工业机器人应用的包钢实践

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智能制造是未来制造业发展的必然趋势。想要实现智能制造,工业机器人是关键设备。今年初以来,在业已形成的高度自动化工业体系中,不断探索适合自身的智能制造之路,使工业机器人入列无缝管生产领域便是包钢结合实际探究的新命题。
  如何将工业机器人嵌入高自动化产线?
  2018年末,包钢在钢管公司石油管加工部作业区上马了4台机器人成套设备,投运后,可节约5个人的人工成本。今年9月份,《中国冶金报》记者实地探访应用机器人生产线时,看到两台机器人已在线服役,工作有条不紊,另外两台磷化搬运机器人仍在调试。
  以往在生产现场,需要人工将保护环按照油套管的螺纹旋转方向拧上;现在,像这样的单一重复性工作都由工业机器人完成。据负责智能制造项目的包钢钢管公司设备部区域技术主管许大卫介绍,包钢钢管公司159、460两条新机组产线已实现高度自动化,后续上线的MES(制造执行系统)及ERP(企业资源计划)系统也完成了由生产制造管理系统到管理信息系统的集成,使轧钢产线具备了完善的智能制造条件。目前,该产线上仍存在搬运、装载、拧接等大量占用人工的高频、高强度环节,而在包钢人看来,这些岗位正是智能制造技术有望推广应用,甚至大放异彩的领域。
  钢铁行业作业系统由无数高自动化传感器、工控设备连接而成,虽然现在大量应用机器人仍不现实,但在一些辅助岗位上,机器人能够承担高强度、多重复且具有一定危险性的工作任务。包钢钢管公司在《2019年开展“四降两提”工程汇报》中提到,将工业机器人嵌入钢铁行业制造流程中,能够降低职工劳动强度,提高作业效率,释放人工占用,提高作业一致化水平,降低综合成本,对安全操作的提升作用也十分明显。
  非理想环境下如何维护机器人?
  《中国冶金报》记者在实地探访工业机器人过程中发现,在轧钢生产线服役的工业机器人,多处在高油、高粉尘等作业环境。通常,在恶劣的服役条件下,精密机器人设备很难拥有较长的寿命周期。但《中国冶金报》记者从现场调试的设备提供方——盐城保源公司了解到,该类型工业机器人在设计时充分考虑服役环境问题,并根据使用特征制订了一系列维护措施,使每台机器人具备远程控制功能和自我检测能力。厂家工程师离开后仍能通过日志、数据报告上传等方式,远程控制和修复机器人。
  许大卫介绍说,包钢钢管公司在智能制造规划中明确,将同步打造一支适应智能制造发展要求的高技能人才队伍,以此提升智能制造装备维护技能水平。这支人才队伍将通过交流、学习、培训等方式,不断了解工业机器人,在未来更多工业机器人应用场景中,快速高效地解决其日常维护问题。
  机器人嵌入工业系统前景如何?
  在包钢钢管公司的下一步计划中,还有5项以生产过程智能化为主的智能制造项目,并已具备立项条件。其中,该公司159作业区热处理区域自动成型打包项目将取代纯人工手动打包,不仅能提高效率,而且可避免人工打包可能发生的钢管表面质量问题。设备建成后,预计将替代24人,可节约物料及人工费用140万元,释放两条精整线约4万吨产能,预计年增效1200万元。
  工欲善其事,必先利其器。工业机器人一经嵌入工业系统,凭借效率高、精度高、稳定性和可靠性好的特点,将有效缓解企业劳动用工成本逐年提升的问题。将工业机器人等智能制造技术融入成熟的工业产线中,正契合包钢“四降两提”(降低制造成本、财务成本、物流成本、人工成本,提高资产运营效率、工作效率)工程降低人工成本、提高工作效率的目标,也顺应了钢铁行业的发展趋势。