鞋類裝配生產線現代化--機器人自動化的應用
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機器人單元 + 傳送器生產線（混合）
第一種解決方案的關鍵要素是具有幾乎在所有制鞋廠中都相當普遍的典型傳送器。在這種典型設置中，傳送器以環(huán)形方式傳輸鞋楦、鞋類半成品和部件；取決于需要實現的特定制造序列以及生產線的目標產量而定，機器和工位沿著圓環(huán)（或者其它形狀）分布。機器人單元可以方便“集成”于這種布局，通常能夠取代一名或多名工人的手動操作（例如打粗或粘接），是使用專用數控制鞋機器的替代方案的代表。但是，直接與其交互的傳輸系統(tǒng)并未真正服務于針對給定加工任務的特定機器人單元。事實上，操作人員操作生產系統(tǒng)的兩種要素，使其成為手動任務連接的獨立部件，通常完成了來往傳送器的鞋類傳輸，以便在機器人單元中加工。
ANZANI和ROBOT SYSTEM（機器人系統(tǒng)）公司在最近一次SIMAC展示會（2013年10月舉辦）上展示了這種理念的有趣發(fā)展，這兩個公司提出的解決方案基于帶有多個堆疊盤的傳統(tǒng)傳送器生產線。堆疊盤配有：特定夾具，在鞋楦沿著生產線從一個工作站移動到另一個工作站時，夾具可以固定鞋楦；一個特定的指數機構，用于停止鞋楦并將其可靠夾緊在特定工作站內，機器人該工作站執(zhí)行鞋類的加工任務（例如鞋底或側面打粗）；一種十分基本的簡潔傳送器智能替代方案；以及一種比復雜、昂貴的堆疊盤生產線更為便宜的解決方案。
全自動機器人生產線（基于托盤）
我們可以識別一定數量的與眾不同要素，這些要素代表著這種特定實施操作蘊涵有一流技術：
● 生產線上的機器人數量能夠與專用制鞋機（數控或手動）上的數量相比，甚至能夠超越。機器人用于典型的制造操作以及完成階段的一些初步步驟。
● 提供一種基于托盤的傳送器系統(tǒng)，該系統(tǒng)特別設計用于各種機器人工作站。系統(tǒng)集成了一些熱調整單元（熱定形機和冷卻器）以及一定數量的特定設計機器和夾具，用于完成機器人或專用機器未完成的制造序列和步驟。
● 采用電腦全面監(jiān)控整個制造工藝（移動托盤、監(jiān)控加工周期、跟蹤生產線上的各個批次、管理各種自動機器），允許高水平控制工藝本身以及最佳利用沿著生產線分布的機器人。
● 生產線上仍有操作人員（數量相對較高），但是，他們主要開展最精細和要求最嚴格的生產過程任務（我們可以稱為“增值任務”）或者將生產線維持在目標處理速率的必需操作。
也許，情況并不總是如此高度復雜和全面覆蓋整個制造和完成階段，但是，市場上已經存在此類示例；并不專門用于生產相對簡單的低成本類型鞋類，而且也生產要求高質量標準的鞋類。這些解決方案并非沒有問題和技術瓶頸，例如布局嚴格以及不可能處理存在重大制造周期差異的相同生產線鞋類。
雖然目前正在進行一些開發(fā)活動，但是，目前這一最后結構還沒有任何實際應用。在該方案中，充分利用了機器人能夠快速工作以及靈活拾取和放置設備的優(yōu)勢。例如，想想最現代化的傳送器系統(tǒng)，集成了所有最重要的加熱單元，周圍有各種一流的高科技機器。如果我們排除操作數量限制，則不管使用機器的技術水平如何，仍然需要提供操作人員（執(zhí)行增值任務），對于許多其它操作來說，工人的角色僅僅限于裝卸機器。理想情況下，這是一種機器人能夠執(zhí)行的拾取和放置任務，為此，我們可以設像一種設置，機器人在這種設置內操作，從傳送器堆疊盤拾取鞋類，將鞋類置于合適的自動機器上（以便整形、打粗或粘接）并在步驟結束時將鞋類放回堆疊盤。因此，我們可以消除非增值任務的操作人員而降低相關操作人員的數量。此時必須說明的是，我們描述的情況是一種極為理論化的場景，原因多種多樣。首先，從移動傳送器上拾取未受限定的隨機擺放鞋類顯然不是一項輕松的任務，除非我們考慮為機器人配備高科技傳感器（例如光學系統(tǒng)）。其次，我們現今知道的自動化機器，并未達到像其名稱誘發(fā)我們想象一樣的自動化程度，仍然需要工人啟動和停止，進行監(jiān)控，以及在出現問題的情況下在需要時修正其操作。總之，機器設計還未達到無人看管操作的程度，為此，要求達到一定的發(fā)展，以使其真正能夠自己工作。因此，目前制鞋中沒有采用這種方式使用機器人的示例也就不足奇怪；但是，我們認為，這種解決方案具有極高的吸引力，至少它代表著現有制造生產線的相對簡單升級，投資有限（因為現代機器人的購買價格降低），并且具有長期節(jié)約潛力。
機器人用作操作設備 – 沒有傳送器生產線
在這種最后結構中，可能可以找到以前方法限制的答案。工人分組為團隊且使用的機器被密切定位在看板單元之中（例如設置）的組織形式已經出現相當長的時間；現在已經發(fā)現了另一種動機，能夠完美配合“精益工廠”的生產線制造范例，強調人工、能力和技術的中心作用等。這是產生這種理念的一種寶貴起點，利用了全面使用機器人及其能力的進一步優(yōu)勢。此處的理念是盡可能使用自動化機器執(zhí)行鞋類的所有最相關的活動任務（例如整形、打粗和粘接），使用高速、輕巧和低成本機器人處理所有搬運操作，使用專職工人執(zhí)行大多數高增值處理步驟（鞋頭楦制、外底處理以及相似工作）。這種極度簡潔緊湊設置的主要特征是沒有傳送器或其它類型的傳輸系統(tǒng)（看板之類），操作人員和機器人密切配合，以及具有內置緩沖能力。
機器人和自動化真正觸發(fā)了制造中的新“工業(yè)革命”嗎？這種情況并不好說。當然，能夠滿足鞋類公司生產要求的新系統(tǒng)方法已經到來，因此，我們預計未來看到的景況是：單臺機器更少、生產系統(tǒng)更多；單種加工任務專注更少、加工方法更多，以便為特定生產需要提供綜合解決方案；剛性系統(tǒng)更少，解決方案更輕巧、精益和靈活；以及最終硬件更少、軟件和知識更多。也許這不是革命，而是鞋類制造傳統(tǒng)的一次令人興奮的轉變。(end)
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