Robotok az autógyártásban

7 tényező az autógyártásban ami a robotok nélkül elképzelhetetlen

Ben Hartwig tesztvezető és az autógyártás stratégiai szintű fejlődésének kutatója összegezte egy cikkben, hogy mely részfolyamatok esetében a leglátványosabb – már ami a telephelyek átépítését illeti – és a legjelentősebb – pénzügyi értelemben – az automatizáció az autógyártásban.

A robotizáció nagyjából 50 éves múltra tekint vissza. Kezdetben csak az összeszerelő sorok mellett alkalmaztak robotokat, és az így elért hatékonyságnövekedés indukálta az automatizáció tovább gondolását, nevezetesen, hogy milyen egyéb folyamatokban lehetne még robotokat bevetni, hogyan és milyen várható eredménnyel. Ez utóbbira volt a legkönnyebb válaszolni. Milyenek a robotok az emberi munkaerőhöz képest: gyorsabbak, precízebbek és kiszámíthatóbbak, mivel azt és csak azt teszik, amire be vannak programozva. Az autógyártás makrogazdasági súlya mellett, a műszaki komplexitás lehet az ok, amiért a világ „legrobotizáltabb” ipara ma az autógyártás.

A precizitásnak és kiszámíthatóságnak nagy a jelentősége, ha a végtermék több ezer különböző alkotóelem és részfolyamat eredménye, egy hiba pedig képes beárnyékolni az összeképet, legyen az egy karcolás a karosszérián vagy két össze nem illeszthető idom egy rossz hegesztés miatt. Minél sokrétűbb összefonódások vannak egy ellátási láncban, annál kritikusabb a robotok szerepe, hogy ne dőljön össze az egész kártyavár.

1. Robotszemek

A robotok precízen képesek dolgozni ott, ahová emberi kéz már nem fér be és emberi szem már nem láthat. A lézerekkel és 360 fokot lefedő kamerákkal a szükségesnél is több információ gyűjthető be, ami segíti a váratlan és korábban fel nem fedezett apróságok detektálását, például egy horpadásét.

Hartwig szerint a legkényesebb pont e tekintetben a szélvédő beillesztése, hiszen pontatlan szerelés esetén beömölhet az utastérbe a levegő, de ami még fontosabb, ez a legnagyobb és legnehezebb egybefüggő része az autónak. Merevségéből fakadóan a legsérülékenyebb darab is, amit egy hirtelen vagy túl erős mozdulat darabokra törhet.

2. Helyi- és ívhegesztés

A robotkarok hossza és teherbíró képessége tudja kezelni a nehéz karosszéria-paneleket. A nagy ipari robotok karjai, a „rakodók”, helyükre emelik a darabokat, ez után a kicsi, fogpiszkáló vastagságú karok elvégzik a hegesztést a megfelelő szögből.

A két fázis összehangolható, így a legkevesebb időráfordítással kivitelezhető. Emberek esetében a két fázis nem következhetne egymás után óramű pontosággal, lenne egy kis késedelem vagy a másik feltartása, akár csak percekről vagy másodpercekről legyen szó, amik egy sorozat/műszak/hónap esetében nagy időveszteséget adhatnak ki.

Másik előnye a robotizált hegesztésnek, hogy kényes helyeket is elérnek, ami emberi kézzel lehetetlen vagy nagyon nehéz, esetleg kellemetlen volna, ha a tér zárt és nem tud elég gyorsan távozni a felgyülemlett hő, mint például a motortérben.

Robotizált volfrám inert gáz- (robotic tungsten inert gas – TIG) és fém inert gáz (metal inert gas – MÍG) hegesztők a fáklyát mindig ugyanabba szögbe állítják be. Előfordulhat, hogy a hegesztés más szögből is megfelelő lenne, de ha eltérés van az eredményben a beprogramozott paraméterekhez képest az jelzés értékű, hogy a kérdéses gép előbb-utóbb karbantartást igényel.

Robotok az autógyártásban

3. Összeszerelés

A nagy darabok súlyuk miatt igényelnek robotokat, hogy mozgassák őket. A kicsi elemek, például vezetékek pedig nagyon nagy sebességgel és pontossággal kerülhetnek beépítésre. A már említett szélvédő mellett, a csavarozás vagy kerékrögzítés kívánhat még extrém erőt. Korábban, még a robotok megjelenése előtt, ezeket az akadályokat kisebb csavarokkal vagy lazább rögzítéssel „oldották meg”, ami azonban a biztonság és az élettartam rovására ment.

4. Festés, pecsételés, bevonat

Ez a fázis a laikus számára bagatellnek tűnhet, pedig sem nem egyszerűek, sem nem veszélytelenek, több okból kifolyólag. Először is a festékek, alapozók belélegezve mérgezők, márpedig amikor lefújjak az autókat, általában felmelegítik ezeket a vegyületeket, tehát intenzívebben párolognak, illetve a bőrre kerülve égési sérülést okoznak kémhatásuk miatt. Egy festőnek a védőruházata sem olcsó mulatság.

Van azonban egy másik erőssége a festő robotoknak, amivel ember sosem vetekedhet. A robot képes minden réteg alapozót, lakkot, festéket, ragasztót vagy tömítőanyagot ugyanolyan vastagságban, egyenletesen ráfújni az egész karosszériára, avagy más célhelyre, minimális veszteséggel – felesleges mozdulatokkal és levegőbe fújással.

5. Fémsajtolás és anyagmozgatás

Fémbélyegzők nyomása, CNC gépek töltése és az olvasztott fém öntése szintén kivitelezhetetlen emberi erővel, de legalábbis nagyon veszélyes lenne. A megfelelő biztonság és gyorsaság biztosítása pedig aránytalanul drágább volna. A korábbi feladatok esetében még csak-csak van lehetőség korrigálásra, de ha a lemezek préseléséről, hajlításáról van szó, a korrekció már súlyosan rontaná az anyagok minőségét, ezért az ilyen tönkretett elemek selejtként végzik.

6. Irreverzibilis hibák

Az előző példák kapcsán rengeteg olyan részfolyamat, avagy mozdulat említhető, amik defektje esetén nincs lehetőség javításra. Anyagok vágása, vagy sérülékeny darabok elejtése sorolhatók ide. Különbség, hogy ezek a feladatok is elvégehetők emberek által, de a hibázás esélye, így a selejtarány sokkal magasabb. Egy rossz vágás, egy elszabott bőr üléshuzat, egy leejtett lámpatest nagyon költséges baki, ráadásul megakaszthatja az egész gyártósort.

7. Belső logisztika

Automata mozgó robotok (autonomous mobile robot – AMR) és félautomata járművek, pl targoncák, végzik a nyersanyagok mozgatását. Az előbbiek általában csak helyzetváltoztatást végeznek, míg a nagyobb távolságok áthidalása még nem tudja az embert nélkülözni, ironikusan, pont az ember miatt.

Amíg emberek mozognak a telephelyen a gyártócsarnokok között, addig rugalmasság és alkalmazkodás szükséges a váratlan közlekedési helyzetekhez, amire a robotok (még) nem képesek. Viszont, a Ford nemrég elkezdte alkalmazni a spanyol gyárában mozgó robotokat (Mobile Industrial Robot – MIR), amiknek már a helyváltoztatás is feladatuk.

A hegesztések esetén megemlítettük a szűk keresztmetszetek pazarló hatását. A hosszú anyagmozgatási útvonalak terén ennek még nagyobb a veszélye: a hosszabb úton, hosszabb a szállítási idő, több lehetőség van hibázni. Ha minden anyagmozgatást gépek végeznének, ami jelenleg még nem jellemző Európában, akkor azok mozgását, útját úgy össze lehetne hangolni, hogy soha egyik se tartsa fel a másikat, mindig minden állomáshoz időben odaérjen a szükséges munkadarab.

A robotizáció terjedése

A Robotics Business Review-n olvasható egy másik írás, ami a robotok terjedésével foglalkozik. Az International Federation of Robotics (IFR) végzett egy elemzést a 2018-at megelőző időszakot alapul véve, amiben a kiszámolták, hogy az elkövetkezendő években mekkora mértékben fog nőni az ipari robotok alkalmazása. Pénzügyi értelemben, a 2018-as év 9,2 millió dollárnyi forgalmat jelentett, ami 32%-os növekedésnek felel meg. A teljes forgalomból 41%-ot tesznek ki a logisztikai feladatot ellátó robotok/járművek, és ez az arány növekedni fog –nyilatkozta az IFR főtitkára.

’Ipari

A robotizáció megjelenése megváltoztatta a megbízhatóság, biztonság és produktivitás megközelítését is. Az első két faktor mindenképpen mást jelent egy ember és egy gép esetében. Azért, hogy ezek a tényezők a megfelelő mértékig biztosítva legyenek, szintén emberek felelnek, de az tény, hogy a robotok használata terjed, mert előnyeik - erejük, gyorsaságok, precizitásuk, tartósságuk és kiszámíthatóságuk – nem ipar-specifikusak.

Forrás: www.roboticsbusinessreview.com

Forrás: www.roboticsbusinessreview.com