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行业互联网|节卡机器人:5G下的智慧物流——柔性生产物流系统


随着经济的发展 ， 制造一直面临着劳动力成本迅速攀升、产能过剩、竞争激烈、客户个性化需求日益增长等问题 。 另一方面招工难 ， 以及缺乏专业人才 ， 制造业转型迫在眉睫 。 现在 ， 5G、物联网、协作机器人、机器视觉等新兴技术迅速兴起 ， 为企业推进智能工厂建设提供了良好的技术支撑 。 其中 ， 智慧物流解决方案成为业界关注的焦点话题 。
智慧物流下的机器人
相关数据显示 ， 2017年中国智能物流行业市场规模达3375亿元人民币 ， 同比增长21.18% 。 专家预测 ， 预计到2022年中国智能物流行业市场规模将增长至7938亿元人民币 。
在这种需求刺激下 ， 各种物流机器人迅速面世 ， 并在搬运、码垛、拣选等物流环节得到应用 ， 可以分为AGV、码垛机器人、分拣机器人等多种 。 AGV ， 当下智慧物流运用较多的一种物流搬运设备 ， 国外从上世纪50年代在仓储业开始使用 。 码垛机器人不仅能搬运重物 ， 而且作业速度和质量远远高于人工；每一台码垛机器人都有独立的控制系统 ， 极大地保证了作业精度 。复合机器人一般具备传感器、物镜、图像识别系统和多功能机械手 ， 可根据图像识别系统“看到”物品形状 ， 用机械手抓取物品 ， 然后放到指定位置 ， 实现货物快速分拣 。
智慧物流在3C行业的应用
随着消费者的需求趋于多样化和个性化 ， 企业生产也呈现出“多品种、小批量、多批次、高时效”的特点 。 3C行业面临的生产也是如此 ， 所以针对这种情况 ， 3C行业智慧物流形式主要以柔性化物流搬运机器人为主 。
以某3C电子SMT贴片车间为例 ， 其生产的大量电子元件外形相似 ， 靠人眼分辨容易混淆 ， 虽然已经上了智能仓储系统 ， 但是每条产线依然靠人工到仓库依靠产品代码依次提取原料 ， 非常不便利 ， 且由于环境复杂、信息不通畅（不在5G信号状态下） ， 经常会不清楚库存情况 ， 多条产线排队取料的情况 ， 这样导致产线成本高昂且效率低下 ， 与其自动化的生产模式不相匹配 。
基于5G网络 ， 通过采用AGV+小助协作机器人+产线终端接口结合实现整个车间的生产原料自动配送 ， 形成安全可靠柔性的生产物流供应系统 。

行业互联网|节卡机器人:5G下的智慧物流——柔性生产物流系统
本文插图

AGV通过5G高速网络与车间的十余条生产线实时交互 ， 实时了解产线的状态信息 ， 当AGV系统判定某条产线原料即将用完时 ， 开始向智能仓储系统（以下简称仓库）移动 ， 同时通过网络仓库发送需求信息 ， 仓库开始准备物料 ， AGV到达仓库后通过小助协作机器人抓取物料 ， 暂存于AGV小车上 ， 小助协作机器人配置电动夹爪 ， 能够自适应抓取多种规格产品；取料完成后AGV移动到相应产线 ， 由小助协作机器人将物料卸载到生产线 。 整套系统流程快速响应 ， 稳定性高 。
根据案例来定义柔性的生产物流供应系统 ， 就是以5G、云数据、柔性机器人为核心 ， 通过形成自动化物流系统将其联接 ， 统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理 ， 组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统 。
柔性生产物流系统要求
柔性的生产物流供应系统中5G是一个关键性因素 。 高速度数据传输、传输低时延、海量接入特性、按需组网、移动边缘计算、网络泛在能力高、功耗低、传输安全性高等优势 ， 保证了智能仓储系统信息输入和输出 。
同时这套系统对AGV和机器人（复合机器人）的安全性 ， 续航 ， 负载 ， 安装空间等都有很高要求 ， 小助协作机器人轻巧灵活 ， 负载自重比高 ， 同时支持直流供电 ， 满足配置需求 。

行业互联网|节卡机器人:5G下的智慧物流——柔性生产物流系统
本文插图

在安全性方面 ， 借助于节卡开发的一套软硬件安全系统 ， 节卡小助系列产品目前拥有主、被动两种安全防护策略：主动策略即基于视觉的安全2区 ， 人进入此区域 ， 机器人将降速工作；进入视觉的安全1区 ， 机器人将静止；被动策略即机器人碰到人超过设定的力矩上限时 ， 机器人会即时停止以保护人员或设备的安全 。


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