柔性装配生产线系统技术方案说明

柔性装配生产线系统技术方案目录1项目概述 (3)1.1概述 (3)1.2实现目标 (3)1.2.1装配生产柔性化 (3)1.2.2提升生产效率 (3)1.2.3实现自动化生产管理，提高管理水平 (3)1.3系统安全性 (4)2系统方案 (4)2.1设计原则 (4)2.2产品装配工艺流程 (5)2.3工件输送工艺流程 (10)2.3.1入库流程简介 (10)2.3.2出库及装配流程简介 (12)2.3.3各区域、空托盘、空包装箱等物流流程 (13)2.3.4研制阶段零部件物流流程 (13)2.4总体方案 (13)2.4.1系统构成 (13)2.4.2系统概论 (14)2.5装配工装设计 (15)2.5.1功能 (15)2.5.2使用方法 (16)2.5.3主要结构 (16)2.5.4互换性与增产办法 (17)2.6物流方案 (17)2.6.1零部件预处理区设计 (17)2.6.2装配区设计 (22)2.6.3检测区设计 (23)2.6.4输送线设计 (23)2.6.5助力机械臂 (24)2.7柔性装配生产线管理信息系统 (25)2.7.1系统架构 (25)2.7.2物理部署 (27)2.7.3网络构成 (28)2.7.4软件实现 (29)1.方案特点说明 (47)2.附图说明 (49)1项目概述1.1概述通过总装生产线的柔性化设计，实现在一条生产线上同时生产多品种型号产品，企业可根据需求调整生产的型号和产量，提高企业应变能力，实现可持续发展和灵活变化。

通过装配线管理信息系统的实施，对企业生产制造过程实行全面监控、加强生产过程控制，提高产品质量。

同时，企业可根据生产的需求调配资源，实现资源的优化配置。

进而实现控制决策与过程改进，最终实现制造过程的可视化，提高生产管理水平，提高整体竞争力和可持续发展能力。

1.2实现目标1.2.1装配生产柔性化满足5种不同型号共100套产品的现场同时库存周转、装配生产和调度需求。

建设装配工位10个、测试工位5个的总目标。

每个装配工位适应不同装配工序的装配需求，每个装配工位可实现6个自由度的装配工艺需求。

建设投产后，装配工位满足产品研制阶段的研制需求，生产调度满足反向作业的操作与管理，零部件的存储货位可实现动态优化。

检测分为在线检测及性能检测，在线检测时工件无需搬运、将检测设备推到其附近实施检测；性能检测集中在测试区进行，用户自备专用设施。

各检测结果需人工输入并上传到管理系统。

1.2.2提升生产效率系统实施后，装配人员仅需在装配工位作业，工件、配件均自动输送到装配工位附近；当某一工序装完后，采取在线检查及检测，减少过程搬运时间；装配工装要求自由度大、灵活，调节便捷、快速；站台与工装间借助助力机械臂，达到省力目的。

1.2.3实现自动化生产管理，提高管理水平（1) 投产后的柔性装配线，物流配送智能化、自动化；（2) 物料管理数字信息化，实现物联网在装配生产中的应用，每个配件、半成品状态实时跟踪并上传管理系统，能及时对所需了解的物料数量、所处位置、流转信息以及装配状态进行查询和统计；（3) 过程控制信息化，装配生产点装配工艺仿真提示，装配过程实时视频监控；（4) 对产品质量追溯性强，质检及测试数据上传智能化，并按要求保持各相关数据记录；（5) 提高现场管理水平，减少传统的人工找货、搬运等，避免了因人工参与造成的不必要失误。

（6) 过程控制信息化，现场管理上，避免人工找货、搬运；（7) 实现与MES系统无缝连接，为MES提供所有生产数据。

系统在未连接MES系统时，须实现人工录入订单，系统根据人工订单自动运行。

（8) 整个系统的通讯信号符合保密性要求，不能涉及有生产数据和检测数据的无线信号。

（9) 构建网络安全系统，确保数据安全性；1.3系统安全性（1) 实施保障中船重工七○五所是从事武器装备的科研生产单位，获得国家一级保密资格认证、军用软件研制能力等级证书、军品质量体系认证并是具有相应安全生产武器装备的科研生产的必要条件，承担国家多型高新、重点国防项目研制。

（2) 元器件选型系统中采用的机电设备全为我公司自主研发的成熟设备，机械传动器件、电气电子元器件以合资品牌国产为主，少量采用原装进口件。

（3) 应急措施系统具备容错、纠错、快速诊断、及时恢复的功能，当系统软硬件发生故障时，有应急方案，无法避免时分段运行，不因局部故障影响系统整体运行；对于立库、缓存库的存取设备，需有备用电源，当停电发生时，不影响正常生产，并预留人工取货路径，必要时，人工将零部件取出。

2系统方案2.1设计原则结合现场实际情况，充分考虑用户的远期发展目标和满足用户近期要求为基本点，从专业和经验的角度出发，遵循经济、合理、先进、实用、可靠的原则，采用科学而先进的方法和理念，进行本系统的总体规划和设计。

在具体的规划设计中遵循以下原则：➢满足工艺要求，实现柔性化装配；➢有限空间最大存储量；➢作业流程自动化管理；➢操作简便，维护方便；➢系统高稳定及可靠性；➢可扩展性强；➢管理的信息化、网络化、智能化、标准化、柔性化；2.2产品装配工艺流程下面就其中一种工件的装配工艺详细说明，其它型号产品装配过程与之类似，不再举例。

单件装配总体工艺流程图（1）部件1、2、3从零部件预处理区自动出库，经人工送达配作间并配作，配作完毕合格后人工送达装配区站台，同时出库工件A到达装配工位站台，装配人员使用助力机械臂或人力将工件从托盘上搬放在装配工位工装上，按工位现场终端提示完成相应工序装配，装完后进行检测，检测合格后的工件标识为3A。

可人工将其存放在暂存区或进入下一装配工序组装部件4，装完检验合格后自动存放在暂存区，此时工件A已装完4个部件，标识为4A；（2）自动调度B、C两个工件从零部件预处理库出库到装配工位站台，装配人员使用助力机械臂或人力分别将工件从托盘上搬放在装配工位工装上，同时出库部件5（部件5需与部件4按要求一一对应）到装配工位，人工按现场终端提示装配，装完检验合格后存放在暂存区。

此时工件B、C已经临时连接在一起，标识为工件1BC；（3）装完后的工件4A与工件1BC需连线在线检测，若装配时并联进行的，当装配完4A、1BC两工件后无需去暂存区存放，将二者靠近后连线在线检测。

若装配时串联进行，则将先装好的工件，如4A暂存，当工件1BC装完后在装配工装上等候，将对应的各4A从暂存区自动取出靠近1BC，在线连线检测，合格后的4A、1BC各自往下装配；（4）从零部件预处理库中自动出库部件6到工件4A装配站台，完成装配并检验合格的工件标识为5A，存放于暂存区中；（5） 从零部件预处理库中自动依次出库部件7、8、9、10、11、12到工件1BC 装配站台，完成装配并检验合格的工件标识为2BC ，存放于暂存区中；（6） 对于工件5A 、2BC 可串联或并联进行装配，串联装配时，存放先完成的工件，直到后者完成后一并送入测试室测试；并联装配时，若完成不同步，则按上述步骤进行，若同步完成，则无需进暂存区存放。

测试合格后的工件经人工搬送到暂存区存放；（7） 将工件5A 、2BC 从暂存区取出送达试验室试验，合格后暂存或再次进行测试，测试合格后，工件5A 作为成品暂存或包装发货，工件2BC 完成刚性连接，暂存或包装发货；（8） 对于上述所有工序，按生产任务情况，在工位上可进行串联或并联装配，每个装配工位均可做任意一道工序；当串联装配时，同时可进行10个型号产品装配。

（9） 对于工件A ，当装完部件1、2、3成为3A 时，需将流转托盘工装更换。

更换的托盘工装来自于暂存区；（10）对上述工件A 、B 、C 以及12种部件，当每次完成物料取完后，空托盘均经自动存取机搬运至码盘站台码盘（特殊工装托盘除外），同时对托盘上的条形码信息进行清零。

但对于工件A 、B 、C ，其托盘上的工装需单独人工回收；（11）对于上述12种部件，每种部件装配完后剩下的空箱由操作工将其集中放入物料框推车中，由人工将其推出厂房并处置；（12）对于工件A 、B 、C ，每当成为3A 、4A 、5A 或1BC 、2BC 时，其运载托盘上的条形码均实时更新物料状态信息，并上传到管理系统；2.3工件输送工艺流程2.3.1入库流程简介2.3.2出库及装配流程简介2.3.3各区域、空托盘、空包装箱等物流流程（1）对于零部件预处理区、装配区之间采取自动输送线输送，其余测试区、检验室、包装发货区与各区间则采取人工小车搬运；（2）空托盘组需进行反向流转，按每4个一组送入零部件预处理区中存放；（3）对于从零部件预处理区中出库后的物料，若发生错误、临时变更等情况时，需进行退库处理。

此时，启动退库管理程序，输送线反转将物料托盘送回到立库中，系统自动分配货位并存放；（4）对于过程中的不合格品，暂存于预处理库暂存区中，按管理流程处理；（5）成品包装发货后，空托盘搬运到入库站台，并自动送入预处理库区中存放；2.3.4研制阶段零部件物流流程对于研制阶段的工件装配，由于为小批量，其依据零部件来料情况采取不同的方式，若来量大，可将其存放在零部件预处理区随机存取侧货位，装配时按正常生产任务出库；若来量小，则在入库检验区缓存，无需入零部件预处理区，直接经输送线到达装配区装配。

2.4总体方案2.4.1系统构成整个柔性装配生产线物理空间上由四大区域构成，即装配前零部件预处理区、装配区、检测区以及包装发货区。

柔性装配生产线系统总体上由以下几部分构成：➢零部件预处理区自动存取系统；➢自动输送设备（含平面链式及辊道机、升降输送系统等）；➢柔性装配工作台；➢辅助设备（含助力机械臂搬运系统等）；➢管理信息系统。

总体效果图如下：图一 方案效果图2.4.2 系统概论整个系统集零部件来料预处理、装配、检测、暂存于一体，零部件采用托盘为搬运载体，以便将形状多样的物品规范化，便于零部件仓储搬运及生产流转。

装配前的零部件使用标准托盘加工装作为载体，装配后的工件由于外形发生变化，需更换为专用托盘。

托盘采用条码标签标识，托盘在整个仓储、流转的过程中均进行信息跟踪及依据装配状态实时录入系统。

零部件预处理区高层立库仓储作为仓储设备，零部件预处理区与装配区隔离，便于两个不同区域的管理。

零部件预处理区与装配区之间利用自动输送线传送，并借助装配区的直行穿梭车将零部件搬运到各个装配工位站台以及物料流转。

装配线为集中作业模式，装配线由多个装配工位构成，装配工位模块化设计，互换性强，满足不同型号产品不同工序的装配需求，达到柔性装配的目的。

作业时人工将工件从站台搬运至装配工位工装上，装配后的半成品、成品工件采用现场暂存与回库暂存两种方式，并在装配厂房设置检测区、暂存区、装箱发货区。

装配区、配作室、检测区、暂存区、包装发货区、试验区之间均以人工小车搬运工件、部件的模式。