2017/11/30

台達高效數控排程與廠內數據監測,成功展演智慧AGV調度解決方案

隨著時代進展,生活形態和消費型態改變,大量個人化與客製化的產品需求增加,製造產業面臨市場快速轉變。過去大量生產、標準化、產品生命週期長的製造模式,已經無法有效供應現今市場需求。以台灣製造產業而言,在過去數十年致力推動自動化生產後,現下則需妥善運用現有的設備與廠房,開發更高度自動化製程、引進智慧化的製造模式,以高彈性的「智慧製造」,回應市場少量多樣的需求。在各產業邁向智慧製造的時代,各項智能設備,如:感測器、工業電腦與控制器等產品、及各式管理分析軟體的應用將更為廣泛,以協助各項生產參數即時化、數據化與可視化,讓客戶更輕鬆控管生產製程上每一個環節。

智慧製造提供客戶更靈活且即時的方式傳遞資訊,有效加速管理者、生產者和客戶之間的溝通,以適應快速變動的市場。智慧製造的願景是:透過物聯網、雲端資料庫、與監控管理系統,串聯消費者的需求與製造商的生產模式,從下訂、收單、製程評估、備料、供料、生產排程、產線調度、與物流,皆可透過大數據資料庫模擬出最佳流程,讓管理者進行決策。同時,高度自動化與大數據資料庫,可預測產能需求、優化製程、並且減少生產錯誤,達到根據訂單需求彈性生產、單一產線多樣產品,實現「隨需而製」的境界。此外,監控管理系統亦可自動管理所有機台保養周期,預先提醒管理者,大幅省去人工廠務管理與設備維護的成本。

各項商業模式中,物流是最能夠優先與智慧製造概念結合:從供料到如何有效控管產線流程,以自動調度系統和資訊透明化,協助跨越現有的溝通模式,實現智能物流。其中,無人搬運車 (AGV) 為成就智慧物流不可缺少的要件之一。在生產製程中,AGV搭配智能設備,建立智慧物流調度系統,整體物料監控與AGV調度利用物聯網進行串聯,以極少量的人力控管,達到自動補料、上料。透過資訊即時回饋與處理,可有效減少生產鏈之間以人工進行物料傳遞,提升整體產能。

近期台達為中國某食品加工業客戶,針對產線流程上物料調度需求進行升級。該產線需將各式加工完成的冷凍食品,透過包裝機封裝後,再進行後續製程。其中在給袋程序上,包裝機需要足夠的包材,以確保機台能夠持續進行封裝作業,不延滯後續流程。以前客戶需用多名人力從料倉補給包材至機台,亦需要人員經常檢查機台內包材的剩餘量,確保封裝不間斷。但伴隨著工廠整體產能成長,補給包材的需求量與頻率逐漸提升,產線員工每日需來回搬運高達1.5公噸的包材,大幅消耗人力與產能。在勞動成本不堪負荷的趨勢下,如何讓產線穩定且精準地補給包材,成為客戶迫切期望解決的問題。

針對降低包裝線依賴大量人力補料的狀況,台達為客戶提供智慧物流解決方案,導入無人搬運車 (AGV) 以及優化客戶既有的發料與補料流程,搭配台達高階中型控制器,全面掌握廠區內所有AGV的運作狀況。並採用工業無線傳輸設備,即時傳輸各產線包材消耗的數據,依照存量多寡指派AGV及時叫料,成功實現AGV監控以及調度系統解決方案,協助企業創造智慧製造等效益。

針對AGV調度系統解決方案的架構需求,台達智慧物流解決方案採用高階中型控制器AH500系列為主控制器,根據各產線包材的存量,發送叫料訊息,精準派遣單件或多件無人搬運車進行補料,並搭配IEEE 802.11 a/b/g/n無線AP DVW系列,通過高速乙太網路即時傳輸,可掌握全廠區包裝產線耗材的存量數據。廠內物流調度程序利用智能設備全面自動化管理,系統僅需一名管理人員,在主控站上透過台達大尺寸人機介面DOP-W系列,利用操作介面確認各包裝線的缺料需求,即可完成派遣任務,同時解決大量人力補料的問題。

另一方面,在無人搬運車的自動化配置上,廠區內的每台AGV同時裝置工業無線傳輸設備DVW系列,透過高速乙太網路接收主控制器AH系列的指令。在收到調度指令後,AGV內的高階泛用型控制器AS300系列為任務路徑完整排程,自行開往發料倉庫。倉庫會有一名操作人員協助上料,接著AGV依照主控制器的指令,前往各包裝線進行上料,完成補料任務。此外,操作人員可透過AGV上配置的標準型人機介面DOP-B系列,隨時得知小車的運作狀況以及電池存量,並可依照需求即時調整小車的任務指令,大幅提升廠內物流調度的靈活度。

在實際配套使用後,台達智慧物流解決方案透過覆蓋全廠區的無線網路,取得機台即時運行數據、監控包裝線料材存量,同時可全場域掌握無人搬運車的任務狀況,充分展現智能設備在現有產線上的整合效能,為客戶帶來以下效益:

智慧物流調度,節省大量人力配置:過去廠區生產線員工每日需搬運1.5公噸的包材進行人工補料,在導入智慧物流解決方案後,補料作業可完全交由AGV進行,無需額外工作人員搬運包材。發料倉庫人力配置亦可由原本4人減少至1人,有效減少人力達75%。此外,調度程序僅需一名操作人員,利用人機介面確認主控制器自動排程的任務,即可完成發料派遣,為客戶減少大量的勞動成本。

控制器強大整合功能,實現安全多工物流調度:作為智慧物流調度系統的主控制器,台達高階中型控制器AH500系列具備高效程式處理能力,可根據過去模擬資料選擇最佳配送路徑,同時管理AGV電池使用狀況,並針對多個包裝線缺料情形,自動為單一任務、多任務合併排程,進行多項車輛調度整合功能。此外,針對AGV的處理效能,每台AGV車內皆安裝高階泛用型控制器AS300系列,透過導入I/O模組和感測器等智能設備,即時監控AGV的鋰電池溫度以及電量資訊:當電量不足時,AS300系列會發出指令,讓小車自動回到調度站進行充電;如偵測到電池溫度過高,亦會觸發警報,通知管理人員進行維護,實現AGV運行狀況高效監控管理。

強大數據收集效能,奠基未來智慧工廠:透過多項智能設備,智慧物流系統可取得現場機台的運作數據,建置物流訊息資料庫,為後續擴大工廠自動化提供大量的數據基礎。未來客戶可利用台達自行研發的雲端平台DIACloud,彙整重要物流資訊,實現生產、管理、能耗可視化的智慧工廠。

台達一站式整合方案,快速一站購買、系統相容性高:台達在過去二十餘年深耕各行業,累積豐富的經驗和專業的行業整合技術,根據客戶需求整合現有產線設備,客戶不需汰換機台即可打造理想的智慧製造方案,實現產業升級。此外,全系統方案可搭配全套台達自動化產品,除了產品間相容性高外,亦具備整合維護容易等特點,讓客戶僅需一站即可完美打造自動化產線。

台達提供智慧物流解決方案,透過機台自動化程序,打造智慧物流調度系統,完整監控現場機台的料材狀況,即時派遣任務解決產線需求,減少人力與時間成本。同時亦透過智能機台,建立大量數據基礎,幫助客戶打造智慧製造的生產模式,實現產業升級並提高產業競爭力。

新聞來源:IABG Marcom