Cu un grad de automatizare de 95 %, uzina de caroserii Scania din Oskarshamn, Suedia, este una dintre cele mai moderne uzine de productie de vehicule din lume. Cu personalizare maxima: la capatul liniei de asamblare, nu exista doua cabine de camion la fel. Este deja Industria 4.0? Produsele de automatizare de la Festo ofera o baza solida in acest sens.
Din 2016, producatorul premium Scania asambleaza cabinele de camion individualizate strict in functie de primirea comenzilor - aproape fara exceptie, cu ajutorul a 288 de roboti. "Pentru mine, este foarte clar ca un produs premium trebuie fabricat intr-o fabrica premium", explica Marcus Holm, director de fabrica pentru productia de cabine la Scania in Oskarshamn. Gradul ridicat de automatizare duce la o calitate ridicata, conditii bune de lucru si ergonomie pentru lucratori, adauga el.
Perfect potrivite: piesele din tabla sunt fixate si sudate in dispozitive de fixare pneumatice, controlate de insulele de ventile CPX/VTSA (partea din fata dreapta). Intre ei, initiatorii: Evert Forsberg (stanga), Lars Kreutner (dreapta), ambii de la Scania, si Leif Lindahl (centru) de la Festo.
Robotii incarca unitatile de fuziune cu piese de tabla care urmeaza sa fie prelucrate si sudate. Angajatii se ocupa doar de incarcarea statiilor si de monitorizarea masinilor. Legislatia suedeza in materie de sanatate si siguranta a facut imposibila utilizarea aparatelor de sudura manuale. Echipamentul de sudura este prea greu si greu de manevrat, in plus, orientarile de sanatatea si siguranta la locul de munca impun o distanta minima intre pistolul de sudura si operator din cauza radiatiilor.
Eliminarea sudurii manuale este foarte avantajoasa pentru Scania: "Astfel, se imbunatatesc procesele si calitatea", subliniaza Lars Kreutner, manager de proiect pentru constructia caroseriei cabinei la Scania din Oskarshamn. Pentru a utiliza pe deplin tehnologia de automatizare, Scania a amenajat o zona de instruire in care angajatii invata cum sa utilizeze robotii si tehnologia de automatizare.
Scania construieste numai camioane cu o greutate totala maxima autorizata mai mare de 16 tone. Compania si-a construit o reputatie ca producator de vehicule speciale, cum ar fi cele utilizate de pompieri sau de serviciile de colectare a deseurilor. Numai aceste piete de nisa creeaza sute de mii de variante.
"In plus, oferim mai multe optiuni pentru personalizarea camioanelor decat in productia de automobile", explica Evert Forsberg, inginer de automatizare si electricitate in cadrul atelierului de presare si al atelierului de caroserie de la Scania. In productia de automobile, fiecare model are propria linie de asamblare. "Noi, pe de alta parte, asamblam toate cabinele oferite de Scania pe o singura linie de asamblare", spune Forsberg.
La uzina de caroserii Scania din Oskarshamn , 288 de robott sudeaza cabinele de camion.
Astfel, fabrica prezinta caracteristicile esentiale ale Industriei 4.0: productia in masa de vehicule individualizate, adaptabilitate si flexibilitate datorita tehnologiei de control, capacitate de diagnoza, precum si eficienta energetica si solutii de siguranta. "Un concept de standardizare modulara se aplica tuturor producatorilor de instalatii", explica Forsberg. La urma urmei, operatorii de instalatii ar trebui sa se poata baza pe produse de automatizare testate. De asemenea, scopul este de a nu creste in mod inutil stocul de piese de schimb. Toate piesele din tabla sunt fixate in dispozitive controlate pneumatic pentru a fi ulterior sudate. "Am ales in mod deliberat insulele de ventile Festo pre-configurate de tip CPX/VTSA", spune expertul in automatizare Forsberg: "Acestea ne ofera mai multe avantaje - de la conexiunea Ethernet si interfata web la diagnoza, siguranta si Profinet, pana la eficienta energetica."
De fapt, insula de ventile CPX/VTSA este singura interfata cu Profinet - nu este necesara o conexiune suplimentara. Insula de ventile ofera date de diagnoza prin platformei de automatizare CPX, care pot monitoriza instalatiile in ceea ce priveste intretinerea predictiva: "Putem inlocui componentele instalatiei inainte ca acestea sa cedeze si sa paralizeze sectiuni intregi ale instalatiei", explica Kreutner, manager de proiect.
"Conceptul de siguranta al insulei de ventile ne-a convins, de asemenea," spune Forsberg. CPX permite operarea diferitelor zone de presiune si evacuarea zonelor atunci cand este necesara o interventie. "Putem verifica partile afectate ale instalatiei cu ajutorul panourilor mobile si nu trebuie sa cautam defectiuni in intreaga instalatie ca un ac in carul cu fan." Represurizarea partilor individuale ale instalatiei este de multe ori mai eficienta din punct de vedere energetic decat pornirea intregii instalatii.
Robotii de sudura au nevoie de aer comprimat pentru a misca pistoalele de sudura si pentru a fixa tablele. Apa de racire protejeaza instalatia de sudura impotriva supraincalzirii. Solutiile complete pentru alimentarea cu aer comprimat si apa de racire a pistoalelor de sudura sunt oferite de Festo. La Scania, acestea sunt integrate in gardul de siguranta intr-un mod usor de utilizat - inclusiv prepararea aerului comprimat din seria MS.
Usor de utilizat integrat in gardul de siguranta: solutie completa gata de instalare pentru alimentarea cu aer comprimat si apa de racire a pistoalelor de sudura, inclusiv prepararea aerului comprimat cu seria MS.
Festo a dezvoltat pentru sistemele de pistoale de sudura statica, un brat oscilant conform Scania si ABB, ce alimenteaza dispozitivul de frezare a electrozilor, asa-numitul "tip dresser", catre electrozi dupa ce au fost setate 150 de puncte de sudura. Bratul oscilant functioneaza cu cilindri electrici de pozitionare precisa de tip DNCE, actionati de motorul pas cu pas EMMS. Cu aceasta solutie, Festo reduce durata ciclurilor cu mai mult de jumatate.
Context: electrozii unui pistol de sudura devin din ce in ce mai tociti atunci cand se realizeaza o sudura prin puncte si trebuie frezati dupa aproximativ 150 de suduri prin puncte pentru a realiza suduri precise. "Frezarea electrozilor functioneaza pe acelasi principiu ca si ascutirea unui creion", explica Leif Lindahl, fost Key Account Manager pentru Scania la Festo.
Dulapul de comanda Festo pentru frezarea electrozilor include controlerele de motor CMMS si CPX, care comunica cu controlerele de motor si cu controlerul de nivel superior al robotului prin Profinet. "Nici subiectul sigurantei nu este neglijat: operatorii de instalatie nu mai trebuie sa intre in celulele robotului dupa frezare pentru a ajusta electrozii la pozitia corecta a punctului de sudura", adauga Lindahl.
Scania anunta o noua era in productia de vehicule la Oskarshamn. Cu o automatizare aproape completa, dar, in acelasi timp, cu o flexibilitate enorma pana la dimensiunea lotului 1 pe o singura linie de asamblare, fabrica de caroserii auto a parcurs deja un drum lung catre Industria 4.0. Noua fabrica creeaza un precedent: Scania construieste o fabrica similara la uzina braziliana Scania din São Paulo.
Pe coasta arhipelagului suedez, cu legaturi cu feribotul catre insulele de vacanta Gotland si Öland, la aproximativ 300 km sud de Stockholm, se afla orasul industrial Oskarshamn. In 2017, 2700 de angajati au produs o gama larga de cabine pentru toate modelele Scania. De la Oskarshamn, transportatorii de masini duc cabinele la uzinele de asamblare Scania din Södertälje, langa Stockholm, Zwolle, in Olanda, si Angers, in Franta. Acolo sunt asamblate in sasiuri complete de autocamioane.
O companie a Grupului Volkswagen
151 87 Södertälje
Suedia
Domeniu de activitate: vehicule comerciale grele (camioane si autobuze), motoare marine si industriale