AGV、机床和产线三线联动，迈向无人工厂

科学家曾在20世纪预言，智能机器人将在未来完全代替人类工作，高度数字化的无人工厂将成为主流。随着工业4.0的带来，这个预言正在一步步成为现实。

在石英玻璃生产车间内，各种设备忙碌却有序地工作着。叉车AGV在各个工站间不停穿梭，它将已经成型的石英玻璃从高空取下，自行运送到仓库的存储区。整个过程基本看不到操作工人的身影。上下料、搬运、检测、入库等每道工序基本都实现了自动化操作，各工序间不仅衔接默契，并且准确高效。
以上场景，可不是对于未来的想象，而是湖北菲利华石英玻璃股份有限公司（以下简称菲利华）生产车间的真实写照。

几年前，菲利华的生产车间还不是这般模样：生产车间内拥有约50个工位，各个环节都依赖人工完成，现场总是有将近70个工人在不停忙碌。现场温度高、环境恶劣等因素，导致人员流失严重。对于公司而言，人工成本不断攀升，生产效率也无法得到保障，菲利华迫切需要摆脱当前困境。
三线联动是实现无人化工厂的关键部分，要将自动化设备应用到生产线中，只有三线联动才能带来实际效益，为无人化打下坚实基础。
要从传统的人工操作转变为三线联动，需要攻克诸多问题：首先要解决的是现场无人时，生产和运输依然能确保产品质量。这就必须增加在线检测、质量追踪等功能来替代原来的人工产品检测环节。其次，在三线联动中，会涉及大量的数据采集，当每个工序完成之后，就要依靠数据采集模块将信息上传到中央系统，系统再发送指令安排下一道工序。
在实现三线联动的过程中，叉车AGV采用多种导航系统，实现无人搬运，对货物进行更加柔性、高效的转运。通过无线采集模块实现机床缺料呼叫并读取机床数据。无线通讯模块及物联网核心软件WebAccess，构建的无线网络可以整合工厂内所有的叉车AGV，将数据回传到中控计算机，对叉车AGV和机床进行实时监控和联动，为客户对后期系统进一步扩展打下了坚实的基础。

根据客户的需求，我们还增加了一个在线检测步骤，叉车AGV也增加了相应的功能与动作，能够记录下每个产品的品质，达到追溯查询的功能。

菲利华工厂实现三线联动后，大大减少了人工作业，降低了人工劳动强度，节省了人力成本。上料、下料从原来的5个人减少为仅需1个专业技术人员来监测处理工艺等问题；原本至少需要2～3人在车间搬运玻璃成品，现在只需要1台叉车AGV就能高效搬运。

此外，当工站生产完毕，会直接发送信号至叉车AGV，大大缩短了中间反应时间，提高了生产效率。在线检测和质量跟踪等功能不仅减少了人为误差，更有助企业提升产品品质。三线联动还能做到产线缺料、停料的及时呼叫，让管理者对设备状态一目了然，进行远程实时管理，实现生产效益的最大化。
三线联动不仅限于玻璃生产过程，还具有更广泛的应用范围。

制造企业解决在线品质检测、系统监控、与中央MES信息化集成这些改造难题时，完全可以将三线联动技术应用在类似的工艺产线上，以解决无人工厂、无人搬运等需求。

尽管三线联动的市场前景广阔，但目前其在市场上的应用才刚起步，因此仍然存在一些应用障碍：
① 前期的一次性投入会有所增加，需要企业具有长远战略发展意识；
② 企业的智能化专业技术人员稀缺，在技术操作和设备、网络维护等方面更需要高端技术人才；
③ 企业对于后续维护服务也存在一定担心，因此在前期项目投入时会有所顾虑。

在未来的发展中，客户希望设备越来越体现智能化、人性化设计，操作简单，同时确保高品质和高稳定性。

因而，吴存平认为：“随着技术不断升级，系统开发将成为我们与研华未来合作的主要方面。这里所指的系统可不只是一条生产线，局限于工厂内的整体网络、通讯信号，还涵盖了工厂之间的网络控制，可实现企业整网、全方位联动，这将成为未来重要的合作方向。”

无论是智能化、自动化的发展应用，还是无人工厂的实施落地，软件开发应用所占的比重将会逐步加大，正在开发中的焊接机器人与叉车AGV之间的联动，将有望在更加复杂的工厂环境下实现无人化。

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