推动制造业数字化转型和智能化升级

加快推进我市制造业高质量发展

宁波飞图自动技术有限公司

一、企业概况:公司从2004年起主要在日化包装喷雾自动化专用组装检测设备制造细分领域,研发生产销售各类自动装配检测等专用设备系列累计4600多台。是高新技术企业,现有员工 129人;2021年销售收入 1.16亿元,净利润763万元。在细分领域全球排名第一。公司经营战略:发扬自身小微零配件高速精确组装检测的技术优势,实施两化融合管理体系和人才战略,进一步加强全球领先地位,积极开拓美妆、医药、食品等相关领域的耗材市场,行稳致远,力争在2025年实现产值达2.5亿元以上,外销达到50%以上,并进行上市准备。主导产品情况:日化包装行业喷雾器自动化专用组装检测设备系列,2017自主研发专利产品柔性环形带驱动组装平台,集信息、模块、柔性高速高精,远程监控、诊断 、分析数据,占地少,能耗低,易操作等优点。现有效知识产权总数48项。其中发明专利8 项;实用专利34项,外观专利1项,软著5项 ;荣获 省内首台套2项;2017 年,“浙大——飞图 CPS 智能工业自动化生产线”,通过 宁波市产业技术创新及成果产业化重点项目验收; 2019 年,智能双面柔性装配生产线关键技术研究及应用荣获宁波市科学技术进步二等奖; 2021 年,智能双面柔性装配生产线关键技术研究及应用荣获浙江省科学技术进步三等奖 。荣誉:2021 年,智能双面柔性装配生产线关键技术研究及应用荣获浙江省科学技术进步三等奖;12月获得“浙江省专精特新中小企业”称号 。四、2019年至2021年克服疫情影响平均年增长率达24%以上,属于工业稳增长明显企业。

二、案例:主要设备介绍

(一)、智能组合式双面柔性成套装配检测生产线,2007年研发成功广泛应用于公司主要产品日化包装行业喷雾泵自动化专用组装检测生产线,主要客户有浙江金马集团   、美国瑞奇公司  、浙江正庄实业有限公司等国内外40多家日化包装行业知名企业。

1、 装备应用领域说明:该生产线可应用于日化包装,医疗药品及食品包装、电子装备、家电等自动化组装及检测生产。

2、装备突破的技术介绍:
● 故障信息远程监控及诊断
● 生产数据自动采集、分析并远程传输
● 模块化组合式设计,具备柔性特点

3、主要功能如下:

1.本项目由自动化(智能化)成套装备检测工序和车间生产智能控制系统组成,是国内领先的成套装备高效智能数字化平台监控系统。

 2. 本生产线的作业模式是:全部采用中央集中供料系统和机械手自动上下料,设备运行全闭环自动,工序间用机械手、机器人、倍速链输送,运行品质自我监控,还兼具在线报错功能;开发适合设备功能的工控机及操作系统软件,此外每台设备都配有智能控制系统,进行数据采集、存储、交换。

3.通过机械手、智能输送链搭接至配套的自动化智能装配、检测、包装生产系统。

4.通过领先的集中供料技术、先进的高精度全自动成型技术和自动化装配的应用,提升原有人工装配的质量不稳定和产品技术低端;同时实现传统模式205人工作转变为40人操作。

5.将独立研发的生产智能监控系统应用到组合车间,运行品质自我监控,还兼具在线报错功能;开发适合设备的工控机及操作程序软件,应用以太网实现在线监测。将整车间原有的检测、辅助、管理人员38人转变3人操作。

   主要技术参数及先进性

1.  整线各工位生产节拍≤30秒,单机生产节拍≤3

2.  整线每分钟产量达70个,与之前传统组装效率提升300%

3.  工装定位精度±0.2mm,整线工装更换时间<60

4.  重要工序间使用机械手、关键部位采用机器人,自动化率达到80%

5.  独立研发生产控制系统,专用控制软件+触摸屏+PLC+人机界面模式,实现生产管理信息化。

6.  运行过程自动化检测、测试、计数、不合格品分类,产品质量提升50%,合格率达到99.5%

7.  整线通过智能自动化运行,一线员工减少200人,直接减少成本1000万元。

8.  整线集中央集中供料系统和机械手自动上下料,设备运行全闭环自动,工序间用机械手、机器人、倍速链输送,运行品质自我监控,还兼具在线报错功能;开发适合设备功能的工控机及操作系统软件,此外每台设备都配有智能控制系统,进行数据采集、存储、交换。

4、其中 CPS生产线智能远程监控系统,是和浙江大学合作开发的,通过宁波市产业技术创新及成果产业化重点项目验收。

(二)、FGD-V医疗过滤器自动生成设备,荣获2015年度省内首台套称号,客户是:泰马克精密铸造(苏州)有限公司

1、装备应用领域:应用于医疗血液透析过滤器的自动行业组装及检测生产

2、装备突破的技术介绍:
本项目研制FGD-Ⅴ医疗过滤器自动生成设备具备下述关键技术创新点:

(1)、该设备与注塑机配合从原材料进入到进过一次注射成型、组装、二次注射成型、印刷、检测、成品包装等工艺,无需人工参与,真正做到高可靠、高度自动化、洁净空间生产;对提升产品品质及提高生产效率起到非常的作用。

(2)、基于医疗行业最严格的洁净要求,该设备在高速运行的情况下做到无粉尘、无油、无锈蚀、防静电等;经多次试验侧入式机械手选用轻量化碳纤维材料做连接及支撑零件,组装及印刷机主机传动采用精密带转动;与产品接触部份零件表面特殊抗静电涂层.

(3)、采用远程监控及现场分布式智能控制系统,实现实时在线监测,采用标准通讯协议,针对生产线运行参数实行全面在线监测,对设备本体的故障机理深入研究,传感器数据精确提取,诊断精度高;科学处理数据,利用设备运行的历史数据对故障做出合理的判断,实现在线监测的数据的区域性管理中心甚至全国管理中心的共享,节省资源;与其他相关技术和管理措施及其信息系统的相互配合密切,实现从定期检修向状态检修的完全过渡。

3、主要技术性能指标如下:

1)、整体设备生产周期: ≥60/分钟;

2)、组装机与侧入式机械手联机,组装速度≤0.8S/个;

3)、设备效率:>96%,不良率:≤4%

4)、印刷位置偏差±0.2mm以内;

5)、影像系统自动检测印刷图案的印刷质量,多印少印的最大允许为0.4平方毫米

6)、输入电压: 380V / 3-phase 控制电压: DC24V 工作压力: 5-6 bar耗气量: 0.4立方/ 每分钟 功率:10KW

4、社会及经济效益:FGD-Ⅴ医疗过滤器自动生成设备该产品通过了以国内控制理论和控制工程专业知名专家、浙江大学教授齐冬莲为主任的专家组的现场鉴定,鉴定意见为:“医疗过滤器自动生成设备,采用机械手取放,与注塑机配合实现从原材料进入到经过一次注塑成型、组装、二次注塑成型、印刷、检测、成品包装等工艺,并采用远程监控及现场分布式智能控制系统,同时具有只需一个驱动单元驱动所有执行机构运动,并采用钢带传送减少运动惯性的特点,填补了国内空白。该设备生产效率高、装配合格率高、高效节能、定位精度高,扩大了使用范围。FGD-Ⅴ医疗过滤器自动生成设备在国内处于领先地位,并具有较好的市场前景和经济效益,经用户使用,反映良好。”

(三)、高精度电动叶轮焊设接备,客户是宁波朗迪叶轮机械有限公司

1、装备应用领域:应用于空调新风系统,汽车配件,文具,食品饮料,日化包装等塑料件焊接

2、装备突破的技术介绍:
该产品运用模块化设计技术,形成自动进出料、在线缺陷检测、视觉定位和自动超声波焊接系统等单元,柔性解决不同产品的焊接难题;综合集成宽视野+变焦距CCD视觉技术,实现焊接产品在线识别与同步跟踪;自主研制的电动取放机械手,运用多机联动技术实现了工件相互位姿精确调整。产品生产效率高、焊接合格率高、定位精度高,应用领域宽。

3、申请产品的主要性能、功能、技术指标等与国内外同类产品比较,主要创新点和技术水平等(本页写不下可另加页):

1、主要技术性能指标如下:    

1)、模块数(送料模块、缺陷检测模块、定位模块、插入及检测模块、焊接模块、出料模块)

(2)   、轴数:8

(3)   、电机功率:4.5kW

(4)   、工作空间(工作重心高度):1000mm

(5)   、输出轴的伺服电机最大转速:3000r/min

(6)   、焊接速度(单节): 3S

(7)   、基本动作驱动方式:、伺服、气动式、视觉定位;输入输出接口:can open 串行通讯

2、主要功能如下:

YLHJ-I高精度智能电动叶轮焊接设备主要由输送、定向送料系统、视觉产品在线缺陷检测系统、产品视觉定位系统、产品自动超声波焊接系统、焊接视觉及位移检测系统、出料分拣系统、产品印刷固化系统等七部分组成。

设备可按照客户要求增减标准模块单元组合和控制软件调整,解决了非标自动化设备不能进行标准化制造的瓶颈,进行整条流水线加工,以适应不同行业的需要。平均一台设备可折抵50人左右的劳动量,且可实现24小时生产。

设备采用宽视野+变焦距CCD自动连续同步跟踪视觉系统,结合先进的图像处理快速算法、闭环控制的视觉实时位置偏差反馈、伺服位置补偿功能。采用智能程序控制的电动取放机械手,电动机械手可通过联机程序相互通讯,相互位姿同步精确调整,避免了单机重复安装调试工作,大大的节约了安装调试时间。叶轮单节焊接速度≦3S,利用超声波焊接器对跟进部件进行焊接,并由焊接精度检测器调整、控制跟进部件的长度、焊接后产品的长度、轴向和径向跳动在预定的误差范围内。

4、产品的主要竞争优势为:

1. 该设备采用宽视野+变焦距CCD自动连续同步跟踪视觉系统,结合先进的图像处理快速算法,视觉引导的高速及精准对位,闭环控制的视觉实时位置偏差反馈、伺服位置补偿功能。

2. 采用智能程序控制的电动取放机械手,电动机械手可通过联机程序相互通讯,相互位姿同步精确调整,避免了单机重复安装调试工作,大大的节约了安装调试时间。

3. 叶轮单节焊接速度≦3S,利用超声波焊接器对跟进部件进行焊接,并由焊接精度检测器调整、控制跟进部件的长度、焊接后产品的长度、轴向和径向跳动在预定的误差范围内。

4. 具有触摸感知功能的柔性夹持器,夹持产品不变形及宽广的夹持不同尺寸产品。

5、经济效益:目前高效率、高精度的自动焊接设备价格相对简单的加工行业,单台价格较大,由于本设备由现有的标准化制造专用设备单机定制转变为共性部分标准化,模块化批量制造和由现有焊接设备柔性生产专用自动化设备适应差(一般适用单一规格大批量生产)转变为可适应产品不同规格的变化,甚至是不同产品和焊接装配工艺的变化,企业生产效率和成本的进一步下降,价格逐渐趋于下降,自动焊接设备应用的领域也将进一步扩大。本设备经用户使用,反映价格合理,一台设备可以抵多台设备的功能,极大的降低了用户的使用成本。