生产走上了快车道

几乎全自动的车身车间

瑞典奥斯卡港 Scania 车身车间的自动化程度高达 95%,是世界上最现代化的车辆制造厂之一。同时,该工厂支持大规模定制。装配完成时,几乎没有相同的两个卡车驾驶室。那么,这是工业物联网在起作用吗?Festo 的自动化产品无疑提供了坚实的基础。

自 2016 年以来,高端制造商 Scania 就开始出售装配定制化卡车驾驶室 — 而且几乎完全是由 288 个机器人完成。“对我来说,优质的产品需要在优质的工厂里生产,这一点毋庸置疑,”奥斯卡港 Scania 驾驶室车身生产工厂经理 Marcus Holm 解释道。“高度自动化带来了卓越的质量,并为我们的操作人员提供了良好的工作条件和人体工学,”他补充道。

夹紧和焊接面板元件

完美匹配:CPX/VTSA 阀岛(右前)控制气缸夹紧面板并进行焊接。在这两者之间,是以下发起人:Scania 的 Evert Forsberg(左)、Lars Kreutner(右)和 Festo 的 Leif Lindahl(中)。

未来工厂

机器人将面板放置在连接工位上并焊接。所有员工要做的就是装载工位和监控机器。无论如何,依照瑞典的职业健康和安全法规,已经不能使用手持焊接设备。一方面,焊接工具变得太重且难以操作,而另一方面,因为辐射的缘故,职业安全指令规定了焊枪和操作者之间的最小距离。

禁止装配车间里的手工焊接从两个方面给 Scania 带来了好处:“这意味着更好的工艺和质量,”奥斯卡港 Scania 驾驶室车身生产项目负责人 Lars Kreutner 解释说。为了充分利用自动化技术,Scania 成立了一个培训部门,供员工学习如何使用机器人和自动化技术。

可以提供许多派生型

Scania 制造的所有卡车重量都超过 16 吨。例如,该公司作为消防服务或废物收集特种车辆的制造商已颇负盛名。仅这些小众市场就有数十万种派生型。

“得知我们为卡车提供的定制选项比乘用车更多,人们可能会感到惊讶,”Scania 冲压车间和车身车间的自动化和电气工程师 Evert Forsberg 说道。在乘用车生产中,每种车型都有自己的装配线。“另一方面,我们在单独装配线上装配 Scania 所提供的所有驾驶室,”Forsberg 说。

在奥斯卡港 Scania 车身车间,288 个机器人将卡车驾驶室焊接在一起。

在奥斯卡港 Scania 车身车间,288 个机器人将卡车驾驶室焊接在一起。

实践中的工业物联网

这意味着该车间拥有工业物联网的许多关键特性 — 定制车辆的大规模生产、控制技术带来的适应性和灵活性、诊断能力以及工业能效和安全解决方案。“所有工厂制造商都有一个模块化标准化概念,”Forsberg 说。归根结底,工厂操作员需要能够依赖成熟的自动化产品。另一个目标是避免不必要的备件库存。所有面板都在气动驱动装置中夹紧,然后进行焊接。"自动化专家 Forsberg 说:“我们决定选择 Festo 的预配置型 CPX/VTSA 阀岛,是因为它们具有许多好处 — 例如以太网接口和网络接口、诊断、安全、PROFINET 和工业能效。"

CPX/VTSA 阀岛实际上是 PROFINET 的唯一接口 — 不需要额外的接线。阀岛通过自动化平台 CPX 提供诊断数据,并可用于监控系统,作为预测性维护的一部分:“我们可以在系统组件出现故障并使整个系统瘫痪之前更换它们,”项目经理 Kreutner 解释道。

不同的压力区

“我们也对阀岛的安全概念印象深刻,”Forsberg 说。当需要干预时,CPX 可以在不同的压力区和排气区进行操作。"我们可以使用移动面板检查受影响的系统部件,而不必搜索整个系统来查找错误 — 那就像大海捞针一样。" 此外,对单个系统部件重新加压比启动整个系统更节能。

焊接机器人需要压缩空气来移动焊枪和夹紧金属板材。冷却水防止焊接系统过热。Festo 为焊枪提供完整的压缩空气和冷却水供应解决方案。在 Scania,它们集成在安全围栏中,便于操作 — 包括 MS 系列气源处理。

集成在安全围栏中的即可安装的完整解决方案

集成在安全围栏中,便于操作:为焊接管线的压缩空气和冷却水供应提供即可安装的完整解决方案,包括 MS 系列气源处理。

可靠的电极铣削

对于静态焊枪,Festo 开发了完全符合 Scania 和 ABB 规范的旋转臂,在完成 150 个点焊后,旋转臂将电极铣削装置,即所谓的电极研磨器,带到电极上。旋转臂由 Festo DNCE 电缸精确定位,并由 EMMS 步进电机驱动。利用该解决方案,Festo 将周期时间缩短了一半以上。

其原因是焊枪电极在使用时变钝,必须在大约 150 次点焊后铣削,以确保点焊完全准确。“电极铣削的原理和钝铅笔的削尖一样,”Festo 负责 Scania 的前大客户经理 Leif Lindahl 解释道。

Festo 用于电极铣削的控制柜包括 CMMS 电机控制器和 CPX,后者与电机控制器和主机器人控制器通信。“安全性也有所提高,因为工厂操作员在铣削后不再需要进入机器人单元来调整电极到点焊的正确位置,”Lindahl 补充道。

精确到 1 件批量大小

Scania 正在奥斯卡港开创车辆制造的新时代。由于车身车间几乎完全自动化,但仍然在装配线上实现了精确到 1 件批量大小的巨大灵活性,因此它已经朝着工业物联网迈进了一大步。新车间开创了一个先例,Scania 不久将在巴西圣保罗的 Scania 工厂建立一个类似的车间。

奥斯卡港 Scania

奥斯卡港是瑞典东海岸的一个工业城镇,位于斯德哥尔摩以南约 300 公里处,与度假胜地哥特兰岛和奥兰岛有交通联系。2017 年,2700 名员工在这里为所有 Scania 车型装配了各种驾驶室。车辆运输车将这些驾驶室从奥斯卡港运送到位于斯德哥尔摩附近的索德塔尔杰、荷兰兹沃勒和法国昂热的 Scania 装配厂,在那里装配成完整的卡车底盘。

Scania AB

大众集团子公司

151 87 Södertälje
瑞典

www.scania.com

主营业务:重型商用车辆(卡车和巴士)、船用和工业发动机

三月 2018

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