鞋類(lèi)裝配生產(chǎn)線(xiàn)現代化--機器人自動(dòng)化的應用
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機器人單元 + 傳送器生產(chǎn)線(xiàn)（混合）
第一種解決方案的關(guān)鍵要素是具有幾乎在所有制鞋廠(chǎng)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(lèi)半成品和部件；取決于需要實(shí)現的特定制造序列以及生產(chǎn)線(xiàn)的目標產(chǎn)量而定，機器和工位沿著(zhù)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(dòng)操作（例如打粗或粘接），是使用專(zhuān)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并未真正服務(wù)于針對給定加工任務(wù)的特定機器人單元。事實(shí)上，操作人員操作生產(chǎn)系統的兩種要素，使其成為手動(dòng)任務(wù)連接的獨立部件，通常完成了來(lái)往傳送器的鞋類(lèi)傳輸，以便在機器人單元中加工。
ANZANI和ROBOT SYSTEM（機器人系統）公司在最近一次SIMAC展示會(huì )（2013年10月舉辦）上展示了這種理念的有趣發(fā)展，這兩個(gè)公司提出的解決方案基于帶有多個(gè)堆疊盤(pán)的傳統傳送器生產(chǎn)線(xiàn)。堆疊盤(pán)配有：特定夾具，在鞋楦沿著(zhù)生產(chǎn)線(xiàn)從一個(gè)工作站移動(dòng)到另一個(gè)工作站時(shí)，夾具可以固定鞋楦；一個(gè)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，機器人該工作站執行鞋類(lèi)的加工任務(wù)（例如鞋底或側面打粗）；一種十分基本的簡(jiǎn)潔傳送器智能替代方案；以及一種比復雜、昂貴的堆疊盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn)更為便宜的解決方案。
全自動(dòng)機器人生產(chǎn)線(xiàn)（基于托盤(pán)）
我們可以識別一定數量的與眾不同要素，這些要素代表著(zhù)這種特定實(shí)施操作蘊涵有一流技術(shù)：
● 生產(chǎn)線(xiàn)上的機器人數量能夠與專(zhuān)用制鞋機（數控或手動(dòng)）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(pán)的傳送器系統，該系統特別設計用于各種機器人工作站。系統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(zhuān)用機器未完成的制造序列和步驟。
● 采用電腦全面監控整個(gè)制造工藝（移動(dòng)托盤(pán)、監控加工周期、跟蹤生產(chǎn)線(xiàn)上的各個(gè)批次、管理各種自動(dòng)機器），允許高水平控制工藝本身以及最佳利用沿著(zhù)生產(chǎn)線(xiàn)分布的機器人。
● 生產(chǎn)線(xiàn)上仍有操作人員（數量相對較高），但是，他們主要開(kāi)展最精細和要求最嚴格的生產(chǎn)過(guò)程任務(wù)（我們可以稱(chēng)為“增值任務(wù)”）或者將生產(chǎn)線(xiàn)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(gè)制造和完成階段，但是，市場(chǎng)上已經(jīng)存在此類(lèi)示例；并不專(zhuān)門(mén)用于生產(chǎn)相對簡(jiǎn)單的低成本類(lèi)型鞋類(lèi)，而且也生產(chǎn)要求高質(zhì)量標準的鞋類(lèi)。這些解決方案并非沒(méi)有問(wèn)題和技術(shù)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(chǎn)線(xiàn)鞋類(lèi)。
雖然目前正在進(jìn)行一些開(kāi)發(fā)活動(dòng)，但是，目前這一最后結構還沒(méi)有任何實(shí)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，集成了所有最重要的加熱單元，周?chē)懈鞣N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(shù)水平如何，仍然需要提供操作人員（執行增值任務(wù)），對于許多其它操作來(lái)說(shuō)，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行的拾取和放置任務(wù)，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(pán)拾取鞋類(lèi)，將鞋類(lèi)置于合適的自動(dòng)機器上（以便整形、打粗或粘接）并在步驟結束時(shí)將鞋類(lèi)放回堆疊盤(pán)。因此，我們可以消除非增值任務(wù)的操作人員而降低相關(guān)操作人員的數量。此時(shí)必須說(shuō)明的是，我們描述的情況是一種極為理論化的場(chǎng)景，原因多種多樣。首先，從移動(dòng)傳送器上拾取未受限定的隨機擺放鞋類(lèi)顯然不是一項輕松的任務(wù)，除非我們考慮為機器人配備高科技傳感器（例如光學(xué)系統）。其次，我們現今知道的自動(dòng)化機器，并未達到像其名稱(chēng)誘發(fā)我們想象一樣的自動(dòng)化程度，仍然需要工人啟動(dòng)和停止，進(jìn)行監控，以及在出現問(wèn)題的情況下在需要時(shí)修正其操作?？傊?，機器設計還未達到無(wú)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(méi)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(zhù)現有制造生產(chǎn)線(xiàn)的相對簡(jiǎn)單升級，投資有限（因為現代機器人的購買(mǎi)價(jià)格降低），并且具有長(cháng)期節約潛力。
機器人用作操作設備 – 沒(méi)有傳送器生產(chǎn)線(xiàn)
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(jīng)出現相當長(cháng)的時(shí)間；現在已經(jīng)發(fā)現了另一種動(dòng)機，能夠完美配合“精益工廠(chǎng)”的生產(chǎn)線(xiàn)制造范例，強調人工、能力和技術(shù)的中心作用等。這是產(chǎn)生這種理念的一種寶貴起點(diǎn)，利用了全面使用機器人及其能力的進(jìn)一步優(yōu)勢。此處的理念是盡可能使用自動(dòng)化機器執行鞋類(lèi)的所有最相關(guān)的活動(dòng)任務(wù)（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(zhuān)職工人執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(jiǎn)潔緊湊設置的主要特征是沒(méi)有傳送器或其它類(lèi)型的傳輸系統（看板之類(lèi)），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(dòng)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(shuō)。當然，能夠滿(mǎn)足鞋類(lèi)公司生產(chǎn)要求的新系統方法已經(jīng)到來(lái)，因此，我們預計未來(lái)看到的景況是：?jiǎn)闻_機器更少、生產(chǎn)系統更多；單種加工任務(wù)專(zhuān)注更少、加工方法更多，以便為特定生產(chǎn)需要提供綜合解決方案；剛性系統更少，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(lèi)制造傳統的一次令人興奮的轉變。(end)
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