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混合生产订单的自动识别与物流分拣方案挑战

受工业4.0时代背景的影响,家居行业不断出现新的制造模式,如大规模定制、全屋定制、整木定制、柔性制造等,这些新模式都与个性化产品需求密切相关。由于受到个性化产品需求的影响,造成定制家居产品的结构复杂和多样化,从而给家居企业的定制生产带来新的挑战

从当前的定制家居企业来看,在实施智能制造过程中,几大核心工序如开料、封边、钻孔、包装等,数字化制造技术逐渐趋于成熟。

但从材料利用率和生产效率来看,影响最大的是开料和分拣工序。

开料工序是定制家居智能加工的开端,在生产过程中,数字化开料技术已经基本形成,但多数采用的是按订单生产,即按订单开料,因此造成板材利用率降低、生产成本提高、生产周期延长的局面。

揉单生产虽然能提高材料的利用率,但也为后续工序带来麻烦,其中最为关键的是分拣工序。所谓分拣,是指揉单开料后,再经过封边和钻孔,需要将各个原始订单进行复原归类,才能进行包装出库。

目前,国内定制家居企业大多采用人工分拣的方式,即依据开料时零部件上张贴的条码或者二维码信息,采用自动识别设备(扫描枪)逐一扫描归类进行分拣。人工分拣由于工作量大、劳动强度高,加上板件种类繁多、尺寸和形状也各有不同,势必造成分拣效率低下、分拣错误率高等问题,即揉单生产的关键瓶颈工序技术问题,未能使定制家居揉单生产的优势发挥最大,更与定制家居数字化智能制造相差甚远。


揉单生产订单排序优化技术
定制家居揉单生产订单排序优化的好坏将直接影响智能分拣的准确性和效率,该技术的核心是建立定制家居快速拆单机制与方法,包括快速揉单和高效排产两方面。快速揉单是在定制家居产品族规划与标准模块的基础上,展开对定制家居揉单生产过程中多因子影响进行分析,并通过技术优化,包括定制家居揉单过程多因子筛选机制、定制家居揉单过程多因子冲突消减体系与消减模型构建,从而形成定制家居揉单生产多因子处理方法与体系。高效排产首先需要对定制家居自动排产多因子特征进行评价,使得定制家居自动排产过程中多因子间问题的集成,然后采用某一具体的算法(如遗传算法、蚁群算法)、结合成组技术等对定制家居高效排产方法和体系建立。与传统排单技术相比,由于定制家居揉单生产订单排序优化进行了科学算法,在使材料利用率提高的同时,也为后期自动分拣系统提供数据来源,便于自动分拣。


 
2.3  智能分拣生产线设计技术
定制家居智能分拣生产线设计技术,是采用一定的技术评价方法,对定制家居揉单生产自动分拣设备的选取,并依据柔性制造的基本特征,结合定制家居产品结构,构建基于自动识别技术的定制家居揉单生产自动分拣线,再结合自动分拣设备和软件系统,形成定制家居自动分拣智能系统,实现定制家居零部件分拣工序的输送过程、信息采集过程、物件抓取过程、堆放过程等全部智能和自动化,是代替人工操作的基础过程。在具体进行生产线设计时,设备选取原则应考虑具体企业的一定时间内的订单总量、零部件的规格类型、现有工艺生产线的布置、企业的信息化建设情况等综合考虑。评价的具体指标包括:分拣效率的提升、分拣出错率的降低、经济成本等


2.4  基于“二维码技术”的定制家居智能分拣自动识别技术
本研究的定制家居智能分拣自动识别技术,是建立在“二维码自动识别技术”的基础上,实现MES制造执行系统和WMS仓库管理系统的信息交互。在生产过程中,每块零件开料后都会贴上一个由零件编码模块自动生成的二维码标签,二维码标签就像车间每个零件的身份证,承载着零件的所有加工信息、零件所属订单信息(订单编号、齐套号,是最终实现齐套的依据)、工艺路线信息等。用于零件在生产线上的有序流转和准确定位。当零件进入分拣工序,二维码标签信息将被激光扫描器扫描读取,分拣信息便会输入到MES制造执行系统中,并结合WMS的相关软件实现零部件的上下料输送、分拣和出入库等。



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