? ? ? 企業(yè)簡介
? ? ? ?三一重起系三一重工核心企業(yè)，主要從事高端、中大噸位輪式、履帶式、隨車、塔式起重機系列產(chǎn)品的研發(fā)、制造和銷售。目前，生產(chǎn)基地包括三一寧鄉(xiāng)和三一湖州兩大產(chǎn)業(yè)園，擁有汽車起重機、全地面起重機、越野起重機、特種起重機、履帶起重機、隨車起重機、塔式起重機七大系列產(chǎn)品。三一重起系列產(chǎn)品自投放市場以來，以其先進技術(shù)、制作精良、實用可靠和行業(yè)服務(wù)贏得了廣大用戶的信賴。其中，三一重起履帶起重機從神州第一吊SCC4000到亞洲第一吊SCC9000，再到全球第一吊SCC36000A，是行業(yè)內(nèi)第一家成功實現(xiàn)履帶起重機超起功能的企業(yè)，作為履帶起重機械不斷引領(lǐng)行業(yè)科技進步和產(chǎn)品升級換代。
? ? ? ?寧鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)園位于長沙寧鄉(xiāng)市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)金洲大道西168號，為輪式起重機、塔式起重機的研發(fā)制造基地，產(chǎn)品包括：8-110噸汽車起重機、120-1600噸全地面起重機、6-16噸塔式起重機。
? ? ? 項目背景
? ? ? ?FMS柔性自動化產(chǎn)線項目，為三一重工重起事業(yè)部下屬閥體工廠機加工車間，本項目提供三條臥式加工中心柔性自動化產(chǎn)線及相關(guān)IT系統(tǒng)，打造三一集團智能制造示范車間。
? ? ? ?閥門是起重機關(guān)鍵零部件，主要加工路線為：臥加→去毛刺→打標(biāo)→檢驗→平磨→高壓清洗→超聲清洗，本項目重點關(guān)注閥體在臥加單元的精密制造，柔性加工生產(chǎn)線改建后將改變原有的生產(chǎn)模式，改為采用柔性加工機床、上下料機器人、底座緩沖庫、物流輸送小車等設(shè)備進行協(xié)同生產(chǎn)。
圖：改造后的柔性加工生產(chǎn)線
? ? ? ?通過柔性生產(chǎn)線IT系統(tǒng)（FMS系統(tǒng)）的建設(shè)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃和物流指令的上傳下達，實現(xiàn)毛坯件自動配盤、裝框、上夾具、加工過程零件機器人換面、設(shè)備間加工任務(wù)自動調(diào)度等功能，提高加工過程的柔性化和自動化，減少設(shè)備停機待料時間。
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圖：FMS與上下層軟件系統(tǒng)的關(guān)系
? ? ? 建設(shè)內(nèi)容
? ? ? ?本項目采用前推后拉式的生產(chǎn)管理模式，具體為：FMS系統(tǒng)按生產(chǎn)任務(wù)順序組織備料，以備料底座的形式存放于線邊底座緩沖庫中，等待機床叫料。加工機床空閑時對FMS系統(tǒng)進行叫料，F(xiàn)MS驅(qū)動底座緩沖庫對叫料進行響應(yīng)。通過這種方式，在保證機床最大化利用的前提下，實現(xiàn)調(diào)度過程的簡潔化。
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圖：前推后拉式的生產(chǎn)管理
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圖：生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)備料主要業(yè)務(wù)過程
? ? ? ?1）FMS系統(tǒng)在生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度后形成加工任務(wù)隊列，每個加工任務(wù)指向一個物料毛坯，從而形成物料需求計劃，并傳遞到零件立體庫WMS系統(tǒng)申請要料；
? ? ? ?2）零件立體庫執(zhí)行取料動作，將料盒放置于出料口，觸發(fā)到位信號，并驅(qū)動AGV小車執(zhí)行取料。
? ? ? ?3）AGV小車托運料盒放置于緩沖接駁臺后通知分揀機器人；
? ? ? ?4）分揀機器人將料盒中的物料抓取到緩沖區(qū)后，通知AGV進行空料盒回收；
? ? ? ?5）分揀機器人通知底座緩沖庫WMS系統(tǒng)準(zhǔn)備空底座；
? ? ? ?6）底座緩沖庫完成空夾具出庫至工裝轉(zhuǎn)臺，F(xiàn)MS系統(tǒng)通過工裝轉(zhuǎn)臺上的RFID讀卡器，按照生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度的結(jié)果，將物料號、物料加工面等信息寫入夾具底座上的RFID卡片；
? ? ? ?7）分揀機器人，讀取RFID卡片，按照要求完成物料毛坯的夾持、擰緊；
? ? ? ?8）完成物料毛坯的裝夾后，夾具底座、零件毛坯整體入底座緩沖庫。
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圖：生產(chǎn)執(zhí)行主業(yè)務(wù)流程
? ? ? ?1）機床控制系統(tǒng)（或DNC系統(tǒng)）空閑時，向FMS系統(tǒng)發(fā)起叫料，WMS系統(tǒng)驅(qū)動底座緩沖庫RGV進行響應(yīng)；
? ? ? ?2）底座緩沖庫將備料件（底座+夾具+物料）出庫后，RGV將備料件輸送到對應(yīng)的加工機床；
? ? ? ?3）FMS系統(tǒng)將夾具底座上夾持的物料及加工面信息傳遞給DNC系統(tǒng)，由DNC系統(tǒng)生成機床加工代碼，并推送到設(shè)備上；
? ? ? ?4）機床加工過程由數(shù)控系統(tǒng)控制，F(xiàn)MS系統(tǒng)采集運行狀態(tài)和參數(shù)，同時監(jiān)控刀具使用壽命；
? ? ? ?5）機床加工完成后，通知FMS系統(tǒng)，F(xiàn)MS系統(tǒng)驅(qū)動底座緩沖庫RGV完成半成品的轉(zhuǎn)移（至工裝轉(zhuǎn)臺）；
? ? ? ?6）半成品在圓盤上進行RFID識別，再根據(jù)調(diào)度的結(jié)果再次寫卡，確定后道加工工序（物料及加工面）。如果無后道工序，卸料后緩沖庫進行空底座回收。
? ? ? 效益價值
? ? ? ?通過構(gòu)建統(tǒng)一完整的柔性制造單元控制系統(tǒng)，借助自動化和智能化技術(shù)手段，提供生產(chǎn)過程透明化管理的有效途徑，滿足企業(yè)對生產(chǎn)過程實時監(jiān)控與全面追溯需求；實現(xiàn)生產(chǎn)車間制造柔性化、生產(chǎn)過程透明化，持續(xù)的改善生產(chǎn)管理過程。
? ? ? ?透明制造：通過實時數(shù)據(jù)采集，結(jié)合FMS系統(tǒng)的可視化功能，及時掌控生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量、物料流轉(zhuǎn)、設(shè)備運行狀態(tài)。
? ? ? ?敏捷制造：掌控所有的生產(chǎn)資源，包括設(shè)備、物料信息等，能快速應(yīng)對生產(chǎn)現(xiàn)場緊急狀況，對生產(chǎn)作業(yè)計劃、物流等進行調(diào)整并合理調(diào)度保證生產(chǎn)順利進行。
? ? ? ?集成制造：實現(xiàn)與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，保證數(shù)據(jù)的及時性、一致性和完整性，提高工作效率，避免數(shù)據(jù)孤島。
