Прощай, старый конвейер:автоматизация меняет производственные процессы в автомобильной промышленности

С 16 по 19 июня в Мюнхене пройдет ведущая мировая выставка интеллектуальной автоматизации и робототехники Automatica.

Одним из основных направлений мероприятия будет повышение гибкости автомобильного производства.

Многочисленные экспоненты представят альтернативы традиционному конвейерному производству со стационарными конвейерными технологиями, например, беспилотные транспортные системы и, конечно же, коботы для совместной работы человека и робота.

Автомобильная промышленность претерпевает существенные изменения. Дискуссия о приводной технике будущего идет полным ходом. Некоторые производители делают ставку на электромобильность, тогда как другие скорее используют ее в качестве переходной технологии.

В то же время автомобили внутреннего сгорания кажутся более долговечными, по крайней мере, на данный момент, чем предполагалось ранее.

Кроме того, новые поколения дизельных двигателей с высокоэффективной технологией фильтрации имеют значительно более низкий уровень выбросов, чем их предшественники. Другие будущие альтернативы привода – синтетическое топливо, водород и топливные элементы.

Как этот сценарий повлияет на высокоавтоматизированное автомобильное производство? Что это означает для поставщиков технологий робототехники и автоматизации? Другими словами, как выглядит автомобильное производство будущего?

Разнообразие приводных технологий и связанная с этим неопределенность затрудняют ответ производителей автомобилей на эти вопросы.

Но одно можно сказать наверняка:без очень гибких решений для автоматизации, объединенных в цифровую сеть, задачи будущего невозможно решить.

Востребованы устойчивые, совместимые с Индустрией 4.0 решения, которые помогают производителям транспортных средств, поставщикам первого уровня и поставщикам систем во всем мире внедрять современные производственные структуры.

Отказ от стационарной конвейерной технологии

Automatica, ведущая выставка технологий автоматизации, демонстрирует технологии, подходящие для этой цели. Многие из этих решений объединяют отказ от стационарной конвейерной технологии.

Это означает реальную смену парадигмы, поскольку сборочная линия доминирует в автомобилестроении уже более ста лет.

Сегодня производители автомобилей и заводские планировщики ищут альтернативы этой высокоэффективной, но негибкой технологии.

Первые шаги уже были сделаны много лет назад в конструкции кузова. Используемые здесь роботы не только сваривают, клепают и склеивают, но также удерживают и транспортируют каркасы кузова, пока их «коллеги» по машине обрабатывают их.

Один из положительных побочных эффектов:при смене моделей вам не придется утилизировать все производственные линии, а только перепрограммировать роботов.

Новая эра не только в автомобилестроении

Этот принцип теперь можно применить и к окончательной сборке. Компания Porsche демонстрирует это на своем новом заводе Taycan в Цуффенхаузене.

По словам Альбрехта Раймольда, начальника производства компании, сборочный конвейер там практически упразднен. Вместо этого транспортные средства проходят через производство на беспилотных транспортных системах, также называемых автономными управляемыми транспортными средствами (AGV), и, следовательно, завершаются шаг за шагом.

Это значительно повышает гибкость. Скорость AGV столь же изменчива, как и время, которое они проводят на сборочных станциях; Теоретически не все автомобили должны проходить один и тот же маршрут производства. Кроме того, на одной и той же линии можно без проблем производить несколько моделей или производных.

Полный спектр гибкой автоматизации

Это показывает, что гибкость является козырной картой, и это верно не только для автомобильного производства.

Маркус Уэллендаль, старший партнер отдела управленческого консультирования в Porsche Consulting, говорит:«Мы также увидим отход от традиционных автоматизированных производственных линий в других отраслях промышленности».

«На умной фабрике ближайшего будущего гибкие транспортные системы, такие как автоматические роботизированные транспортные средства, упростят адаптацию производственных и логистических процессов.

«В наиболее последовательной форме реализации продукты, которые производятся, автоматически управляют сборочными станциями, которые в настоящее время доступны в автономных транспортных системах. Алгоритмы и искусственный интеллект поддерживают планирование и делают процесс принятия решений более эффективным».

По словам Уэллендаля, повышенная конвертируемость умной фабрики еще больше сокращает последующие инвестиции.

Компании, которые стратегически преследуют эту цель, могут активно использовать изменения в продуктах и ​​процессах, чтобы получить конкурентное преимущество, а также быстрее адаптироваться к изменяющимся требованиям рынка и общим условиям.

На выставке Automatica многочисленные поставщики продемонстрируют, как можно внедрить интеллектуальное цифровое сетевое производство.

Помимо роботов, центральную роль в этом контексте также играют промышленные системы машинного зрения, захваты и блоки позиционирования, датчики и электронные элементы управления.

Выставка предоставляет уникальную возможность целенаправленно изучить все эти группы товаров.

Коботы ставят работников в центр внимания

Кроме того, в Automatica можно увидеть дальнейшее развитие:современные концепции автоматизации не обходятся без рабочих, а вместо этого ставят их в центр внимания.

Экзоскелеты и коботы физически разгрузят сотрудников. Самый большой скачок в развитии ожидается в области коботов. Известные производители роботов уже представили новаторские решения на выставке Automatica 2018, а в 2020 году будет продемонстрировано множество других разработок.

Например, японский производитель роботов Fanuc представит в Мюнхене совершенно новую разработку кобота.

Ориентированные на будущее решения HRC также можно ожидать от Universal Robots, Kuka, Yaskawa, ABB, Stäubli и многих других экспонентов.

Посетители также могут с нетерпением ожидать новых экспонентов, таких как Han’s Robot, Hanwha Precision Machinery, Techman Robot, Convertible Robots и Yuanda Robotics.

Коллаборативные роботы уже давно стали обычным явлением в реальной практике, например, в Opel в Айзенахе:там кобот датского производителя Universal Robots привинчивает компрессоры кондиционеров к блокам двигателей.

Непосредственно рядом с сотрудниками, без разделяющего защитного ограждения, робот каждые две минуты затягивает три винта точно до 22 ньютон-метров, в то время как его коллеги-люди продолжают выполнять менее напряженную работу вверх и вниз по течению.

Другой пример:вместе с BMW в Дингольфинге компания Kuka создала роботизированное решение, облегчающее работу сотрудников, которые поднимают конические шестерни весом до 5,5 кг и с точностью до миллиметра устанавливают их в коробки передач переднего моста.

Раньше они делали это вручную, но сегодня им помогает чуткий коллега-робот LBR iiwa. Он подвешен на тонкой стальной конструкции и работает без внешних датчиков, поскольку система датчиков крутящего момента шарнира активна по семи осям.

Кристоф Хок, глава отдела сотрудничества человека и робота в Kuka Systems, говорит:«В будущем мы увидим значительно больше таких приложений в автомобильной промышленности».

«Во времена увеличения количества вариантов явным конкурентным преимуществом является возможность оптимально адаптировать производство к требуемой загрузке мощностей, например, с помощью гибких установок HRC».

В июне Automatica представит подробный обзор того, как новая гибкость может быть реализована на практике — не только в автомобилестроении.

Основное изображение:принцип гибкого производства автомобилей без сборочной линии можно применить и к другим отраслям промышленности. Фото:Porsche Consulting