FiRAC, spoločnosť Groupe SNEF, ktorá sa špecializuje na návrh a integráciu robotiky a automatizácie, použila 3D simulačný nástroj Visual Components na automatizáciu manuálneho procesu montáže v závode na výrobu automobilov vo Francúzsku. Simulačná technológia Visual Components pomáha závodom ukázať, o koľko efektívnejšie dokážu byť procesy prijatím vyššej úrovne automatizácie. Tak to bolo aj v prípade jedného z ich projektov so skupinou PSA, ktorá vyrába automobily renomovaných svetových značiek vrátane Peugeot a Citroen. Automobilka hľadala spôsob, ako zlepšiť kvalitu a zároveň udržať čas cyklu v súlade so špecifickou úlohou uťahovania skrutiek na montážnej linke.
Manuálne uťahovanie skrutiek
Vo výrobe automobilov sú dôležité čas výroby a kvalita. Automobilový výrobný závod skupiny PSA v Sochaux vo Francúzsku sa v tomto prípade snažil optimalizovať uťahovanie skrutiek predných kolies, aby sa zjednotili časy cyklov a zlepšila kvalita výroby. Uťahovanie skrutiek v závode sa predtým vykonávalo ručne, takže okrem vytvorenia automatizovaného riešenia museli časy cyklov zostať krátke a konzistentné, aby sa zabezpečilo splnenie celkových cieľov produktivity.
Manuálny proces montáže vyžaduje utiahnutie piatich skrutiek pre predné kolesá vozidla, štyri skrutky (M6-8 Nm), ktoré sú na prednej strane a jednu (M8-20 Nm) na zadnej strane oplechovania. Túto montáž predtým vykonával pracovník v štyroch zmenách, avšak úroveň zručností tohto jednotlivca do značnej miery diktovala čas cyklu výkonu, ktorý sa pohyboval od 30 do 60 sekúnd. Nejednotnosť tejto úlohy často robila problém zostať v súlade s hlavnou montážnou linkou.
Automatizácia procesu
Dodávateľ riešenia využil 3D simulačnú technológiu Visual Components a demonštroval, ako možno tento proces automatizovať na základe rôznych scenárov. Prvý testovaný scenár zahŕňal iba jeden robot, ktorý vykonával úlohu uťahovania skrutiek, a to za niečo vyše minúty. Druhý scenár zahŕňal simuláciu dvoch robotov vedľa seba, jeden uťahoval štyri skrutky M6 a druhý skrutku M8. Čas tohto cyklu bol 54,8 sekundy. Posledný, tretí scenár bol navrhnutý s dvoma robotmi, ale v umiestnení oproti sebe. To sa ukázalo ako optimálne riešenie, pričom úloha bola dokončená za menej ako 53 sekúnd. Tento scenár akceptovala skupina PSA, pretože sa ukázal ako ideálny kompromis medzi cenou a výkonom.
V simulácii, kde boli obidva roboty umiestnené na rovnakej strane, by jeden robot musel čakať niekoľko sekúnd, kým druhý dokončí svoju úlohu, a až potom by mohol začať príslušnú úlohu. V niektorých simuláciách sa dokonca tieto dva roboty navzájom zrazili, čím by sa proces výroby narušil. Je to jeden z dôvodov, prečo sa dva roboty umiestnené oproti sebe ukázali ako najefektívnejšie riešenie.
Nielen vizuálna reprezentácia
Konkurenti FiRAC, ktorí boli tiež súčasťou výberového konania pre tento projekt, trvali na tom, že tento proces by sa dal automatizovať iba pomocou jedného robota. Tieto konkurenčné firmy však neposkytli žiadnu vizualizáciu, ktorá by skutočne preukázala, ako by sa to dalo urobiť rýchlo a efektívne.
Okrem vizuálnej reprezentácie procesu sa pomocou Visual Components zvážili viaceré externé časovo náročné faktory s predvídaním ich účinku na výrobný proces. Čas pohybu automaticky navádzaných vozíkov, čas utiahnutia skrutiek alebo dokonca čas spracovania snímky boli brané do úvahy už v prípravných fázach projektu, vďaka čomu sa podarilo navrhnúť a zrealizovať riešenie spĺňajúce podmienky PSA.
Videovizualizácia navrhovaného riešenia automatického uťahovania skrutiek.
Zdroj: FiRAC Case Study: Automation of a Manual Sub-Assembly Process in a Car Manufacturing Plant. Visual Components. [online]. Publikované 6. 10. 2020. Citované 4. 4. 2022.
-pev-
