发阶段,但已经展现出巨大的潜力。”
不仅如此,中建材凯盛机器人公司还希望为客户投资更多创新解决方案,例如复合材料机器人和视觉技术,同时将其目前在建筑、光伏、汽车及电子玻璃领域的重点成果拓展至新型创新玻璃材料及更广泛的农业领域。该平台对于中建材凯盛机器人公司在这些市场中取得成功至关重要。
高昌颀指出:“3DEXPERIENCE平台将帮助我们在新领域开展新解决方案的协同设计、规划和先进仿真。我们还在进一步探索DELMIA的仿真功能,以实现流程、机械和电气学科的集成可视化,这对于我们利用新型复合材料机器人和农业解决方案至关重要。”
中建材凯盛机器人公司对接下来的规模扩展和增长前景充满信心。高昌颀表示:“在达索系统的支持下,我们相信,我们很快将成为营收破10亿元人民币(约合1.28亿欧元)的企业。”
常见问题
与人工流程相比,机器人自动化提供了更高的效率和生产力。
工业机器人可以管理各种不同的部件和材料处理流程,包括喷漆、焊接、装配与拆卸、包装与贴标签、码垛、分拣与放置、检查与测试。
00:00 – 00:28
中建材凯盛机器人总工程师高昌颀:
公司的研发大楼是上海首栋采用光伏建筑一体化的大楼,即BIPV建筑。
大楼供电一部分来自光伏幕墙,去年发电量已超过20万度。
这些薄膜太阳能电池组件就是从我们建设的生产线上生产出来的。
这个生产线的设计,我们是在达索系统的3DEXPERIENCE平台上完成的。
00:30 – 01:05
中建材凯盛机器人总工程师高昌颀:
我们最初启动玻璃工厂客户的业务时,产量比较低,经营规模也比较小。
随着行业的发展,公司的规模和业务量也在增长。
业务也从单一的工作站或者小型集成应用,逐渐向整个生产线、输送系统这些板块扩展。
我们认识到要靠标准化的流程才能避免错误和重复工作。
目前我们已部署3DEXPERIENCE平台。
当我们接到潜在客户的需求任务时,我们的方案团队能够迅速拟定出一份规格书和一个布局图。
01:06 – 01:19
中建材凯盛机器人公司机器人工程事业部 方案工程师赵蔓:
DELMIA的虚拟联调对我们而言是非常重要的一个板块。
这一功能客户非常喜欢,因为他们可以在生产之前就可以直观地看到生产线设计是否符合具体要求还有需求。
01:20 – 01:38
中建材凯盛机器人技术中心产品经理王梦然:
项目经理可以登录ENOVIA的项目经理板块,在规划层面处理整个项目的成本及风险等问题。
项目组的所有成员都可以对自己每天的任务一目了然,并且实现协同设计,从而提高我们整体的设计效率。
01:39 – 02:05
中建材凯盛机器人公司机器人工程事业部 方案工程师赵蔓:
现在我们的工程师只要登录3DEXPERIENCE这个平台,就能在实际的生产之前进行生产程序的验证工作。
在之前,我们工程师必须要亲临现场才能够进行程序方面的验证。
现在,我们借助3DEXPERIENCE的这个平台,无需离开办公室就能够便捷快速地完成相关工作,这样显著地缩短了整个项目的工作周期。
02:06 – 02:30
中建材凯盛机器人总工程师高昌颀:
我们下一步的目标是实现创新突破,比如攻关复合机器人领域应用。
同时,我们将重点深耕玻璃新材料和设施农业这两大板块。
我们将继续依托3DEXPERIENCE平台实现规模扩展和增长。
关于中建材凯盛机器人
中建材凯盛机器人(上海)有限公司成立于2003年,前身为上海埃蒙特自动化系统有限公司。2011年,中国建材国际工程集团有限公司收购了公司70%的股份,使其成为了一家国有企业。自此,公司在上海松江区设立了研发中心,并凭借在创新与知识产权方面的成就多次获得国家级奖项。公司致力于通过创新的科学技术研究,引领工业自动化和机器人领域的新发展。公司提供面向玻璃制造商的机器人自动化服务和解决方案、农业系统解决方案、信息显示系统智能解决方案、智能物流、新能源解决方案以及新材料智能解决方案。
关于达赢信息技术有限公司
作为达索系统在大中华区的业务合作伙伴之一,达赢信息技术(上海) 有限公司(DAS Tech)面向制造企业、技术公司、科研机构和高校等用户提供成熟的特定产品软件。该公司利用先进的CAD/CAE/CAM/PDM/PLM解决方案进行流程的设计、仿真和制造,大幅提升产品的研发、设计、测试、制造、服务与管理,帮助客户加速创新、提升质量、缩短周期并节省成本。
更多信息:http://www.dastc.com/