TRUMPAI

Automatizacija automobilių formų gamyboje panaudoja robotiką, pažangius jutiklius ir intelektualią programinę įrangą, kad būtų transformuota metalinių detalių gamyba. Integruodama kelis sudėtingus etapus, tokius kaip štampavimas ir suvirinimas, į vieną supaprastintą liejimo į formas procesą, ši technologija žymiai padidina gamybos greitį, sumažina gamybos išlaidas, gerina detalių kokybę ir padidina darbuotojų saugą. Tai yra viena iš pagrindinių šiuolaikinės transporto priemonių gamybos atramų, leidžianti naujoviškoms idėjoms, tokioms kaip didelės vienos detalės pagrindo dalys ir lengvatinimas elektriniams automobiliams.

Kas yra liejimo į formas automatizacija ir kodėl ji revoliucionizuoja automobilių gamybą?

Liejimo forma automatizavimas yra strateginis robotų sistemų, jutiklių ir sudėtingos programinės įrangos naudojimas, siekiant supaprastinti kiekvieną liejimo proceso etapą, nuo lydalio metalo tvarkymo iki galutinės kokybės patikros. Ši integracija žymi esminį poslinkį nuo tradicinės automobilių gamybos, kuri ilgą laiką remiasi atskirų metalo lakštų iškirpimu, jų suvirinimu šimtais robotų, dažymu ir galutine surinkimu. Automatizavimas šį sudėtingą, daugiapakopį darbo procesą sutraukia į efektyvesnę, vientisesnę operaciją.

Šios technologijos revoliucingas poveikis geriausiai iliustruojamas „giga liejimo“ koncepcija, kurią pradėjo automobilių gamintojai, tokie kaip Tesla. Vietoje dešimčių mažesnių štampuotų detalių, suvirintų siekiant sukurti transporto priemonės pagrindą, milžiniškas matricinis liejimo aparatas į formą įpurškia lydalį aliuminį, kad vienu gabalu sukurtų didelę automobilio dalį. Šis požiūris radikaliai supaprastina gamybos liniją. Pavyzdžiui, viena iš žymiausių taikymo sričių 79 atskiras štampuotas detales pakeitė tik viena ar dviem didelėmis matricinio liejimo detalėmis. Kaip aprašyta ataskaitoje, pateiktoje Tarptautinės automatizacijos draugijos (ISA) , šis sujungimas sumažino robotų suvirinimo taškų skaičių nuo maždaug 800 iki tik 50.

Šis poslinkis turi gilų poveikį efektyvumui ir greičiui. Tradicinis automobilio karkaso štampavimo ir suvirinimo procesas galėjo užtrukti nuo vienos iki dviejų valandų. Naudojant integruotą liejimą formomis, tą patį konstrukcinį komponentą galima pagaminti vos per tris–penkias minutes. Šis milžiniškas ciklo trukmės sumažėjimas ne tik pagreitina automobilių gamybą, bet ir žymiai sumažina gamybai reikalingą gamyklos plotą, nes vienas didelis liejimo forma įrenginys gali pakeisti visą suvirinimo robotų liniją.

Be to, ši inovacija yra esminis veiksnys, skatinantis elektrinių transporto priemonių (EV) tobulėjimą. Pagrindinė EV problema yra „nuotolio nerimas“, kurią gamintojai stengiasi išspręsti pridėdami daugiau baterijų modulių. Tačiau tai prideda žymiai daugiau svorio, kuris savo ruožtu sumažina nuvažiuojamą atstumą. Integruotas liejimas leidžia kurti lengvesnius, bet tvirtesnius automobilių korpusus, kas žinoma kaip lengvinimo procesas. Sumažinus bendrą automobilio svorį, gamintojai gali pagerinti baterijos efektyvumą ir pailginti važiavimo nuotolį, neprarandant konstrukcinės vientisumo, todėl automatizacija tampa pagrindiniu vairuojančiu veiksniu kurdami naujos kartos automobilių dizainą.

Automatizacijos pagrindiniai pranašumai ir galimybės liejant į formas

Automatizuoto presavimo įdiegimas suteikia patrauklią verslo perspektyvą, grindžiamą esminiais saugos, efektyvumo, kokybės ir kainos našumo patobulinimais. Šios privalumos sprendžia vienas iš labiausiai atsparių iššūkių didelės apimties gamyboje ir užtikrina aiškų kelio rėmą link efektyvesnės ir konkurencingesnės veiklos. Automatizavus pavojingas ir pasikartojančias užduotis, gamintojai gali pasiekti naujus produktyvumo ir tikslumo lygius.

Vienas iš akivaizdžiausių ir svarbiausių privalumų – padidinta darbuotojų sauga. Formavimo aplinkos apima ekstremalią karštį, lydytą metalą ir aukšto slėgio įpurškimo sistemas, kurios visos kelia reikšmingą riziką žmonių operatoriams. Kaip pabrėžė Convergix Automation , robotai sukurti dirbti šiose sudėtingose sąlygose. Jie gali atlikti užduotis, tokias kaip lydyto aliuminio semimas, karštų formų tepimas bei nesenų liejinių ištraukimas, nekeldami jokios grėsmės darbuotojams, dėl to darbo aplinka tampa saugesnė ir patogesnė.

Automatizacija taip pat užtikrina didelius efektyvumo ir greičio pranašumus. Skirtingai nei žmonės, robotiniai įrenginiai gali veikti nepertraukiamai be pertraukų ar nuovargio, dėl ko padidėja apimtys ir sutrumpėja ciklo trukmė. Ši galimybė yra būtina tenkinant aukštas automobilių pramonės apimčių reikmes. Puikus šio poveikio pavyzdys pateikiamas atvejo studijoje apie automobilių tiekėją Pentaflex, kuris įdiegė pusiau automatizuotą surinkimo sistemą. Šis bendradarbiavimas su JR Automation rezultatų pasiekė išskirtinį 70 % darbo jėgos poreikio sumažėjimą ir greitesnius gamybos ciklus, leidžiant įmonei perqualifikuoti savo komandą aukštesnės pridėtinės vertės vaidmenims.

Už greičio ribų automatizacija užtikrina aukštesnę kokybę ir nuoseklumą. Rankiniai procesai, pvz., formos tepimas, gali skirtis priklausomai nuo operatoriaus, dėl ko gali atsirasti liejimo defektų. Automatinės sistemos šiuos veiksmus atlieka su mašininio tikslumo tikslumu kiekvieną kartą, užtikrindamos nuoseklų tepiklių panaudojimą ir vienodą detalių kokybę. Toks pakartojamumas sumažina defektus, mažina atmetamų gaminių kiekius ir leidžia pagaminti patikimesnį galutinį produktą su tikslesniais toleransais.

Galiausiai šios naudos pasireiškia esminiu sąnaudų mažėjimu. ISA ataskaita apie integruotą die lietavimą nurodo, kad ši technologija gali sumažinti gamybos sąnaudas net iki 40 %. Šie taupymai pasiekiama keletu būdų: sumažinus darbo jėgos poreikį, mažinant medžiagų švaistymą, mažinant gamybos etapus ir mažinant atmetamų gaminių kiekius. Optimizuodamos visą procesą, automatizacijos sistemos gamintojams suteikia stiprų finansinį skatinimą investuoti į savo die lietavimo operacijų modernizavimą.

Pagrindinės automatizacijos technologijos presavimo liejimo procese

Sėkminga presavimo liejimo automatizacija priklauso nuo integruotų technologijų rinkinio, kurios kartu valdo procesą nuo žaliavos iki gatavo gaminio. Šios sistemos pakeičia rankinį įsikišimą kritinėse etapų, užtikrindamos tikslumą, saugą ir efektyvumą. Pagrindinės naudojamos technologijos apima pažangią robotiką, mašininį matymą ir intelektualias valdymo sistemas, kurios kontroliuoja kiekvieną gamybos eigos žingsnį.

Procesas prasideda Medžiagų tiekimas ir liejimas automatizuoti vadovaujami transporteriai (AGV) gali vežti išlydytą aliuminį iš krosnies į presformavimo mašiną, o robotų rankos atlieka pavojingą užduotį – tiksliai išpila reikiamą kiekį metalo kiekvienam įpylimui. Tai pašalina žmogaus kontaktą su ekstremalia karščiu ir užtikrina nuolatinį medžiagos tūrį kiekvienam ciklui, kas yra labai svarbu gaminio kokybei. Po liejimo robotai taip pat naudojami, kad iš formos ištrauktų karštą detalę ir padėtų ją ant aušinimo konvejerių arba į apkarpymo presus.

Kitas yra Staklių aptarnavimas ir formos paruošimas . Prieš kiekvieną ciklą formą reikia apipurkšti tepalu, kad būtų išvengta liejinių prikimšimo ir kontroliuojama formos temperatūra. Robotai, įranga specialiais purškimo galais, gali tolygiai padėti šį tepalą su absoliučia nuoseklumu, užtikrindami visų paviršių vienodą padengimą. Toks automatinis tepimas yra žymiai tikslusnis nei rankinis purškimas ir turi esminę reikšmę formos tarnavimo laikui pratęsti bei užkirsti kelią liejinio defektams. Robotas taip pat siunčia signalą mašinai uždaryti formą ir pradėti įpurškimo ciklą, be trukdžių aptarnaudamas įrenginį.

Kokybės kontrolė ir inspekcija yra viena svarbiausių pažangos sričių. Automatinės optinės apžiūros (AOI) sistemos naudoja aukštos raiškos kameras ir sudėtingą programinę įrangą, kad išnagrinėtų kiekvieną detalę dėl paviršiaus defektų, tokių kaip įtrūkimai, porėtumas ar matmenų neatitikimai. Kaip paaiškino Die-Matic , šios sistemos gali aptikti trūkumus, kurių gali nepastebėti žmogaus akis, užtikrindamos, kad toliau judėtų tik aukštos kokybės detalės. Dar didesniam tikslumui pasiekti koordinatiniai matavimo prietaisai (CMM) gali būti naudojami norint patikrinti, ar detalės matmenys atitinka griežtas konstrukcijos specifikacijas.

Galiausiai, Po apdorojimo užduotys taip pat yra puikus kandidatas automatizavimui. Po to, kai detalė yra liejama, dažnai atsiranda perteklinė medžiaga, vadinama liejimo atplaišomis arba šiurkštumais, kuri turi būti pašalinta. Robotų rankos gali būti aprūpintos įrankiais, skirtais aukšto tikslumo ir pakartojamumo šiurkštumų šalinimui, apkarpymui, gręžimui ar šlifavimui. Tai ne tik pagreitina apdailos procesą, bet ir gerina galutinio produkto vientisumą. Gamintojams, siekiantiems įdiegti tokius pažangius sprendimus, specializuoti tiekėjai siūlo ekspertizę, reikalingą kuriant specialius liejimo formas ir komponentus, kurie sudaro šių automatizuotų gamybos linijų pagrindą.

Būsimas vystymosi kursas: automatizacija ir automobilių gamybos raida

Automatizacija liejime į formas nėra tik esamų procesų optimizavimas; tai pagrindinė technologija, formuojanti automobilių pramonės ateitį. Kai gamintojai susiduria su spaudimu dėl perėjimo prie elektrinių transporto priemonių, tiekimo grandinės sutrikimų ir besikeičiančių vartotojų reikalavimų, pažangi automatizacija suteikia lankstumą ir intelektą, kurio reikia statant atsparesnę ir inovatyvesnę gamybos ekosistemą. Kryptis yra link protingesnių, labiau susietų ir labai adaptabilų gamyklų.

Šios raidos varomoji jėga yra pereinama prie Elektriniai ir hibridiniai automobiliai . Šios transporto priemonės reikalauja sudėtingų ir labai integruotų komponentų, tokių kaip baterijų padėklai ir variklių korpusai, kurie ypač tinka presavimui. Automatizacija užtikrina tikslumą ir mastą, būtinus šiems detalėms efektyviai gaminti. Tokios technikos kaip gigapliešimas tampa svarbiausia elektrinių automobilių gamybos strategijos dalimi, nes leidžia sukurti lengvesnes ir standesnes transporto priemonių platformas, kurios gerina saugumą ir nuvažiuojamą atstumą. Kai vystosi baterijų technologija, automatizuotos sistemos bus esminės prisitaikant prie naujų konstrukcijų ir cheminės sudėties gamybos linijoms.

Koncepcija Išmanioji tiekimo grandinė yra dar viena svarbi tendencija. Automatizacija išsiplėtė už gamyklos ribų, kad būtų sukurta protingesnė logistika ir atsargų valdymas. Integravus dirbtinio intelekto analitiką, gamintojai gali numatyti medžiagų trūkumą, optimizuoti atsargų lygmenis ir sekti komponentus su gerovesniu sekamumu, naudojant technologijas, tokias kaip RFID ir IoT. Šis duomenimis paremtas požiūris sumažina prastovas ir leidžia lankstesnį atsaką į globalius sutrikimus, padarydamas visą tiekimo grandinę patvaresnę.

Be to, skaitmeniniai įrankiai, tokie kaip Skaitmeniniai Dublikatai ir Simuliavimas keičia tai, kaip projektuojamos ir valdomos gamybos linijos. Skaitmeninis dvynys yra fizinės sistemos virtualus atvaizdas, leidžiantis inžinieriams imituoti visą liejimo forma procesą, išbandyti skirtingas konfigūracijas ir nustatyti galimus susitraukimus dar prieš įrengiant vieną įrangos dalį. Ši virtuali paleidimo procedūra sutaupo laiko ir išteklių, užtikrindama, kad naujos automatizuotos sistemos nuo pirmos dienos būtų optimizuotos maksimaliam našumui. Ši technologija yra Industrialiosios revoliucijos 4.0 raktinis elementas, leidžiantis nuolat tobulėti ir taikyti prognozuojamąją techninę priežiūrą.

Žvelgiant į priekį, šios tendencijos rodo link modulinės, lankstios gamybos ateities, kur automatizacija leidžia gamintojams greitai prisitaikyti prie rinkos pokyčių. Investicijos į šias pažangias sistemas jau nebe tik efektyvumo didinimo klausimas; jos tapo strategine būtinybe bet kuriam automobilių gamintojui, siekiančiam išlaikyti konkurencinį pranašumą sparčiai besikeičiančioje industrijoje.

Automatizuoto liejimo formomis strateginė būtinybė

Automatizacijos diegimas į automobilių formų gamybą reiškia daugiau nei palaipsniui patobulinimą; tai paradigmos pasikeitimas, kuris perbraižo gamybos efektyvumo, transporto priemonių dizaino ir pramonės konkurencingumo ribas. Konsoliduodama sudėtingus, kelių etapų procesus į vieną supaprastintą operaciją, ši technologija siūlo galingą sprendimą šiuolaikinėms iššūkiams, susijusiems su lengvatinimu, sąnaudų mažinimu ir greitesniu rinkai pasiekimu. Nuo darbuotojų saugos didinimo iki beklaidžių detalių kokybės užtikrinimo – nauda yra visapusi ir įtikinama.

Kai automobilių pasaulis vis sparčiau juda link elektrinio ir skaitmeniškai susieto būsimuoju, pažangios gamybos vaidmuo tik didės. Technologijos, tokios kaip gigaliejiniai ir dirbtinio intelekto valdomas kokybės kontrolė, jau nebėra futuristiniai sumanymai, bet praktiniai įrankiai, kurie šiandien naudojami statant naujos kartos automobilius. Gamytojams ir tiekėjams automatizacijos priėmimas yra ne tik galimybė, bet ir strateginė būtinybė išlikti ir augti. Gebėjimas masiškai gaminti tvirtesnius, lengvesnius ir sudėtingesnius komponentus taps lemiamąja pramonės lyderių savybe ateinančiais metais.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Ar presavimas formomis gali būti automatizuotas?

Taip, liejimas į formas yra labai tinkamas automatizavimui. Robotai ir automatizuotos sistemos gali efektyviai tvarkyti beveik kiekvieną proceso etapą, įskaitant lydinio pilimą, formų tepimą, gatavų detalių ištraukimą ir kokybės tikrinimą. Šis automatizavimas padidina greitį, pagerina saugą, pašalindamas žmones iš pavojingų sąlygų, ir užtikrina nuoseklią produkto kokybę.

2. Kaip automatizavimas naudojamas automobilių gamyboje?

Automobilių gamyboje automatizavimas plačiai naudojamas visoje gamybos linijoje. Robotai yra būtini tokiais darbais kaip suvirinimas, dažymas, surinkimas ir medžiagų tvarkymas. Kalbant apie liejimą į formas, automatizavimas naudojamas gaminti didelius konstrukcinius komponentus, tvarkyti lydinius metalus, tikrinti detales dėl defektų naudojant mašininį matymą ir atlikti papildomus apdorojimo darbus, tokius kaip apkarpymas ir šlifavimas, visa tai padidina pajėgumus ir apsaugo darbuotojus.

3. Kokios yra 4 pramoninio automatizavimo rūšys?

Yra keturios pagrindinės pramonės automatizavimo rūšys: fiksuota automatizacija, programuojama automatizacija, lanksti automatizacija ir integruota automatizacija. Fiksuota automatizacija naudojama aukšto tūrio, pasikartojančioms užduotims atlikti su specializuota įranga. Programuojama automatizacija leidžia keisti operacijų seką, kad būtų galima pritaikyti skirtingas produktų konfigūracijas. Lanksti automatizacija yra programuojamos automatizacijos pratęsimas, leidžiantis greitesnius perėjimus tarp skirtingų produktų. Integruota automatizacija sujungia visas šias sistemas vienoje centrinėje valdymo sistemoje, užtikrindama visiškai suvienodintą gamybos procesą.