基于市场上现有的柔性制造解决方案大多存在成本高昂、部署复杂、智能化程度低等问题,广州明珞装备股份有限公司以柔性生产为核心理念,深度融合超高速输送系统、立体夹具库和智能管理系统等核心技术,创新推出了柔性魔幻机器人岛这一高柔性、智能化的生产解决方案,化解柔性生产难题,突破传统生产局限,深度融合多项前沿技术成果,具备高柔性、高效率、智能化的核心优势,致力于推动绿色发展,实现环境、社会和经济效益的共赢,为全球制造业升级贡献了中国力量。
据预测,2025年全球柔性制造市场规模将突破9000亿元人民币,巨大的市场空间吸引了众多企业纷纷布局柔性制造领域。然而,市场上现有的柔性制造解决方案大多存在成本高昂、部署复杂、智能化程度低等问题,无法真正满足企业的需求。汽车制造和一般工业均面临着个性化、小批量生产带来的严峻挑战,在不同的生产场景下,存在线体柔性能力低、生产成本高昂、设备利用率低下、生产质量难以保证等问题。
一、柔性魔幻机器人岛解决方案
历经17年的行业深耕与技术沉淀,广州明珞装备股份有限公司(“明珞装备”)针对柔性生产的痛点,创新推出了柔性魔幻机器人岛这一高柔性、智能化的生产解决方案。该产品立足小批量、低节拍生产场景,以柔性生产为核心理念,深度融合超高速输送系统、立体夹具库和智能管理系统等核心技术。通过快速夹具切换、多工艺兼容性和数字化管理等创新理念,实现了标准化模块设计,能够灵活应对多样化、定制化的生产需求,显著提升设备利用率和生产效率。
更重要的是,该产品致力于推动绿色发展,实现环境、社会和经济效益的共赢。与传统生产线相比,柔性魔幻机器人岛可减少能源消耗15%-20%,降低碳排放10%-15%,并减少原材料浪费和废弃物的产生,助力企业实现可持续发展。
2025年1月,明珞装备就柔性魔幻机器人岛(FRES)项目的核心技术申请了《一种柔性试制生产线》发明专利和《一种双向牵引机构》新型实用专利,进一步巩固技术优势。凭借其卓越的柔性生产能力、绿色技术先进性及环境友好性成果,荣获上海气候周2025“气候灯塔”优秀案例奖。
图 “气候灯塔”优秀案例奖
二、柔性魔幻机器人岛产品核心优势
明珞装备自主研制的柔性魔幻机器人岛产品,专为化解柔性生产难题、突破传统生产局限而生,深度融合多项前沿技术成果,具备以下核心优势:
(一)高柔性:灵活适应多元生产需求
最多支持同时生产48种工序/产品,可轻松实现多品种共线生产,快速响应市场多样化需求。其柔性夹具切换系统彰显卓越先进性:
1)采用双向伸缩叉驱动夹具进出库,库位无需动力,实现0传动维护;
2)升降机配备双伺服同步升降装置,升降同步误差小于0.05mm,升降到位精度小于±0.1mm。
相较于同行,效益显著提升:立体库位取代传统平面库位,空间利用率提高6倍,占地面积节省超83%,预计每条线体节省投入200万元。
(二)高效率:全方位提升生产效能
产品具备高负载、高传送速度、高设备利用率及高人员效率等特性,有效优化整体生产流程。其中,方案中的超高速输送系统具有行业先进性:
1)1、采用基于直线电机非接触式磁力驱动,无传动部件需维护,传动部件0损耗;
2、磁力驱动取代传动摩擦力驱动,自适应定位取代主动升降定位,输送效率相比业内传统输送系统提升120%。
同时,在经济效益方面,能为客户提供显著价值:传统输送节拍10s、60JPH(51s线体节拍,每小时生产60辆车)的线体,采用本方案后,非工艺时间节省超6s,产能提升至 68JPH,每年可多生产3.2万辆车。
(三)智能化:赋能智慧生产新高度
借助IMS智能排产、MISP系统动态监控与智能维保,以及数字孪生技术实时优化产线,全方位赋能智慧生产。具体优势如下:
1) 能耗效率突破性提升:动态功率调节减少空载损耗,产线综合能耗降低22%-25%(超出行业基准5个百分点),设备休眠策略使非生产时段能耗降至传统模式的30%,每年节省工业用电超150万度;
2) 碳减排价值闭环:精准匹配工艺需求与能源供给,单台机器人岛年减少CO排放12.8吨;绿电协同模块提升可再生能源利用率40%,助力企业达成ESG评级目标;
3) 隐性成本削减:预测性维护减少设备过载损耗,关键部件寿命延长30%,维修能耗降低18%;能耗数据反哺工艺设计,优化节拍后单位产品能耗成本下降19%;
4) 系统级能效增益:动态调整使多机器人协作能效比提升37%,设备综合利用率(OEE)突破85%。
图 柔性魔幻机器人岛
三、实践应用
在某海外主市场,B公司原本的生产节拍为10JPH,其生产模式存在操作工数量多、机器人和焊枪使用效率不高等问题,焊枪分散在不同工位,导致成本较高、生产效率低下。
采用柔性魔幻机器人岛后,将箱式货车左右侧围线体生产更新为魔幻岛机器生产,较小的分总成采用AB工作站生产。这种方式使操作工数量降低了50%,机器人数量下降了10%,焊枪数量下降了36.4%。岛式集中生产让同种类焊枪集中布置在机器人柔性魔幻机器人岛内,提高了设备利用率。
最终,B公司在成本方面,人力成本和设备投入显著降低;在效率方面,生产节拍和设备利用率大幅提高;在生产设备方面,验证了柔性魔幻机器人岛在小批量生产中的高效性和实用性,实现了成本、效率和设备利用的全面优化。
明珞装备成立于2008年,以“全球领先的数字制造服务提供商”为愿景,致力于为汽车制造业、新能源以及一般工业领域提供智能化高效生产线、数字化运维服务,是集研发、设计、生产、制造、服务于一体的高端装备提供商和智能制造数字化解决方案服务商。自2014年起,明珞装备积极拓展海外市场,业务已遍布沙特、南非、波兰等19个国家,全球业务占比超90%,主要服务于奔驰、宝马、福特、大众、丰田、T&R&L、中石油等全球头部整车、新能源及一般工业客户,为全球制造业升级贡献了中国力量。