Производството на бързи обороти

Изграждане на каросерии почти напълно автоматизирано

Със степен на автоматизация от 95 процента заводът за каросерии на Scania в Оскарсхамн, Швеция, е един от най-модерните заводи за производство на превозни средства в света. С максимално индивидуализиране: в края на монтажната линия няма две еднакви кабини за камиони. Това ли е Индустрия 4.0? Продуктите за автоматизация на Festo представляват солидна основа за това.

От 2016 г. насам премиум производителят Scania сглобява индивидуализирани кабини за камиони стриктно според получените поръчки – почти без изключение с помощта на 288 робота. "За мен е ясно, че един първокласен продукт трябва да се произвежда в първокласна фабрика", обяснява Маркус Холм, ръководител на завода за производство на кабини за камиони в Scania в Оскарсхамн. Високата степен на автоматизация доведе до високо качество, добри условия на труд и ергономичност за работниците, допълва той.

Фабрика на бъдещето

Роботите окомплектоват фиксиращите устройства с обработвани листови детайли и ги заваряват. Служителите се грижат само за зареждането на станциите и за наблюдението на машините. И без друго шведската служба за техника на безопасност в производството за направи невъзможно използването на ръчни заваръчни апарати. От една страна заваръчните апарати са твърде тежки и неудобни, а от друга, насоките за техника на безопасност в производството изискват минимално разстояние между заваръчните клещи и оператора заради радиацията.

Изхвърлянето на ръчното заваряване от монтажния цех е от двойна полза за Scania: "Това подобрява процесите и качеството", подчертава Ларс Кройтнер, ръководител на проекта за изграждане на каросерии в Scania в Оскарсхамн. За да се използва пълноценно техниката за автоматизация, Scania създаде зона за обучение, където служителите се учат как да използват роботите и техниката за автоматизация.

Възможни са много варианти

Scania произвежда само камиони с общо тегло над 16 тона. Компанията си е изградила репутация на производител на специални превозни средства, като например тези, използвани от пожарните служби или службите за извозване на отпадъци. Само тези пазарни ниши създават стотици хиляди варианти.

"Може да е изненада, но ние предлагаме повече възможности за персонализиране на камионите отколкото при производството на автомобили", обяснява Еверт Форсберг, инженер по автоматизация и електротехника в пресовъчни цехове и изграждане на каросерии в Scania. При производството на автомобили всеки модел има собствена монтажна линия. "От друга страна, ние сглобяваме всички предлагани от Scania кабини за камиони на една монтажна линия", разказва Форсберг.

Индустрия 4.0 в действие

По този начин фабриката носи основните характеристики на Индустрия 4.0: масово производство на индивидуализирани автомобили, адаптивност и гъвкавост благодарение на техниката за управление, възможности за диагностика, както и решения за енергийна ефективност и безопасност. "Концепцията за модулна стандартизация се прилага за всички производители на системи", обяснява Форсберг. В крайна сметка операторите на системата трябва да могат да разчитат на доказани продукти за автоматизация. Целта е също така да не се увеличава ненужно запасът от резервни части. Всички листови детайли се затягат в пневматично задействани съоръжения, за да бъдат заварени там. "Съзнателно избрахме предварително конфигурираните вентилни острови на Festo от типа CPX/VTSA", разказва експертът по автоматизация Форсберг: "Те ни предлагат редица предимства – от Ethernet връзката и уеб интерфейса до диагностиката, безопасността и Profinet, както и енергийна ефективност."

Всъщност вентилният остров CPX/VTSA е единственият интерфейс към Profinet – не се изисква допълнително окабеляване. Вентилният остров предоставя диагностични данни посредством платформата за автоматизация CPX, които могат да бъдат използвани за наблюдение на системите от гледна точка на Predictive Maintenance: "Можем да подменяме компоненти на системата, преди те да излязат от строя и да парализират цели участъци от системата", обяснява ръководителят на проекта Кройтнер.

Различни зони на налягане

"Концепцията за безопасност на вентилния остров също ни убеди", разказва Форсберг. CPX позволява да се управляват различни зони на налягане и да се обезвъздушават зони, когато е необходима намеса. "Можем да проверяваме засегнатите участъци на системата с помощта на мобилни панели и не се налага да търсим неизправности в цялата система като игла в купа сено." Повторното вентилиране на отделни участъци на системата е многократно по-енергийно ефективно от пускането на цялата система.

Роботите за заваряване се нуждаят от сгъстен въздух, за да движат заваръчните клещи и да затягат листовия материал. Охлаждащата вода предпазва заваръчните системи от прегряване. Цялостните решения за захранване със сгъстен въздух и охлаждаща вода на заваръчните клещи се предлагат от Festo. В Scania те са интегрирани в предпазната ограда по удобен за потребителя начин – включително подготовката на сгъстения въздух от серията MS.

Безопасно електродно фрезоване

За системите със статични заваръчни клещи Festo разработи люлеещо се рамо в съответствие със спецификациите на Scania и ABB, което подава устройството за електронно фрезоване, т.нар. Tip Dresser, към електродите след задаването на 150 точки за заваряване. Люлеещото се рамо работи с прецизно позиционирани електрически цилиндри от тип DNCE, задвижвани от стъпков мотор EMMS. С това решение Festo намалява времето на цикъла с повече от половината.

Контекст: Електродите на заваръчни клещи стават все по-тъпи при маркиране на заваръчни точки и трябва да бъдат фрезовани след около 150 точки за заваряване, за да бъдат маркирани прецизно точки за заваряване. "Електродното фрезоване работи на същия принцип, както при заточването на тъп молив", обяснява Лейф Линдал, бивш мениджър ключови клиенти за Scania във Festo.

Контролното табло на Festo за електродно фрезоване включва контролерите за мотори CMMS както и CPX, които комуникират с контролерите за мотори и висшестоящото управление на робота. "Темата за безопасността също не е пренебрегната: операторите на системата вече не трябва да влизат в клетките на робота след фрезоване, за да регулират електродите до правилната позиция на заваръчната точка", добавя Линдал.

До размер на партидата 1

Scania открива нова ера в производството на превозни средства в Оскарсхамн. С почти пълната си автоматизация, но в същото време с огромната си гъвкавост до размер на партидата 1 на една единствена монтажна линия, заводът за каросерии вече е извървял дълъг път към Индустрия 4.0. Новата фабрика обучава: Scania изгражда подобна фабрика в бразилския завод на Scania в Сао Пауло.

Scania в Оскарсхамн

На крайбрежието на шведския архипелаг с фериботни връзки до ваканционните острови Готланд и Оланд, на около 300 км южно от Стокхолм, се намира индустриалното градче Оскарсхамн. През 2017 г. 2700 служители произвеждат голямо разнообразие от кабини за камиони за всички модели на Scania. От Оскарсхамн автомобилните превозвачи извозват кабините за камиони до заводите за сглобяване на Scania в Сьодертале близо до Стокхолм, Цволе в Нидерландия и Анже във Франция. Там те се сглобяват в цялостни шасита за камиони.

Scania AB

Компания от групата на Volkswagen

151 87 Södertälje
Швеция

www.scania.com

Сфера на дейност: Тежкотоварни автомобили (камиони и автобуси), корабни и промишлени двигатели

  1. Тази статия е публикувана в списанието за клиенти на фирма Festo Тенденции в автоматизацията 1.2018
  2. Изображения: Кърт-Роберт Линдквист
Преглед