RGV流水线在注塑机装配中的应用

伍海标

（博创智能装备股份有限公司，广州 511340）

流水线又称装配线，是工业上的一种生产方式，即每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率和产量。由于有轨制导车辆（Rail Guided Vehicle，RGV）组成的流水线具有智能化特性，因此针对注塑机探讨了基于RGV的流水线可行性及优势[1]。

1 研究背景和意义

目前，企业生产面向订单设计的卧式注塑机产品，其高度定制化导致订单配置呈小批量、多品种特点。在总装生产过程中，注塑机体积较大且质量超过3 t，以现有装配技术在生产过程中无法随意移动，因此一般采用固定位置装配生产模式。固定位置生产是指把一台注塑机的物料集中在一个固定位置上完成所有生产装配的过程。所用的组织方式为离散型岗位责任制的生产方式，依靠管理人员的经验制定各阶段的生产计划，随意性较大，装配位置不集中，工具物料调配困难。操作者因岗位没有细分，对技能要求高，存在管理调度混乱、生产周期长、生产效率低以及质量不稳定等问题，成为制约公司提高注塑机装配制造水平的主要环节[2]。

流水线快速生产的特点可以从根本上解决生产物料堆滞问题，从而提高现场空间利用率。同时，员工固定工位使得物料配送路线更加精确。人员作业场所相对集中，降低了管理难度。另外，专人专岗的生产方式有利于提高操作者的技能熟练度，进而提高产品质量[3]。

RGV在流水线上的应用，使得流水线具有更好的灵活性，可以更好地适应新的装配方式。它的灵活控制方式可以满足在试验阶段改进和多品种小批量生产方式的需求，同时具有可拓展性，满足了后期产能扩张的需求。相比订制一条专用生产线，从离散型过渡到流水线装配方式的工厂具有更大的容错率，大大降低了改造成本，缩短了改造的时间周期。

2 RGV流水线方案

流水线可以满足320 t以下所有机型的生产，能覆盖总部工厂80%的产能。每个RGV既是统一的系统也是独立的单元。它具有独立的安全感应装置，在被激活时只会影响当前RGV的动作，而其他RGV可以正常运行，可以大大提高作业范围及其灵活性[4]。

每个工位都有独立的显示系统，显示该工位当前的工作内容与信息，对定制化订单的信息可以直接传达到对应的作业工位，实现混线生产。RGV的控制方式包括Wi-Fi接收模块系统、中控主机控制及监控、配备遥控器，可以灵活调整RGV在异常状态时的动作。RGV采用射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID）定位+光电开关定位。在重载惯性大的情况下，重复精度可以控制在10 mm以内，以满足后期自动化改造的定位需求。所有RGV配备双向激光扇面探头的安全装置，可以有效保障系统运行时的人员安全[5]。RGV的结构如图1所示。

流水线作业运行方式包括自由节拍和可调强制节拍，且所有工位联动[6]。其中：自由节拍模式由工位员工控制生产节拍，完工后进行完工确定；可调强制节拍由管理人员设定生产节拍，到时即走。根据生产需要，流水线在导轨许可范围内可随时增加或减少工作台数量。流水线中控可以实现与工厂电力线通信（Power Line Communication，PLC）网络、工厂制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）或其他信息系统互联互通的功能。流水线平面布置图如图2所示[7-10]。

3 装配工艺及效率对比

3.1 装配工艺

总装流水线工艺流程见图3。它的主要流程包括“机架上线→布线→锁模+射台→电箱+控制柜→接线与接管→装射台钣金→装锁模钣金→加液压油→钣金收尾→整机下线”。现场布置图如图4所示[11]。

3.2 效率对比

对比人均单位和单位面积产出，结果见表1和表2。经过4个月的调整与试运行，6月、7月和8月进行了3次人员与工序调整，优化工具与物料的相关配套，实现了快速从离散型转变为流水线式的装配模式。这是一个从无到有的过程，最终在8月开始稳定产出。通过对比2020年全年数据的平均值，可知人员效率提升了10%，场地利用率提升了30%[12-15]。

表1 流水线人均单位对比

表2 流水线单位面积产出对比

4 结语

引入总装流水线后，因为人员与产能规划问题，所以对流水线装配工艺进行了3次调整。RGV总装流水线的灵活性提供了工艺调整的可能性，实现了流水线的装配模式。流水线装配模式可以提高生产效率，是装备制造业的必由之路。对于大型装备，RGV总装流水线是由离散型转为流水线装配模式的重要方式，有利于给企业创造经济效益，促进企业不断进步，提高公司的自动化水平。