[发明专利]可编组式的数字化生产工作站

说明书

本申请提出一种可编组式的数字化生产工作站，涉及机电产品制造设备技术领域，包括：物理编组装置，用于根据作业场景类型和工艺复杂度进行自定义可变编组，生成不同形式的产线；信息编组终端，用于根据不同的工艺要求与工作站中所涉及的动态制造要素集进行数字化场景定义，并控制产线运行。本发明解决了传统一体式流水线通用化与模块化程度低、功能用途少、可重构能力弱、投资成本高等技术问题，从机械与电气结构上实现了可模块化、可编组化及多用途化，从运行上实现了数字化与精益有效融合，实现了精益工作站数字化定义和精益产线数字化重构。

技术领域

本申请涉及机电产品制造设备技术领域，尤其涉及一种可编组式的数字化生产工作站。

背景技术

目前，快速发展的科学技术和激烈的市场竞争环境导致产品生命周期的缩短和需求量的变动，这就要求企业在保证产品质量和创新性的同时，能够具备更高的生产柔性，从而缩短新产品上线生产准备时间和适应变批量生产需求波动，以达到降低生产成本和提高企业效益的目的。目前，传统的固定式流水线生产系统已经不能适应较短的产品生命周期约束下的多品种变批量生产需求，主要体现在以下几点：

第一，当前采用整体固定式流水线布局方式，产品工艺路线相对比较固定，虽然生产效率高，且能够实现相同或相似产品簇的混流生产，但对于工艺复杂度高且工艺差异较大的新产品，则整体固定式流水线需要更长的生产切换时间或需要构建新的流水线生产系统；其次，整体固定式流水线对于工艺简单或变批量的产品生产则会导致更多制造资源的浪费(如人力资源、车间面积资源、流水线体资源等)。

第二，整体固定式流水线生产系统一次性投入成本高，且部分设施通用化模块化程度较低，无法拆分后重新按照工艺需求进行编组或作为其他用途独立使用(如手工装配工位通用化程度较低，不能进行多工位编组协同作业；流水线体不能拆分后进行可变编组使用；线边物料架不能集中编组作为物料超市使用等)。因此，流水线生产系统中部分生产设施的可再利用性和利用率不高；

第三，大部分整体固定式流水线生产系统中过分强调单纯应用先进技术提高系统的柔性与其他智能化特性，但是往往存在投入成本高、投资效果差、投资收益小等情况。而单纯利用精益方法提高系统柔性又存在由于人员因素导致的效果反弹情况。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种可编组式的数字化生产工作站，解决了传统一体式流水线通用化与模块化程度低、功能用途少、可重构能力弱、投资成本高等技术问题，从机械与电气结构上实现了可模块化、可编组化及多用途化，从运行上实现了数字化与精益有效融合，实现了精益工作站数字化定义和精益产线数字化重构。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种可编组式的数字化生产工作站，包括：

物理编组装置，用于根据作业场景类型和工艺复杂度进行自定义可变编组，生成不同形式的产线；

信息编组终端，用于根据不同的工艺要求与工作站中所涉及的动态制造要素集进行数字化场景定义，并控制所述产线运行。

优选的，所述物理编组装置包括模块化可编组台体机构和多用途分离式台架机构；

所述模块化可编组台体机构，用于从整体上支撑不同生产工艺流程和布局类型下的多工作站结构化编组；

所述多用途分离式台架机构与所述模块化可编组台体机构在机械和电气结构上保持独立性，用于部署生产所需部分制造要素，与所述模块化可编组台体机构进行组合后作为一个工作站整体参与生产线编组、或与所述模块化可编组台体机构分离后进行独立编组使用。

优选的，所述模块化可编组台体机构，包括：模块化可编组物流机构、可调节台面机构和模块化可编组支架，所述模块化可编组支架的上部设置所述模块化可编组物流机构和所述可调节台面机构；