斯堪尼亚车身车间与费斯托自动化产品的结合

文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2018-05-31
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位于瑞典奥斯卡沙姆的斯堪尼亚车身车间是世界上最先进的车辆制造工厂之一,其自动化率高达95%。同时,该工厂支持广泛的定制化生产,在卡车驾驶室被送到装配线的最后阶段时,几乎没有重复的型号。

位于瑞典奥斯卡沙姆的斯堪尼亚车身车间是世界上最先进的车辆制造工厂之一,其自动化率高达95%。同时,该工厂支持广泛的定制化生产,在卡车驾驶室被送到装配线的最后阶段时,几乎没有重复的型号。如此灵活的生产状态不仅仅因为工业4.0的制造理念发挥了作用,来自Festo(费斯托)的自动化产品同样提供了坚实的基础。

2016年以来,优质制造商斯堪尼亚一直在按订单装配定制化的卡车驾驶室,并且几乎全靠288台机器人来完成。斯堪尼亚奥斯卡沙姆驾驶室生产工厂经理Marcus Holm解释说:“对我而言,优质的产品必须在优质的工厂内制造。高度的自动化带来了优异的质量,也为我们的工人带来了良好的工作环境和人机工学。”

未来工厂

机器人将面板组件放在接合工作站进行焊接,工人要做的就是给工作站上料并监控机器。虽然瑞典的职业监管与安全条例允许使用手持焊接设备,但一方面,焊接工具十分笨重;另外一方面,职业安全条例规定了焊枪与工人之间的最小距离,以防辐射。这都为人工焊接造成了阻碍。

禁止在装配车间进行人工焊接可以从两方面为斯堪尼亚带来优势。斯堪尼亚奥斯卡沙姆驾驶舱生产项目负责人 Lars Kreutner解释说:“这意味着更好的过程与质量。为了充分利用自动化技术,斯堪尼亚设立了一个培训部,培训员工如何使用机器人与自动化技术。”

可生产众多派生型

公司以生产消防或垃圾收集特种车辆而闻名,这些车辆一般都超过16吨,而且仅这些细分市场就有成百上千种派生型。斯堪尼亚冲压车间与车身车间自动化与电气工程师Evert Forsberg说:“当人们知道我们卡车的个性化选项比轿车还多时,都会感到惊讶。”在轿车生产中,每个车型都有自己的装配线。Forsberg说:“我们在一条装配线上装配斯堪尼亚提供的所有类型的卡车驾驶室。”

奥斯卡沙姆是瑞典东海岸的一个工业城镇。2017年,2700人在工厂里装配各种卡车驾驶室,用于所有斯堪尼亚的车型。运输商将卡车驾驶舱从奥斯卡沙姆运往位于近斯德哥尔摩的南泰利耶、荷兰滋沃勒、法国安格斯的装配厂,从而最终组装成完整的卡车底盘。

工业 4.0 实践

目前,斯堪尼亚工厂已具备了多项工业4.0的关键特性,即大规模生产定制化车辆、控制技术赋予的适应性与灵活性、诊断能力以及能效与安全解决方案。Forsberg说:“这是个适合所有工厂制造商的模块化标准化概念。”

斯堪尼亚的车身车间

在斯堪尼亚工厂,所有的面板组件均用气动设备夹紧后进行焊接。自动化专家Forsberg说:“我们决定选择预先配置好的Festo阀岛CPX/VTSA。利用它们如以太网接口和网络接口、诊断、安全性、PROFINET和能效等优点进行生产。”阀岛 CPX/VTSA 实际上是与PROFINET的唯一接口,无需额外的接线。阀岛通过CPX自动化平台提供诊断数据,可用于监控系统,用作预防维护的一部分。项目经理Kreutner解释说:“我们在系统元件出故障前将其更换掉,以防止整个系统因此而瘫痪。”

不同的压力分区

Forsberg说:“我们对该阀岛的安全性同样印象深刻。”CPX可实现不同压力分区工作,需要接入时,对各区域进行排气。他又说道:“我们用移动设备就可检查受影响的系统部分,不必搜寻整个系统确定故障。”而且,给单独的系统部分重新供压要比启动整个系统要更节能。

焊接机器人需要压缩空气来移动焊枪、夹紧钣金件,同时需要冷却水保护焊接系统,防止过热。Festo可提供完整的解决方案,为焊枪提供气源和冷却水。在斯堪尼亚,这些解决方案被集成在安全栏中,方便操作。

集成的安全防护栏

可靠的电机铣削

对于固定的焊枪,Festo严格按照斯堪尼亚与ABB公司的规范开发了一种回转臂,在完成 150 个焊点后,回转臂将把电机修磨设备送到电极处。回转臂由Festo电缸DNCE精确定位,由步进电机EMMS驱动。通过这个解决方案,Festo 将循环时间缩短了一半。

因为焊枪在使用约150个焊点后会变钝,所以需要进行修磨以确保电焊的完美精确。前Festo斯堪尼亚大客户经理Leif Lindahl解释说:“电极的磨修与削铅笔很类似。”

用于电极磨修的控制柜包括了Festo电机控制器CMMS和CPX,可以让电机控制器与上位机器人控制器进行通信。Lindahl补充说道:“工厂工人不再需要磨修后进入机器人工作间去调整电极以纠正焊点的位置了。”

生产批量低至 1

斯堪尼亚引领着车辆制造进入新时代。虽然几乎完全自动化,但是斯堪尼亚仍然具备在一条生产线上实现低至批量 1的非凡灵活性。有了新工厂的先例,斯堪尼亚正逐步在巴西圣保罗建设一个相似的工厂。

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