行業(yè)背景
全球制鞋行業(yè)中，中國(guó)無(wú)疑是最強(qiáng)的大軍團(tuán)。但隨著國(guó)際貿(mào)易壁壘形成、制鞋原材料價(jià)格上漲以及勞動(dòng)力短缺等因素，制鞋產(chǎn)業(yè)開始由中國(guó)向東南亞國(guó)家遷移，我國(guó)制鞋業(yè)面臨巨大的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力。
另一方面，制鞋業(yè)是典型的勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)制鞋廠商正面臨生產(chǎn)裝備簡(jiǎn)陋，生產(chǎn)車間工況差、進(jìn)度慢，企業(yè)招工難、用工成本上升等諸多問(wèn)題，傳統(tǒng)制鞋業(yè)亟需智能化改造升級(jí)。
華數(shù)機(jī)器人智能柔性制鞋生產(chǎn)線
采用機(jī)器視覺(jué)+機(jī)器人+大數(shù)據(jù)+人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)協(xié)同、多鞋碼、多款式智能化混線生產(chǎn)，解決了企業(yè)訂單碎片化、款式多樣化，無(wú)法柔性生產(chǎn)的制造痛點(diǎn)問(wèn)題。
該生產(chǎn)線搭載華數(shù)機(jī)器人HSR-JR605機(jī)器人和HSR-BR610，分別承擔(dān)了智能鞋面三維視覺(jué)掃描、智能鞋面噴膠、智能鞋面劃線、打粗、機(jī)器人自動(dòng)上下料壓底等工序。
關(guān)鍵技術(shù)
01
鞋面成型工藝軌跡路徑規(guī)劃
搭載華數(shù)機(jī)器人自主研發(fā)的3D智能相機(jī)，對(duì)生產(chǎn)線上的鞋面進(jìn)行掃描，實(shí)時(shí)規(guī)劃生成機(jī)器人鞋面施膠的路徑軌跡。鞋面模型識(shí)別精確高效，軌跡提取可靠性高。
02
鞋面自動(dòng)成型工藝研究
?采用雙工位設(shè)計(jì)。提高機(jī)器人使用率，滿足不間歇高動(dòng)態(tài)噴膠作業(yè)。
?采用雙噴槍設(shè)計(jì)。滿足不同鞋型的高效噴膠，實(shí)現(xiàn)同時(shí)或分時(shí)高效噴膠。
?采用智能氣壓調(diào)整。根據(jù)參數(shù)化的工藝包設(shè)置施膠的壓力、膠水流量、扇射面寬度等。
?高動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)施膠角度變化補(bǔ)償算法。對(duì)鞋面微小差異導(dǎo)致的噴膠不均勻，進(jìn)行角度變化處理。
?膠槍防堵塞設(shè)計(jì)。通過(guò)膠桶、管路、清洗設(shè)備、膠水配方等多種措施，防止膠槍堵塞。
03
鞋底動(dòng)態(tài)跟隨施膠工藝研究
采用華數(shù)機(jī)器人HSR-JR605搭載最新華數(shù)機(jī)器人Ⅲ型系統(tǒng)，根據(jù)客戶要求自主研發(fā)的施膠控制系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)線上的成型鞋底進(jìn)行實(shí)時(shí)施膠作業(yè)。采用跟隨式噴膠系統(tǒng)，使鞋底在傳送過(guò)程也能高速噴膠。集成三維視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)鞋底可以實(shí)時(shí)掃描并處理。研發(fā)圖形化處理系統(tǒng)，對(duì)噴膠參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)局部特征修改。
智能化制鞋成套解決方案特點(diǎn)
? 柔性混碼生產(chǎn)
? 智能化成型
采用工業(yè)視覺(jué)，工業(yè)機(jī)器人、RFID無(wú)線射頻技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)對(duì)制鞋成型過(guò)程中的鞋子信息、噴膠參數(shù)、劃線（打磨）參數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、提取、處理、反饋，精細(xì)化生產(chǎn)管理。
? 人工混線生產(chǎn)
可實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作，保障關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提高產(chǎn)線的利用率和整體效率。
? 模塊化設(shè)計(jì)
整體制鞋產(chǎn)線采用雙線和環(huán)線設(shè)計(jì)，適用多場(chǎng)景生產(chǎn)。輕量化模塊化設(shè)計(jì)，電、氣、膠完全隔離，便于規(guī)模化生產(chǎn)和組裝。
? 制鞋智能產(chǎn)線信息化管理平臺(tái)
搭載基于大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)的專用制鞋成型生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中訂單信息、工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、方案質(zhì)量參數(shù)以及設(shè)備故障等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，實(shí)時(shí)反饋并調(diào)整產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃。
基于5G網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)技術(shù)，通過(guò)遠(yuǎn)程分析定位問(wèn)題原因，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控故障處理。
? 環(huán)保節(jié)能高效
根據(jù)質(zhì)量追溯的實(shí)時(shí)反饋，智能化控制烤箱的溫度、流轉(zhuǎn)速度等參數(shù)，有效減少熱量浪費(fèi)。整線采用內(nèi)部負(fù)壓設(shè)計(jì)，有效排出膠水霧氣，確保車間內(nèi)部環(huán)保無(wú)污染。
效果收益
目前，華數(shù)機(jī)器人推出的冷粘鞋智能成型產(chǎn)線、硫化鞋智能成型產(chǎn)線、鞋面智能掃描打粗生產(chǎn)線已在泉州、莆田、溫州、南昌等多個(gè)制鞋企業(yè)投入使用。
以冷粘鞋智能制造產(chǎn)線為例，產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍260雙/時(shí)，按每天10小時(shí)，日產(chǎn)2600雙鞋。用工人數(shù)由65人降至26人，減少60%，顯著降低人力成本。
產(chǎn)品的品質(zhì)、耗損率、環(huán)保程度得到大幅改善，車間VOC排放量由原來(lái)的大于5級(jí)降至2級(jí)以內(nèi)。產(chǎn)品合格率由原來(lái)96%提高到99.5%；外觀質(zhì)量合格率100%，相比于傳統(tǒng)制鞋產(chǎn)線96%有大幅提升。
設(shè)備投資回報(bào)周期僅需2年；車間實(shí)現(xiàn)信息化管理，大大節(jié)省了企業(yè)的管理成本，實(shí)現(xiàn)低風(fēng)險(xiǎn)、高效率、高回報(bào)、綠色化。
