行業(yè)背景

全球制鞋行業(yè)中，中國無疑是最強的大軍團。但隨著國際貿(mào)易壁壘形成、制鞋原材料價格上漲以及勞動力短缺等因素，制鞋產(chǎn)業(yè)開始由中國向東南亞國家遷移，我國制鞋業(yè)面臨巨大的國際競爭壓力。

另一方面，制鞋業(yè)是典型的勞動力密集型產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)制鞋廠商正面臨生產(chǎn)裝備簡陋，生產(chǎn)車間工況差、進度慢，企業(yè)招工難、用工成本上升等諸多問題，傳統(tǒng)制鞋業(yè)亟需智能化改造升級。

華數(shù)機器人智能柔性制鞋生產(chǎn)線

采用機器視覺+機器人+大數(shù)據(jù)+人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)了人機協(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，無法柔性生產(chǎn)的制造痛點問題。

該生產(chǎn)線搭載華數(shù)機器人HSR-JR605機器人和HSR-BR610，分別承擔(dān)了智能鞋面三維視覺掃描、智能鞋面噴膠、智能鞋面劃線、打粗、機器人自動上下料壓底等工序。

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)機器人自主研發(fā)的3D智能相機，對生產(chǎn)線上的鞋面進行掃描，實時規(guī)劃生成機器人鞋面施膠的路徑軌跡。鞋面模型識別精確高效，軌跡提取可靠性高。

02鞋面自動成型工藝研究

?采用雙工位設(shè)計。提高機器人使用率，滿足不間歇高動態(tài)噴膠作業(yè)。

?采用雙噴槍設(shè)計。滿足不同鞋型的高效噴膠，實現(xiàn)同時或分時高效噴膠。

?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。

?高動態(tài)實時施膠角度變化補償算法。對鞋面微小差異導(dǎo)致的噴膠不均勻，進行角度變化處理。

?膠槍防堵塞設(shè)計。通過膠桶、管路、清洗設(shè)備、膠水配方等多種措施，防止膠槍堵塞。

03鞋底動態(tài)跟隨施膠工藝研究

采用華數(shù)機器人HSR-JR605搭載最新華數(shù)機器人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)，對產(chǎn)線上的成型鞋底進行實時施膠作業(yè)。采用跟隨式噴膠系統(tǒng)，使鞋底在傳送過程也能高速噴膠。集成三維視覺系統(tǒng)，對鞋底可以實時掃描并處理。研發(fā)圖形化處理系統(tǒng)，對噴膠參數(shù)調(diào)整，實現(xiàn)局部特征修改。

智能化制鞋成套解決方案特點

?柔性混碼生產(chǎn)

采用高效的3D視覺識別技術(shù)，動態(tài)識別鞋碼的尺寸和細(xì)微差別，通過工藝大數(shù)據(jù)平臺智能精確識別鞋碼。

?智能化成型

采用工業(yè)視覺，工業(yè)機器人、RFID無線射頻技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)對制鞋成型過程中的鞋子信息、噴膠參數(shù)、劃線（打磨）參數(shù)等進行數(shù)據(jù)實時采集、提取、處理、反饋，精細(xì)化生產(chǎn)管理。

?人工混線生產(chǎn)

可實現(xiàn)人機協(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

整體制鞋產(chǎn)線采用雙線和環(huán)線設(shè)計，適用多場景生產(chǎn)。輕量化模塊化設(shè)計，電、氣、膠完全隔離，便于規(guī)?；a(chǎn)和組裝。

?制鞋智能產(chǎn)線信息化管理平臺

搭載基于大數(shù)據(jù)、云平臺的專用制鞋成型生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程中訂單信息、工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、方案質(zhì)量參數(shù)以及設(shè)備故障等信息進行數(shù)據(jù)采集和處理，實時反饋并調(diào)整產(chǎn)線生產(chǎn)計劃。

基于5G網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷和維護技術(shù)，通過遠(yuǎn)程分析定位問題原因，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控故障處理。

?環(huán)保節(jié)能高效

根據(jù)質(zhì)量追溯的實時反饋，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。整線采用內(nèi)部負(fù)壓設(shè)計，有效排出膠水霧氣，確保車間內(nèi)部環(huán)保無污染。

效果收益

目前，華數(shù)機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，按每天10小時，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排放量由原來的大于5級降至2級以內(nèi)。產(chǎn)品合格率由原來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)備投資回報周期僅需2年；車間實現(xiàn)信息化管理，大大節(jié)省了企業(yè)的管理成本，實現(xiàn)低風(fēng)險、高效率、高回報、綠色化。

審核編輯 ：李倩