【三菱電機開啟可兒工廠的探秘之旅】可兒工廠有簡潔的外貌、內(nèi)斂的品性，是業(yè)內(nèi)最早將機器人引入單元化生產(chǎn)體制的自動化工廠，也是最早把e-F@ctory智能制造方案付諸實踐的數(shù)字化工廠，更是采用大數(shù)據(jù)、AI、云計算等前沿科技助推生產(chǎn)制造的智能化工廠。

究竟是怎樣的基因，才造就了可兒工廠如此強悍的“進化”能力？

先定位：日本岐阜縣可兒市

貼標簽：三菱電機電磁開關的制造基地，該廠生產(chǎn)的電磁開關主要用于馬達負載等啟動、停止以及過負載保護（燒壞保護）用途。

劃重點：

1.通過單元化生產(chǎn)實現(xiàn)可靈活換產(chǎn)的多批次小批量生產(chǎn)；

2.通過機器人的應用，提高質(zhì)量，實現(xiàn)高運轉(zhuǎn)率；

3.利用三菱FA總解決方案實現(xiàn)制造的靈活適應。

解密：如何實現(xiàn)少量多樣產(chǎn)線的快速更換？

步驟1：全自動生產(chǎn)線保證生產(chǎn)效率

眾所周知，電磁開關是一種需要大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，為了實現(xiàn)大量生產(chǎn)，可兒工廠建成了全自動的生產(chǎn)線。但是，全自動的生產(chǎn)線雖然能夠通過持續(xù)流出同一產(chǎn)品，提高生產(chǎn)率，但它的缺點是換產(chǎn)需要花費大量時間，若要生產(chǎn)多種品種，生產(chǎn)效率反而會下降。那么，電磁開關因線圈種類等不同而產(chǎn)生很多品種，有沒有能夠根據(jù)交貨期隨時切換生產(chǎn)品種的靈活生產(chǎn)方式？

步驟2：人工單元化生產(chǎn)方式實現(xiàn)少量換產(chǎn)

以少量換產(chǎn)實現(xiàn)多品種生產(chǎn)的方法之一是人工單元化生產(chǎn)方式。但是，客戶對低壓電磁開關產(chǎn)品的訂購特別大，依賴人工作業(yè)的單元化生產(chǎn)恐怕無法確保充分的生產(chǎn)量。那么，對于電磁開關的生產(chǎn)而言，有沒有一種即使重復換產(chǎn)也能夠維持與全自動生產(chǎn)線相匹配生產(chǎn)能力的設備？

步驟3：建立“機器人單元化生產(chǎn)系統(tǒng)”

可兒工廠在電磁開關產(chǎn)品生產(chǎn)中引進了“機器人單元化生產(chǎn)系統(tǒng)”，機器人和單元化生產(chǎn)組合所帶來的巨大效果之一就是可以有效提高交貨期遵守率。在插入活動觸頭、插入固定觸頭、組裝后蓋板、緊固端子螺絲、插入端子罩、試驗這6道工序中，使用機器人和各種FA設備?！坝捎趽Q產(chǎn)幾乎不需要花費時間和人力，因此不僅可以輕松實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，而且還能夠根據(jù)交貨期靈活地生產(chǎn)”(可兒工廠工作課長市原正博)。由于組裝本身已利用機器人實現(xiàn)了自動化，因此單元化生產(chǎn)弱點的生產(chǎn)效率問題也得到了解決。

解密：如何發(fā)揮機器人的最大效用？

步驟1：從自動化終端向智能終端進階

機器人采用了工業(yè)機器人“MELFA”的最新機型類“MELFAFR系列”。該機器人不僅在追蹤功能、精度功能、垂直柔順功能等方面進行了強化，還提高了與力覺傳感器、三維視覺傳感器、二維視覺傳感器、干涉回避、協(xié)調(diào)控制和多功能抓手等智能化技術的結合力度。

在機器人控制器中增設的MELFASmartPlus卡，能夠提供機器人機構溫度補償功能、校準支持功能以及附加軸協(xié)調(diào)控制功能，可進行離線示教、單元復制，從而實現(xiàn)主單元與各單元間的協(xié)調(diào)運用。

步驟2：從機器替代到人機協(xié)作

調(diào)試更加便捷。在傳統(tǒng)的全自動生產(chǎn)線中，設備停止時維護人員需要前往現(xiàn)場，使用示教盒進行機器人的動作確認和恢復操作。與此相對，機器人單元可以通過現(xiàn)場的GOT(圖形操作終端)進行恢復作業(yè)。在設備“驟?！睍r可以減輕從停止狀態(tài)到重新開始作業(yè)所花費的時間和人力，進一步提高生產(chǎn)效率。

減少作業(yè)空間。在全自動生產(chǎn)線中，除了又大又長的生產(chǎn)線外，零部件的保管庫也占用了巨大的空間。而機器人單元是將設備集中在一個較小的空間內(nèi)，因此所需空間只占到原來的三分之一，使單位面積的生產(chǎn)效率得到了提高。

提升安全等級。MELFAFR系列機器人具備強烈“安全意識”，配備了安全I/O、安全監(jiān)視功能、位置監(jiān)視功能、速度監(jiān)視功能、安全邏輯編輯和沖突檢測等功能，能夠在運行和示教中最大限度地保證人員安全。

解密：如何構建e-F@ctory智能工廠從而實現(xiàn)智能制造？

要素1：實現(xiàn)生產(chǎn)設備信息化的FA-IT信息協(xié)同，確保操作精確、產(chǎn)品質(zhì)量，并及時更換產(chǎn)線。在引進了e-F@ctory的可兒工廠機器人單元中，作業(yè)員可利用與系統(tǒng)聯(lián)動的帶蓋貨架防止零部件錯誤，使用系統(tǒng)設定扭矩的螺絲刀以保證生產(chǎn)質(zhì)量，還通過收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，排除人為失誤并發(fā)掘效率改善空間。

作業(yè)員還可以通過讀取印在生產(chǎn)指示書中的二維碼，便可將該信息存入各工序的可編程控制器中。之后會瞬間進入換產(chǎn)，為下一品種的生產(chǎn)做準備，同時還會通過MES接口將生產(chǎn)信息和質(zhì)量信息經(jīng)總可編程控制器實時匯集到管理服務器中。

要素2：運用iQPlatform加強與FA產(chǎn)品的結合，實現(xiàn)設備間的無縫結合。

iQPlatform與MELSECIiQ-R系列結合，能夠在設備CPU間高速通信，將PLC管理的大量信息實時傳送到機器人，在機器人CPU之間直接讀寫并共用內(nèi)存。整個生產(chǎn)設備都在iQPlatform上運轉(zhuǎn)，采用CCLinkIEField/SLMP標準實現(xiàn)從生產(chǎn)管理到設備層的無縫數(shù)據(jù)通信，結合GOT、保全功能，以及簡化機器人信息管理，提高生產(chǎn)效率和可維護性，降低總運行成本。

要素3：工程軟件MELSOFTiQWorks整合了以系統(tǒng)管理軟件MELSOFTNavitator為核心的各工程軟件的產(chǎn)品，通過在整個控制系統(tǒng)中共享系統(tǒng)設計和編程等設計信息，提高系統(tǒng)設計和編程效率，從源頭控制成本。

要素4：可兒工廠利用e-F@ctory提出對各生產(chǎn)設備和生產(chǎn)線的細致管理，以及基于生產(chǎn)生命周期成本的節(jié)能計劃方案，通過對制造現(xiàn)場的可視化和對能源的“可視化管理”實現(xiàn)工廠的能源高效利用。

要素5：與合作伙伴協(xié)作，實現(xiàn)貫穿客戶的開發(fā)、生產(chǎn)、維護的“成本全面降低”，提出包括提高設備運轉(zhuǎn)率、縮短開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本等各種解決方案，大力推進生產(chǎn)現(xiàn)場的最優(yōu)化運行。