近日,新松機器人為寶馬汽車(chē)有限公司提供的砂芯智能存儲及除濕系統竣工試運行。該系統按照德國“工業(yè)4.0”標準設計、制造,為沈陽(yáng)智能制造提供了新的樣板工程。

“砂芯”用于發(fā)動(dòng)機缸體的制造,是決定發(fā)動(dòng)機鑄造質(zhì)量的核心材料,東北雨季濕度80%以上,砂芯潮濕是制造質(zhì)量的致命威脅。發(fā)動(dòng)機鑄造砂芯對溫濕度要求極其苛刻,寶馬車(chē)間的原有通風(fēng)系統為德國設計院設計的采用熱水盤(pán)管加熱制冷再加熱的原理,只能降低相對部分濕氣,不能達到砂芯模具對空氣的要求,每年制造損失經(jīng)濟效益幾千萬(wàn)元。

砂芯區域布局圖
寶馬規劃團隊找到新松,希望借助新松智能制造經(jīng)驗幫助解決砂芯存儲區域的溫濕度問(wèn)題。此時(shí)距離7月份的雨季時(shí)間只剩下三個(gè)月的時(shí)間,工期非常緊張。技術(shù)團隊經(jīng)過(guò)現場(chǎng)考察發(fā)現現場(chǎng)車(chē)間情況也是十分復雜,使項目達成和濕度控制都十分艱難。溫濕度效果控制較好的空間需要的是相對封閉,但是寶馬車(chē)間分為60U區域和90U區域,面積2900㎡,層高6米,大型運輸孔4個(gè),機器人運輸砂架到用戶(hù)及充電等動(dòng)作導致10㎡兩道開(kāi)關(guān)門(mén)經(jīng)常開(kāi)啟。還存在原有設計的通風(fēng)系統存在大量實(shí)時(shí)濕負荷(40000m3/h兩臺機組),砂芯本身存在散濕,現場(chǎng)配電沒(méi)有足夠的預留電源容量,根據寶馬及消防標準通風(fēng)系統需要引到20幾米屋頂,系統需要的冷凍水(14℃~20℃)沒(méi)有預留水量等多項難點(diǎn)。
面對如此復雜的系統新松人沒(méi)有退縮,發(fā)揮出了新松人越有困難越要解決困難、超越期待的特質(zhì)。針對系統提出每一個(gè)需要處理的問(wèn)題,通過(guò)對沈陽(yáng)天氣及濕氣量分析,砂芯存儲車(chē)間實(shí)際工況及構造,研發(fā)出更合理的技術(shù)方案,通過(guò)了德國TUV認證考核,通過(guò)現場(chǎng)工程師不懈努力協(xié)調克服多項安裝難關(guān),及時(shí)在雨季到來(lái)前達到了砂芯存儲區域的溫濕度要求。該方案結合德國工業(yè)標準,采用行業(yè)領(lǐng)先的壓縮機制冷、電加熱轉輪加熱達到除濕高效且節能的自動(dòng)化系統,整個(gè)系統使用觸摸屏界面,并實(shí)現智能控制。

第一段新風(fēng)制冷,通過(guò)高低壓報警、連鎖邏輯及預冷溫度控制壓縮機開(kāi)啟條件PID閉環(huán)調節。第二段PID閉環(huán)根據溫度、濕度參數控制電加熱轉輪進(jìn)行除濕,轉換熱量和濕氣。第三段通過(guò)再加熱系統。最終送風(fēng)系統將新風(fēng)降溫到系統要求的30度后進(jìn)入工廠(chǎng)內部。系統通過(guò)PID閉環(huán)智能調節新風(fēng)量及溫度。同時(shí)根據系統經(jīng)驗,規劃出節能系統,采用其他車(chē)間熱回收熱水對系統壓縮機進(jìn)行冷卻,并采用三臺機組聯(lián)合控制,有用有備,為寶馬發(fā)動(dòng)機車(chē)間節省大量能源。

轉輪電加熱除濕系統構造圖
此外,廠(chǎng)區物流全部采用新松公司的 AGV 系統,該系統采用激光導航技術(shù),并通過(guò) WCS 系統智能控制,完成整個(gè)廠(chǎng)區砂芯的智能供應。系統能夠預測即將使用的沙架并提前行駛到指定點(diǎn)位,以減少供應時(shí)間
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智能制造系統建成后,為寶馬公司帶來(lái)了多項商業(yè)價(jià)值:
?? 智能控制工廠(chǎng)內溫濕度,砂芯在良好的存儲空間內保存,每年為寶馬公司減少千萬(wàn)級的設備損失。
?? 存儲過(guò)程無(wú)人化,物流車(chē)間全部智能管理,運輸錯位率降為零,可將人員應用到更多的增值過(guò)程。
?? 砂芯智能供應,在倉儲管理系統中自動(dòng)追蹤沙架狀態(tài),每項工作可降低150S時(shí)間,并增加可追溯性。無(wú)紙化信息流,減少打印費用。
?? 除濕系統自動(dòng)控制,AGV自動(dòng)行駛及充電,全部實(shí)現無(wú)人管理(TPU=0)。
?? 能源節省熱回收處理。
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