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機器人技術助力汽車製造業蓬勃發展

2020/7/1

現階段,汽車工業製造廠商仍然是工業機器人的最大用戶。大型機械臂具有高負載能力和長距離支援,可在點焊汽車車身板、安裝擋風玻璃或車輪時進行自由移動;而較小的機器人則可用于焊接和安裝支架等部件。上述操作均在國際汽車製造工廠中得以廣泛應用。

儘管不乏一些聲音擔心自動化生產會導致就業崗位減少,然而,這些機器人卻能夠保護工人免受有害煙塵、熱成型和其它危險的損害,並可避免由於單調乏味的操作而引起的失誤以及長時間工作勞累導致的疏忽。先進的機器人技術促進了生產速度和精度的不斷提升,使得汽車製造商能夠憑藉著品質卓越的產品而在競爭中立於不敗之地。安全、品質和性能方面的優勢是機器人技術得到廣泛採用的主因。

一輛汽車的組裝需要千萬個零部件,而工廠每天都要生產數千輛汽車,可想而知,生產線上的自動化製造管理多麼複雜。更不用說為了迎合汽車消費者的需求,製造商還需要每幾年就更換汽車型號。隨之而來的將是不同物料、工具和進程的更換與應用。對於高品質、高輸送量、靈活生產,以及無縫整合流程而言,支援精確電腦控制進程的生產計畫系統至關重要。

本案例重點介紹尺寸緊湊、性能卓越的研華ARK-2250 無風扇嵌入式電腦,該產品已應用於國際汽車製造工廠的先進自動化裝配設施。ARK-2250 被部署於聯網製造程序控制系統,可提供待安裝零件的詳細資訊並記錄產品品質控制的生產細節。

系統需求

除了程序控制和資訊顯示,該專案還對資料獲取、邊緣智慧和遠端監控功能有較高的要求。例如,當控制器檢測到感測器和執行器所採集的資料存在潛在問題,它將會自動關閉該進程、發出警告與警報,並將消息發送至遠端電腦、智慧手機或其它移動管理設備。因此,本項目所用PC 控制器必須配備必要的計算和資料存儲功能,且需要提供軟體平臺以整合IoT 功能。

電腦安裝於顯示器臂後,可為各工作站操作人員提供任務資訊,因而系統需要提供合適的顯示輸出。電源、LAN、所有電線和電纜都必須進行穩固連接,以確保操作的可靠性和穩定性。對於汽車生產工廠等惡劣的工作環境而言,寬電壓和寬溫工作支援等工業級強固特性也是必不可少的要素。

研華解決方案

在裝配設施的每個工作站,配有合適電源、LAN 和HDMI 介面的研華ARK-2250 均被安裝於機械手臂並連接支援可鎖線纜設計的電源、網路、監控感測器,從而防止任何線纜或電纜脫落而導致生產故障或中斷。為啟用資料獲取、資料顯示和遠端監控功能,ARK-2250及後端伺服器都已部署研華IoT WISE-PaaS/RMM 軟體平臺。 

在研華軟硬體的協助下,系統將在裝配過程中提供即將安裝的下一個零件的資訊,並在顯示器上顯示資訊供現場操作人員查看。同時,系統還將收集資料並將資料匯出至SQL Server 資料庫進行生產記錄歸檔和大資料聚合,以便將來進行流程改進和系統維護。如果ARK-2250 控制器檢測出安全感測器傳輸的資料存在任何問題,它將自動停止該過程以避免損壞設備並降低財務損失。

在顯示方面,ARK-2250 提供HDMI、VGA 和可選協力廠商顯示介面,能夠在不同應用場景下靈活使用。 ARK-2250 搭載最先進的Intel 第6 代Core™ U 系列(i3/i5/i7) 處理器,僅有260 x 54 x 140.2 mm (10.24" x 2.13" x 5.52")的緊湊型尺寸卻可提供出色的計算性能,並能夠與高度自動化的汽車生產線完美整合。 ARK 支援獨特的ARK-plus 擴展模組和i-Door I/O 模組,能夠根據實際需求進行擴展以支援更多存儲和工業介面。工業用戶(如,汽車製造商)更新生產線以生產新型產品時,可根據設計需要靈活調整或升級ARK 電腦完成配置變更,這將最大幅度降低額外資本投資。 

在軟體方面,研華ARK 電腦已預先安裝研華WISE-PaaS 軟體平臺,能夠聚合並整合軟體資源以協助客戶開發自有工業控制、IoT 或雲應用。 研華WISE-PaaS/RMM 軟體可用于開發遠端監控和IoT 應用,其儀錶板構建器使用便捷,允許系統集成商開發自有跨平臺和跨設備儀錶板。因此,工廠的管理人員可通過基於流覽器的電腦、智慧手機或其它移動設備隨時隨地查看資料、快速掌握生產線狀態。

客戶利益

可靠的無風扇/寬電壓/溫度/可鎖式線纜設計確保了工業應用的可靠性和穩定性 l VGA/HDMI/可選協力廠商介面,支援多種顯示幕 l 支援高計算性能和豐富I/O,具有出色的資料獲取和分析能力 l 預先安裝WISE-PaaS/RMM 軟體,支援資料獲取和遠端監控並實現方便連接和快速部署 l 產品生命週期長,長期享有研華產品和服務