自动化无处不在

作者:郭 嘉 发布时间:2012-01-17
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随着中国汽车制造业的快速成熟,作为制造技术领域不可缺少的先进自动化技术和设备得到了越来越广泛的应用

随着中国汽车制造业的快速成熟,作为制造技术领域不可缺少的先进自动化技术和设备得到了越来越广泛的应用,在汽车生产环节中,从四大工艺到发动机生产,处处可见传感器、RFID和工业机器人等自动化系统的身影。如今,汽车厂商除了关注扩大产销,对安全和质量的追求也精益求精,在这方面,自动化厂商不但能提供高效、安全和环保的领先技术、创新解决方案,还可从前期的咨询服务、产品设计到项目执行,都提供完整的、定制化的解决方案,可谓是汽车厂商保障安全、力求卓越的“左膀右臂”。

让传感器深入汽车各个角落

“让传感器深入汽车各个角落”本来是针对车用传感器的一句口号,确实,现在的汽车除了要节能降耗,还需要更加安全、舒适以及人性化,这些性能全仰仗优秀传感器的应用。“让传感器深入汽车各个角落”同样也适用于汽车制造的各大工艺车间。

优秀的传感器厂商可以根据汽车制造中冲压、焊装、涂装和总装四大车间及发动机生产线的不同需求制定出不同的自动化安全解决方案:西克(SICK)公司可以扩展普通光电安全产品的功能,为客户提供解决方案:上海大众三厂采用安全光栅M4000和控制器UE403共同实现通道保护及其屏蔽功能,完成焊装线上的人、车区分;为了保证生产现场的盲区能得到监控,并在不同的监控区域遇到干扰时产生不同的输出,上海米其林采用了安全扫描仪S3000和控制模块UE440;神龙汽车用扫描仪S3000严密地保护着焊装线的安全。

康耐视主推的视觉传感器Checker诞生的初衷即是为了汽车行业的防错漏检查:确认油箱泵上是否存在滤网;检测双列轴承;确认零件是否完全铆合;确认是否存在夹片;确认齿轮是否经过气喷处理;确认是否存在螺纹;确认弹簧装配是否正确;确认是否安装了正确的轴衬等。如今Checker在德尔福汽车、博世汽车、马瑞利汽车以及奇瑞汽车等知名汽车厂商均有出色的表现。

皮尔磁与戴姆勒公司共同开发的世界上第一款基于照相机的三维光学安全保护系统——SafetyEYE堪称业界经典,戴姆勒公司利用SafetyEYE来保护2个互成90°的车间,2 个车间连接处的检测区域通过一个系统进行监控。使用了SafetyEYE后,可以取消现场的全部或大部分封盖、栅栏、安全门、安全光幕/光栅和扫描仪,打造出一个灵活、可靠而且便捷的安全控制系统。

RFID成就透明生产

在汽车制造领域,RFID可用于生产线的实时监控、防差错管理、仓库管理、成本控制和产品追溯等方面,不但可以提供出色的数据管理,更可让生产过程实现透明化,让个人可以对生产过程进行连续的监视:在焊接生产线上,采用耐高温、防粉尘/金属、防磁场且可重复使用的有源封装RFID标签,通过自动识别作业件来监控焊接生产作业;在喷漆车间采用防水、防漆RFID标签,对汽车零部件和整车进行监控,根据排程安排完成喷漆作业,同时减少污染;在装配生产线上,根据供应链计划器编排出的生产计划、生产排程与排序,通过识别RFID标签中的信息,完成混流生产;在采用JIT准时制生产方式的流水线上,使用RFID技术可快速从品类繁多的库存中准确地找出工位所需的原材料和零部件;RFID技术还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信息,实现流水线均衡、稳步生产,同时也加强了对质量的控制与追踪。

欧姆龙的RFID 产品非常丰富,有专门针对高速数据通信的、专门适合远距离数据交换的以及特别适应工厂环境的各种产品,其中V680 系列在汽车行业可以起到重要作用:在发动机组装过程中,各种零部件的信息管理;柔性生产线上汽车总装过程中,装配指令的自动生成和自动执行;车体焊接过程中的作业指示;零部件铸造过程中的自动化;发动机加工工程中的机种判别和步进管理;组装中零部件的拾取;轮胎种类式样的自动选别;加工工具的自动管理等。

30 多年来倍加福不断推陈出新,为工业自动化领域提供各种识别系统产品。 宝马汽车在德国Dingolfing 的总装车间,在7系及5系生产线上采用了倍加福微波识别系统,对车身进行自动识别。当每个已喷漆的车身进入总装生产线时,都会在车身发动机护罩上固定一载体,并向其中写入与型号相关的数据(如汽车底盘数据等)。

虽然RFID 还存在标准的不确立、成本相对较高等问题,但相信随着汽车产业的蒸蒸日上,RFID会为汽车行业带来更多实在效益。

更简单、更智能的机器人

当人们想到汽车厂商是如何自动地大批量生产汽车的时候,脑海里浮现的第一个设备可能就是机器人。确实,不管在焊装车间还是总装车间,眼花缭乱工作着的机器人永远是最吸引眼球的。如果说以前机器人是用来减少人力成本,避免员工在危险环境中受到伤害,那么现在企业使用机器人更多的是为了提高流程效率以及产品的质量和精度。

机器人在汽车生产线中的应用不胜枚举,不久前在天津新工厂正式下线的长城SUV哈弗H6,其生产线就采用了包括IRB 6640和IRB 7600两种型号在内的27台ABB焊接机器人。这些机器人针对哈弗H6全车4000多个焊点进行高效率和高品质的焊接操作,汽车车身的抗冲击能力提升了30%。除此之外,ABB还将为该新工厂提供12台机器人进行汽车生产线的涂胶和焊接作业,在确保涂胶位置准确的同时提高涂胶作业质量,并大大降低人工劳动的强度。

目前机器人的发展趋势是简单化和智能化:新一代机器人产品将使未来的自动化变得更简单,更容易规划、更容易集成、更容易操作、更容易维护且更容易满足特殊应用需求;同时,机器人本身将集成更多智能的识别、感知、力控和视觉等功能,以提高加工过程的柔性度。

据统计,中国目前的机器人应用比例还远低于发达国家,市场发展很不平衡,比如在汽车行业的喷涂操作,国内的机器人应用比例已达到90%以上;而在焊接领域,在国外大部分是机器人作业,而国内这一比例还比较低。加之中国高速的经济发展和市场巨大的需求,这无疑为机器人产业提供了巨大的市场空间。

结语

汽车产品具有高度的综合性,建立在一个庞大的社会经济系统工程下,需要专业化、社会化,并需要相关工业产品与之配套。先进的自动化设备在保障汽车制造安全、提高装配精度和生产效率方面功不可没,毋庸置疑,汽车生产的自动化是发展的必然趋势。然而,高端自动化设备的使用不能盲目,须根据自身实际因产制宜,最重要的是,自动化并不能解决所有问题,必须同时提高经营管理水平,有了先进的思想理念和科学的管理方法,才能让自动化“物尽其用”。

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