Koliko robotov je v avtomobilski tovarni?

Nenehen razvoj in inovacije industrijskih robotov so postavile višje zahteve za strokovnjake, neravnovesje med ponudbo in povpraševanjem po talentih na tem področju pa postaja vse bolj izrazito.

Trenutno je najbolj spektakularna robotska proizvodna linija na svetu proizvodna linija za avtomatsko varjenje.

Koliko ljudi je po letih razvoja ostalo v nekoč prenatrpani tovarni avtomobilov? Koliko industrijskih robotov ima proizvodna linija za avtomobile?

Kitajska avtomobilska industrija z letno industrijsko dodano vrednostjo 11,5 bilijona dolarjev

Veriga avtomobilske industrije je ena najdaljših v trenutnem industrijskem sektorju, dodana vrednost kitajske avtomobilske industrije pa je leta 2019 dosegla 11,5 bilijona juanov. V istem obdobju je dodana vrednost nepremičninske industrije znašala le 15 bilijonov juanov, industrijska dodana vrednost trga gospodinjskih aparatov, ki je z nami tesno povezan, pa je znašala 1,5 bilijona juanov.

S tovrstno primerjavo lahko bolje razumete ogromno verigo avtomobilske industrije! Obstajajo celo industrijski strokovnjaki, ki avtomobil kot temelj nacionalne industrije pravzaprav niso preveč!

V verigi avtomobilske industrije pogosto ločeno predstavljamo tovarne avtomobilskih delov in avtomobilov. Tovarno avtomobilov pogosto imenujemo tudi tovarno motorjev.

Avtomobilski deli vključujejo avtomobilsko elektroniko, dele notranjosti avtomobilov, avtomobilske sedeže, karoserijske plošče avtomobilov, avtomobilske akumulatorje, avtomobilska platišča, avtomobilske pnevmatike, pa tudi reduktorje, menjalnike, motorje in tako naprej, do tisoče komponent. To so proizvajalci avtomobilskih delov.

Kaj torej dejansko proizvajajo proizvajalci originalne opreme za avtomobile? Tako imenovani OEMS, ki izdelujejo glavno strukturo avtomobila in končno montažo, se preizkusijo, zapeljejo s proizvodne linije in dostavijo potrošnikom.

Avtomobilske delavnice OEMS so v glavnem razdeljene na štiri delavnice:

Za avtomobilske tovarne moramo podati razumno definicijo. Kot standard za eno avtomobilsko tovarno vzamemo letno proizvodno zmogljivost 100.000 enot in omejimo proizvodnjo na samo en model. Poglejmo si torej število robotov v štirih glavnih proizvodnih linijah OEMS.

Žigosalnica v glavni tovarni motorjev je prva delavnica, in ko pridete do avtomobilske tovarne, boste videli, da je prva delavnica zelo visoka. To je zato, ker je v prvi delavnici nameščen prebijalni stroj, sam prebijalni stroj pa je relativno velik in relativno visok. Običajno se pri proizvodni liniji avtomobilov s proizvodno zmogljivostjo 50.000 enot na leto izbere cenejša, nekoliko počasnejša hidravlična stiskalnica, katere hitrost običajno doseže le petkrat na minuto, nekateri proizvajalci vrhunskih avtomobilov pa letno povpraševanje po avtomobilih znaša okoli 100.000 enot in uporabljajo servo stiskalnico, katere hitrost je lahko 11-15-krat na minuto.

Ena linija za prebijanje je sestavljena iz 5 stiskalnic. Prva je hidravlična stiskalnica ali servo stiskalnica, ki se uporablja za postopek risanja, zadnje štiri pa so mehanske stiskalnice ali servo stiskalnice (običajno le bogati lastniki uporabljajo polne servo stiskalnice).

Robot linije za prebijanje je v glavnem namenjen podajanju. Postopek je relativno preprost, težava pa je v visoki hitrosti in stabilnosti. Za zagotovitev stabilnega delovanja linije za žigosanje je hkrati stopnja ročnega posredovanja nizka. Če stabilno delovanje ni mogoče, mora biti vzdrževalno osebje v pripravljenosti ves čas. To je izpad, ki bo proizvodno linijo kaznoval z eno uro. Dobavitelji opreme so rekli, da je zaustavitev za eno uro kaznovana z globo v višini 600 dolarjev. To je cena stabilnosti.

Od začetka do konca linije za prebijanje je 6 robotov, ki glede na velikost in težo stranske strukture karoserije v osnovi uporabljajo 165 kg in razpon rok sedemosnega robota od 2500 do 3000 mm.

V normalnih pogojih obrat za vzdrževanje in vzdrževanje s proizvodno zmogljivostjo 100.000 enot/leto potrebuje 5-6 luknjalnih linij glede na različne strukturne dele, če se uporabi visokokakovostna servo stiskalnica.

Število robotov v žigosalnici je 30, brez upoštevanja uporabe robotov pri skladiščenju delov za žigosanje karoserij.

Na celotni liniji za prebijanje ni potrebe po ljudeh, samo žigosanje je velik hrup, dejavnik tveganja pa je relativno veliko delo. Zato je minilo več kot 20 let, da je žigosanje stranskih plošč avtomobilov doseglo popolno avtomatizacijo.

Po žigosanju delov stranskega pokrova avtomobila, iz žigosalnice neposredno v karoserijo v beli montažni liniji, varjeni. Nekatera avtomobilska podjetja imajo po žigosanju delov skladišče, tukaj ne delamo podrobne razprave. Neposredno pravimo, da se deli žigosajo v varilno linijo.

Varilna linija je najkompleksnejši postopek in najvišja stopnja avtomatizacije v celotni avtomobilski proizvodni liniji. Linija ni tam, kjer ni ljudi, ampak tam, kjer lahko ljudje stojijo.

Celotna struktura procesa varilne linije je zelo blizu, vključno s točkovnim varjenjem, varjenjem s CO2, varjenjem čepov, konveksnim varjenjem, stiskanjem, lepljenjem, nastavljanjem, valjanjem, skupaj 8 procesov.

Razgradnja procesa varilne linije za avtomobile

Varjenje, stiskanje, cevno povezovanje in doziranje celotne karoserije avtomobila v beli barvi opravljajo roboti.

Proizvodna linija premazov vključuje elektroforezo, dve delavnici za brizganje. Barvanje za izkušnje pri barvanju, brizganje barvnih barv, brizganje lakov tri povezave. Barva sama po sebi je zelo škodljiva za človeško telo, zato je celotna proizvodna linija premazov brezpilotna proizvodna linija. Od stopnje avtomatizacije ene same proizvodne linije, osnovne realizacije 100-odstotne avtomatizacije. Ročno delo je predvsem v povezavi mešanja barv ter spremljanju proizvodne linije in podpornih storitvah opreme.

Končna montažna linija je trenutno področje z največ delovne sile v avtomobilskih tovarnah. Zaradi velikega števila sestavljenih delov in 13 procesov, od katerih jih je veliko treba preizkusiti, je stopnja avtomatizacije najnižja med štirimi proizvodnimi procesi.

Postopek končne montaže avtomobila: primarna montaža notranjosti — montaža šasije — sekundarna montaža notranjosti – nastavitev in pregled CP7 — zaznavanje položaja vseh štirih koles — zaznavanje svetlobe — preizkus bočnega zdrsa — preizkus pesta — dež — preizkus na cesti — analiza izpušnih plinov – CP8– komercializacija in dobava vozila.

Šest šestosnih robotov se uporablja predvsem pri vgradnji in ravnanju z vrati. Številka »N« je posledica negotovosti, ki jo povzroča število sodelovalnih robotov, ki vstopajo na končno montažno linijo. Mnogi proizvajalci avtomobilov, zlasti tuje znamke, kot so Audi, Benz in druge tuje znamke, so začeli uporabljati sodelovalne robote za sodelovanje z ročnimi delavci pri postopku vgradnje notranjih delov in avtomobilske elektronike.

Zaradi večje varnosti, vendar je cena dražja, toliko podjetij z vidika ekonomskih stroškov ali predvsem uporablja umetno sestavljanje. Zato tukaj ne bomo šteli števila kooperativnih robotov.

Platforma za prenos AGV, ki jo mora uporabljati končna montažna linija, je pri montaži zelo pomembna. Nekatera podjetja bodo v procesu žigosanja uporabljala tudi robote AGV, vendar njihovo število ni toliko kot na končni montažni liniji. Tukaj izračunamo le število robotov AGV na končni montažni liniji.

Povzetek: Avtomobilska tovarna z letno proizvodnjo 100.000 vozil potrebuje 30 šestosnih robotov v delavnici za štancanje in 80 šestosnih robotov v delavnici za varjenje za obločno varjenje, točkovno varjenje, valjanje robov, nanašanje lepila in druge postopke. Linija za nanašanje premazov uporablja 32 robotov za brizganje. Končna montažna linija uporablja 28 robotov (vključno z AGV), s čimer se skupno število robotov poveča na 170.