夜幕降临,工厂里传来了“咔哒咔哒”的按压声,暗色中,设备指示灯、品质检验灯以及AGV小车激光发射器泛着微光,上万平方米的生产车间都处于“黑灯”状态。
随着5G技术的深入应用和“工业4.0”的慢慢地发展,“黑灯工厂”慢慢的变多。“黑灯工厂”到底长什么样?它是怎么运作生产的?闪耀哪些“智慧之光”?日前,记者走进“黑灯工厂”——扬州晶华新能源科技有限公司,一探究竟。
夜晚,扬州晶华恒温恒湿的生产车间里,设备指示灯、品质检验灯等泛着微光,一排排机器人在各自的区域内有条不紊地工作着。“哒”的一声,货架扫码处亮了一下绿点,一台AGV小车像长了眼睛似的,伸展手臂从货箱抓起一个零件,快速将其准确放置到流水线的设定位置。流水线机器人接力工作,抓起零件放到准确位置做加工。数字化看板上实时反映着生产运行数据,机械臂扭动的声音此起彼伏……仿佛置身于科幻电影。
“我们通过智能制造协同系统,实现全流程数字化生产。正如你看到的,‘黑灯工厂’并不是漆黑一片,也不是完全无人化,它更多强调的是生产方式的高度智能化,以信息手段控制机器,减少人工的操作。”扬州晶华生产车间负责人介绍。
作为全省工业互联网发展示范企业(标杆工厂类),扬州晶华专业从事高效太阳能光伏组件的研发、生产、销售。其生产线米,串焊机、排版机、叠焊机等各种智能设备一字排开,工业机器人各负其责,自动进行抓取电池片、送上传输带、焊接、移位组装等作业,生产车间里鲜见工人。
“通过数字化和智能化手段,所有的生产、存储、搬运、检测环节无需人工操作,主要由智能机器人或自动化设备按照软件系统的指令自行完成,只有个别辅助岗位需要少数人工看护管理,实现全线信息化、全程智能化。”该负责人介绍。
“黑灯工厂”各有不同,但都闪耀着“智慧之光”。扬州晶华三道光芒最亮眼——
其一,给小车装上“大脑”。物料配送智能化,AGV小车自动运输。通过预先给小车设定路线、输入相应的物料名称,小车就会一站一站地抓取不同物料并且配送到位。
AGV小车又称自动导向车,设计人员给小车装上一个“大脑”,使小车具备理解与搜索、任务与路径规划、模糊与神经网络控制等能力。按照物料搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求,AGV小车与自动导向系统、自动装卸系统、通讯系统、安全系统和管理系统等一起构成自动导向车系统,实现“自主拿取、自动运送”。
其二,给流水线装上“眼睛”。智能识别系统,自行判定产品优劣。就跟医院拍片子一样,光伏产品里面的隐裂、断栅、虚焊、污染等,系统都能识别出来,如有不良品,直接剔除到一边。
通俗地说,智能识别系统是利用计算机的解决能力,对数字化的图像、影像进行实时分析,自动将其中的正常影像与非正常影像分离。流水线也会依照设定的逻辑分析方式对非正常物体进行监测、检测、分析,并以一定方式发出预警信息,驱使相关动力机构做出筛选动作。
其三,给所有物品发“身份证”。通过MES系统,实现全程追踪。该系统可自动赋予每个组件一个特别的序列号(相当于身份证),把所有手工账变成电子账,以此来实现所有的收发料在系统里面都能查得到,每个组件的状态和工序在系统里面都能追踪到。
“首先,通过条形码、二维码、无线射频识别标签等方式赋予每个物品唯一身份;其次,通过‘身份证’将工厂中的设备、机器和物料等一切生产要素连接起来;第三,通过解析体系将彼此割裂的数据和不同应用连接起来,实现对数据来源、流动过程、用途等信息的掌握。”扬州晶华技术人员和记者说,这样就可随时追踪“黑灯工厂”每个“身份证持有者”的状态、位置,实现真正的“黑灯生产”。
“光伏板是如何产出的?打个比方,我们生产的过程就像做‘汉堡’。太阳能光伏板主要由8大辅材组成,生产流程相当于将这一系列辅材有序堆叠固定在一起。”扬州晶华生产车间负责的人介绍,这8大辅材各有各的作用。硅片:光伏电池的主要材料,用于将太阳能转换为电能。电池片:由硅片切割而成,是光伏电池的基本单元。背板:用于支撑电池片和保护电池片。玻璃:用于覆盖在电池片上,保护电池片不受到外界的损害。封装材料:用于封装电池片和连接电池片与电线,防止电池片受到潮湿、氧化等影响。铝框架:用于支撑整个组件,保护组件不受到外界的损害。线缆:用于连接电池片和组件,传输电能。胶水:用于固定组件的每个部分,防止组件受到震动和损坏。“光伏板有了阳光就会灿烂,就会源源不断输出清洁、可再生的太阳能。”
“黑灯工厂”能耐有多大?“能耐大着呢,144块小电池片经自动上料、串焊、排版,到生成一张2.42平方米的电池组件,全程仅需20秒。工厂日产能可达到11000件。”上述负责人自豪地表示,2023年,公司完成开票销售17亿元。
“黑灯工厂”又叫智慧工厂,是车间内的机器可以自动运作,即使关灯也可正常运行的工厂。
“黑灯工厂”建设目的是通过减少附加值低的岗位实现“少人化”,在考虑效益、成本等因素的基础上决定哪些工作由机器完成,哪些工作由人完成,这是一个人机协作的过程。
“黑灯工厂”并不是漆黑一片,它更多强调的是生产方式的高度智能化,从原材料到最终成品,所有生产、存储、搬运、检测环节无需人工操作,主要由智能机器人或自动化设备按照软件系统的指令自行完成。