近日，新松機器人為寶馬汽車有限公司提供的砂芯智能存儲及除濕系統(tǒng)竣工試運行。該系統(tǒng)按照德國“工業(yè)4.0”標準設計、制造，為沈陽智能制造提供了新的樣板工程。
移動機器人取貨
“砂芯”用于發(fā)動機缸體的制造，是決定發(fā)動機鑄造質量的核心材料，東北雨季濕度80%以上，砂芯潮濕是制造質量的致命威脅。發(fā)動機鑄造砂芯對溫濕度要求極其苛刻，寶馬車間的原有通風系統(tǒng)為德國設計院設計的采用熱水盤管加熱制冷再加熱的原理，只能降低相對部分濕氣，不能達到砂芯模具對空氣的要求，每年制造損失經(jīng)濟效益幾千萬元。
砂芯區(qū)域布局圖
寶馬規(guī)劃團隊找到新松，希望借助新松智能制造經(jīng)驗幫助解決砂芯存儲區(qū)域的溫濕度問題。此時距離7月份的雨季時間只剩下三個月的時間，工期非常緊張。技術團隊經(jīng)過現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場車間情況也是十分復雜，使項目達成和濕度控制都十分艱難。溫濕度效果控制較好的空間需要的是相對封閉，但是寶馬車間分為60U區(qū)域和90U區(qū)域，面積2900㎡，層高6米，大型運輸孔4個，機器人運輸砂架到用戶及充電等動作導致10㎡兩道開關門經(jīng)常開啟。還存在原有設計的通風系統(tǒng)存在大量實時濕負荷(40000m3/h兩臺機組)，砂芯本身存在散濕，現(xiàn)場配電沒有足夠的預留電源容量，根據(jù)寶馬及消防標準通風系統(tǒng)需要引到20幾米屋頂，系統(tǒng)需要的冷凍水(14℃~20℃)沒有預留水量等多項難點。
面對如此復雜的系統(tǒng)新松人沒有退縮，發(fā)揮出了新松人越有困難越要解決困難、超越期待的特質。針對系統(tǒng)提出每一個需要處理的問題，通過對沈陽天氣及濕氣量分析，砂芯存儲車間實際工況及構造，研發(fā)出更合理的技術方案，通過了德國TUV認證考核，通過現(xiàn)場工程師不懈努力協(xié)調克服多項安裝難關，及時在雨季到來前達到了砂芯存儲區(qū)域的溫濕度要求。該方案結合德國工業(yè)標準，采用行業(yè)領先的壓縮機制冷、電加熱轉輪加熱達到除濕高效且節(jié)能的自動化系統(tǒng)，整個系統(tǒng)使用觸摸屏界面，并實現(xiàn)智能控制。
轉輪電加熱除濕系統(tǒng)構造圖
第一段新風制冷，通過高低壓報警、連鎖邏輯及預冷溫度控制壓縮機開啟條件PID閉環(huán)調節(jié)。第二段PID閉環(huán)根據(jù)溫度、濕度參數(shù)控制電加熱轉輪進行除濕，轉換熱量和濕氣。第三段通過再加熱系統(tǒng)。最終送風系統(tǒng)將新風降溫到系統(tǒng)要求的30度后進入工廠內部。系統(tǒng)通過PID閉環(huán)智能調節(jié)新風量及溫度。同時根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)驗，規(guī)劃出節(jié)能系統(tǒng)，采用其他車間熱回收熱水對系統(tǒng)壓縮機進行冷卻，并采用三臺機組聯(lián)合控制，有用有備，為寶馬發(fā)動機車間節(jié)省大量能源。
此外，廠區(qū)物流全部采用新松公司的 AGV 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用激光導航技術，并通過 WCS 系統(tǒng)智能控制，完成整個廠區(qū)砂芯的智能供應。系統(tǒng)能夠預測即將使用的沙架并提前行駛到指定點位，以減少供應時間。
為寶馬公司帶來的商業(yè)價值
● 智能控制工廠內溫濕度，砂芯在良好的存儲空間內保存，每年為寶馬公司減少千萬級的設備損失。
● 存儲過程無人化，物流車間全部智能管理，運輸錯位率降為零，可將人員應用到更多的增值過程。
● 砂芯智能供應，在倉儲管理系統(tǒng)中自動追蹤沙架狀態(tài)，每項工作可降低150S時間，并增加可追溯性。無紙化信息流，減少打印費用。
● 除濕系統(tǒng)自動控制，AGV自動行駛及充電，全部實現(xiàn)無人管理(TPU=0)。
● 能源節(jié)省熱回收處理。
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