Зі ступенем автоматизації 95 відсотків компанія Scania з виробництва кабін вантажівок в Оскарсхамні, Швеція, є одним із найсучасніших заводів по виробництву автомобілів у світі. Компанія підтримує великі налаштування: практично немає двох однакових кабін вантажівок, поки вони досягають кінця конвеєра. Це вже Індустрія 4.0 у дії? Продукти автоматизації від Festo, безумовно, забезпечують надійну основу.
З 2016 року виробник преміум-класу Scania збирає індивідуальні кабіни вантажівок на замовлення - і робить це майже виключно за допомогою 288 роботів. "Мені зрозуміло, що продукт преміум-класу має вироблятися на заводі преміум-класу", – пояснює Маркус Холм, менеджер заводу з виробництва кабін Scania в Оскарсхамні. Високий ступінь автоматизації забезпечує високу якість, а також хороші умови роботи та ергономіку для працівників, додає він.
Роботи завантажують елементи панелі на сполучні станції та зварюють їх. Все, що потрібно зробити співробітникам, це завантажити станції та спостерігати за машинами. У будь-якому випадку шведські норми охорони праці унеможливили використання ручного зварювального обладнання. З одного боку, зварювальні пристрої занадто важкі та громіздкі, з іншого боку, директиви з охорони праці вимагають мінімальної відстані між зварювальними щипцями та оператором через випромінювання.
Заборона ручного зварювання в складальному цеху приносить користь Scania у двох аспектах: "Це покращує процеси та якість", — підкреслює Ларс Кройтнер, керівник проекту з виробництва кабін вантажівок в Scania в Оскарсхамні. Щоб повністю використовувати технологію автоматизації, Scania створила навчальний майданчик, де співробітники вчаться використовувати роботів і технологію автоматизації.
Scania виготовляє лише вантажівки загальною масою понад 16 тонн. Компанія має репутацію виробника спеціальних транспортних засобів, наприклад для пожежних команд або вивозу сміття. Тільки ці нішеві ринки забезпечують сотні тисяч варіантів.
"Це може здивувати, але ми пропонуємо більше можливостей для персоналізації вантажівок, ніж у виробництві легкових автомобілів", — пояснює Еверт Форсберг, інженер з автоматизації та електротехніки в пресовому цеху та цеху з виробництва кабін в Scania. У виробництві легкових автомобілів кожена модель транспортного засобу має власну складальну лінію. "Ми, з іншого боку, збираємо всі кабіни, які постачає Scania, на одній складальній лінії", — каже Форсберг.
Таким чином, завод має основні характеристики Індустрії 4.0: масове виробництво індивідуальних транспортних засобів, адаптивність і гнучкість завдяки технології керування, можливостям діагностики, а також промисловим рішенням щодо енергоефективності та безпеки. "Концепція модульної стандартизації застосовується до всіх заводів-виробників", — пояснює Форсберг. Зрештою оператори підприємств повинні мати можливість покладатися на перевірені продукти автоматизації. Інша мета полягає в тому, щоб уникнути надмірного накопичення запасних частин. Всі деталі панелі затискаються в пневмоприводах, а потім зварюються. "Ми прийняли свідоме рішення використовувати попередньо налаштовані клапанні колектори типу CPX/VTSA від Festo", — каже експерт з автоматизації Форсберг: — "Вони пропонують нам кілька переваг, таких як підключення Ethernet та веб-інтерфейс, діагностика, безпека, PROFINET та промислова енергоефективність".
Клапанний колектор CPX/VTSA фактично є єдиним інтерфейсом PROFINET - ніякої додаткової проводки не потрібно. Клапанний колектор надає діагностичні дані через платформу автоматизації CPX, за допомогою якої можна контролювати системи у рамках прогнозного технічного обслуговування: "Ми можемо замінити компоненти системи до того, як вони вийдуть з ладу і паралізують цілі частини системи", — пояснює керівник проекту Кройтнер.
"Ми також були вражені концепцією безпеки клапанного колектора", — каже Форсберг. CPX дозволяє керувати різними зонами тиску та вентилювати зони, коли необхідне втручання. "Ми можемо перевірити уражені частини системи за допомогою мобільних панелей, і не потрібно шукати помилки в усій системі – що може бути схоже на пошук голки в копиці сіна". Крім того, відновлення тиску в окремих частинах системи є набагато більш енергоефективним, ніж запуск всієї системи.
Зварювальні роботи вимагають стиснутого повітря для переміщення зварювальних щипців та затиску металевих листів. Охолоджуюча вода захищає зварювальні системи від перегріву. Festo пропонує комплексні рішення для подачі стисненого повітря та охолоджуючої води для зварювальних щипців. У Scania вони інтегровані в захисне огородження для зручності експлуатації, включаючи обробку стисненим повітрям із серії MS.
Для систем статичних зварювальних щипців компанія Festo розробила поворотну консоль відповідно до специфікацій Scania і ABB, яка підводить електродний фрезерний пристрій, так званий наконечник, до електродів після 150 точкових зварних швів. Поворотна консоль позиціонується електричними циліндрамитипу DNCE і приводиться в рух кроковим двигуном EMMS. Завдяки такому рішенню компанія Festo скоротила час циклу більш ніж наполовину.
Причина цього полягає в тому, що електроди зварювальних щипців стають тупшими під час їх використання, і їх потрібно фрезерувати приблизно після 150 точкових зварювальних швів, щоб забезпечити ідеальну точність зварювання. "Фрезерування електродів працює за тим самим принципом, що й заточування тупого олівця", — пояснює Лейф Ліндаль, колишній менеджер по роботі з ключовими клієнтами Scania у Festo.
Шафа керування Festo для фрезерування електродів містить контролер двигуна CMMS і CPX, який зв’язується з контролерами двигуна і основним контролером робота через Profinet. "Питання безпеки також не залишається поза увагою: системним операторам більше не потрібно входити в клітини роботів після фрезерування, щоб встановити електроди в правильне положення для точкового зварювання", – додає Ліндаль.
Компанія Scania відкриває нову еру у виробництві автомобілів в Оскарсхамні. Завдяки майже повній автоматизації, але в той же час величезній гнучкості аж до розміру партії 1 на одній складальній лінії, цех з виробництва кабін вже йде на шляху до Індустрії 4.0. Новий завод створив прецедент: Scania незабаром побудує аналогічний завод на заводі Scania у Сан-Паулу, Бразилія.
Промислове місто Оскарсхамн розташоване на східному узбережжі Швеції, приблизно в 300 км на південь від Стокгольма, з транспортним сполученням до островів Готланд та Еланд. У 2017 році 2700 співробітників виготовили широкий вибір кабін для всіх моделей Scania. Автомобільні транспортери забирають кабіни з Оскарсхамна та доставляють їх на складальні заводи Scania в Седертельє поблизу Стокгольма, Зволле в Нідерландах та Анже у Франції. Там їх збирають у повне шасі вантажівки.
Компанія Volkswagen Group
151 87 Södertälje
Швеція
Сфера діяльності: важкі комерційні транспортні засоби (вантажівки та автобуси), суднові та промислові двигуни