TL;DR

Automatizācija automobiļu veidņu ražošanā izmanto robotiku, jaunlaiku sensorus un inteligentu programmatūru, lai pārveidotu metāla komponentu ražošanu. Iekļaujot vairākas sarežģītas darbības, piemēram, štampēšanu un metināšanu, vienā optimizētā die dzēšanas procesā, šī tehnoloģija ievērojami palielina ražošanas ātrumu, samazina ražošanas izmaksas, uzlabo detaļu kvalitāti un paaugstina darbinieku drošību. Tā ir viena no mūsdienu transportlīdzekļu ražošanas pamatnostādnēm, kas ļauj ieviest inovācijas, piemēram, lielas vienas gabala apakšējās daļas un svaru samazināšanu elektriskajiem transportlīdzekļiem (EV).

Kas ir die dzēšanas automatizācija un kāpēc tā revolucionizē automobiļu ražošanu?

Kalšanas automațizācija ir stratēģiska rīkojuma sistēmu, sensoru un sarežģītas programmatūras izmantošana, lai optimizētu katra kalšanas procesa posma darbību, sākot no karsētā metāla apstrādes līdz pēdējai kvalitātes pārbaudei. Šī integrācija ir būtisks atšķirīgs solis no tradicionālās automašīnu ražošanas, kas jau ilgu laiku balstījās uz atsevišķiem posmiem: atsevišķu metāla lokšņu stampēšanu, to savienošanu ar simtiem robotu, krāsošanu un galīgo montāžu. Automatizācija šo sarežģīto daudzposmu darbplūsmu pārvērš par efektīvāku, vienotu procesu.

Šīs tehnoloģijas revolucionāro ietekmi vislabāk ilustrē automašīnu ražotāju, piemēram, Tesla, attīstītais "giga liešanas" princips. Vietā, lai savienotu desmitiem mazāku štancētu detaļu, lai izveidotu transportlīdzekļa apakšdaļu, milzīga dziļrīvēšanas mašīna ielej kausētu alumīniju veidnē, lai vienā gabalā izveidotu lielu auto daļu. Šis pieeja dramatiski vienkāršo ražošanas līniju. Piemēram, viena no ievērojamākajām pielietošanas jomām aizvietoja 79 atsevišķas štancētas detaļas ar tikai vienu vai divām lielām dziļrīvētām sastāvdaļām. Kā detalizēti aprakstīts ziņojumā, ko sagatavojusi Starptautiskā automatizācijas biedrība (ISA) , šāda konsolidācija samazināja robotu metināšanas punktu skaitu aptuveni no 800 līdz tikai 50.

Šis pāreja ir ar dziļām sekām efektivitātei un ātrumam. Tradicionālais process, kā saspiež un savieno auto korpusu, varēja aizņemt vienu līdz divas stundas. Ar integrēto formas liešanu to pašu strukturālo komponentu var izgatavot jau trīs līdz piecās minūtēs. Šī milzīgā cikla laika saīsināšana ne tikai paātrina transportlīdzekļu ražošanu, bet arī ievērojami samazina rūpnīcas platību, kas nepieciešama ražošanai, jo viena liela formas liešanas mašīna var aizvietot veselu metināšanas robotu līniju.

Turklāt šis jaunievedums ir būtisks faktors, kas veicina elektromobīļu (EV) attīstību. Galvenais izaicinājums EV ir „pārtvaicēšanās bažas”, ko ražotāji mēģina novērst, pievienojot papildus bateriju moduļus. Tomēr tas ievērojami palielina svaru, kas savukārt samazina nobraukumu. Integrētā izkausēšana ļauj izveidot vieglākus, bet reizē arī izturīgākus transportlīdzekļu korpusus, kas pazīstams kā viegls konstruēšana. Samazinot kopējo transportlīdzekļa svaru, ražotāji var uzlabot baterijas efektivitāti un pagarināt nobraukumu, nezaudējot strukturālo izturību, tādējādi automatizāciju padarot par galveno nākamās paaudzes automobiļu dizaina dzinējspēku.

Automatizācijas pamata priekšrocības un iespējas izkausēšanā

Automatizētas dieļiešanas ieviešana rada pārliecinošu biznesa gadījumu, kas balstīts uz būtiskām uzlabošanām drošībā, efektivitātē, kvalitātē un izmaksu efektivitātē. Šie priekšrocības risina dažas no ilgstošākajām problēmām lielapjomu ražošanā un nodrošina skaidru ceļu uz efektīvāku un konkurētspējīgāku darbību. Automatizējot bīstamas un atkārtotas darbības, ražotāji var sasniegt jaunu produktivitātes un precizitātes līmeni.

Viens no nekavējoties redzamākajiem un svarīgākajiem ieguvumiem ir uzlabota darbinieku drošība. Dieļiešanas vide ietver ļoti augstu temperatūru, kausētu metālu un augsta spiediena ievadīšanas sistēmas, kas visi rada ievērojamus riskus cilvēku operatoriem. Kā uzsvēra Convergix Automation , roboti ir izstrādāti, lai izturētu šādas grūtas darba apstākļus. Tie var veikt uzdevumus, piemēram, kausētā alumīnija izlēšanu, karsto formas eļļošanu un nesen izveidoto liešanas izstrādājumu izņemšanu, neizstāvoties bīstamībai, tādējādi radot drošāku un komfortablāku darba vidi darbiniekiem.

Automatizācija nodrošina arī ievērojamas priekšrocības efektivitātē un ātrumā. Saldzot ar cilvēku darbiniekiem, robotizētas sistēmas var darboties nepārtraukti bez pārtraukumiem vai noguruma, kas rezultātā nozīmē lielāku caurlaidspēju un saīsinātas cikla laiku. Šīs spējas ir būtiskas, lai apmierinātu augsta apjoma prasības automašīnu rūpniecībā. Lielisks šī ietekmes piemērs nāk no gadījuma pētījuma, kas iesaistīja automašīnu piegādātāju Pentaflex, kurš ieviesa pusautomatizētu montāžas sistēmu. Šis sadarbības projekts ar JR Automation rezultātā samazināja darbaspēka nepieciešamību par ievērojamiem 70% un paātrināja ražošanas ciklus, ļaujot uzņēmumam paaugstināt komandas kvalifikāciju vērtību bagātinātākām darba funkcijām.

Pārāk no ātruma automatizācija nodrošina augstāku kvalitāti un vienveidību. Roku procesi, piemēram, matricas eļļošana, var atšķirties atkarībā no operatora, kas potenciāli var izraisīt liešanas defektus. Automatizētas sistēmas šos uzdevumus veic ar mašīnisku precizitāti katru reizi, nodrošinot konsekventu eļļvielu uznesumu un vienmērīgu detaļu kvalitāti. Šī atkārtojamība minimizē defektus, samazina bēguma likmi un rezultātā dod uzticamāku galaproduktu ar stingrākām tolerancēm.

Galarezultātā šie ieguvumi nozīmē ievērojamu izmaksu samazināšanos. ISA ziņojums par integrēto matricēšanu norāda, ka šī tehnoloģija var samazināt ražošanas izmaksas līdz pat 40%. Šos ietaupījumus panāk vairākos veidos: samazinot darbaspēka nepieciešamību, zemākas materiālu zudumu normas, mazāk ražošanas posmu un samazinātu bēguma daudzumu. Optimizējot visu procesu, automatizācija rada spēcīgu finansiālu stimulu ražotājiem investēt savu matricēšanas operāciju modernizācijā.

Galvenās automatizācijas tehnoloģijas dieļiešanas procesā

Veiksmīga dieļiešanas automatizācija balstās uz integrētu tehnoloģiju kopumu, kas saskaņoti darbojas, lai pārvaldītu procesu no izejvielām līdz gatavam izstrādājumam. Šīs sistēmas aizstāj manuālu iejaukšanos kritiskos posmos, nodrošinot precizitāti, drošību un efektivitāti. Galvenās iesaistītās tehnoloģijas ietver progresīvu robotiku, mašīnvīziju un intelektuālas vadības sistēmas, kas uzrauga katra ražošanas darbplūsmas soļa izpildi.

Process sākas ar Materiālu apstrāde un lietne . Automatizēti vadāmi transportieri (AGVs) var pārvadāt kausētu alumīniju no krāsns līdz formēšanas mašīnai, savukārt robotu rokas veic bīstamo darbu — ielej precīzu metāla daudzumu, kas nepieciešams katram izšaušanas ciklam. Tas novērš cilvēku pakļaušanu ārkārtīgi augstām temperatūrām un nodrošina vienmērīgu materiāla daudzumu katrā ciklā, kas ir būtiski izstrādājumu kvalitātei. Pēc formēšanas roboti tiek izmantoti arī, lai izņemtu karsto izstrādājumu no formas un novietotu to atdzišanas transportierī vai noliecēs.

Nākamais ir Mašīnu apkalpošana un formas sagatavošana . Pirms katra cikla veidni jāapstrādā ar smērvielu, lai novērstu atlietuma pielipšanu un kontrolētu veidnes temperatūru. Roboti, kas aprīkoti ar speciāliem smidzinātājiem, šo smērvielu var uzklāt ideāli vienmērīgi, pārklājot visas virsmas. Šāda automatizēta eļļošana ir daudz precīzāka nekā manuāla smidzināšana un ļoti svarīga, lai pagarinātu veidnes kalpošanas laiku un novērstu atlietuma defektus. Robots arī nosūta signālu mašīnai, lai tā aizvērtu veidni un uzsāktu ielejšanas ciklu, bez problēmām apkalpojot mašīnu.

Kvalitātes kontrole un inspekcija ir viena no nozīmīgākajām attīstības jomām. Automatizētās optiskās pārbaudes (AOI) sistēmas izmanto augstas izšķirtspējas kameras un sarežģītu programmatūru, lai katru detaļu pārbaudītu virsmas defektus, piemēram, plaisas, porozitāti vai izmēru neatbilstības. Kā skaidroja Die-Matic , šie sistēmas var noteikt nepilnības, kuras cilvēka acs varētu palaidt garām, nodrošinot, ka tikai augstas kvalitātes daļas tiek turpmāk apstrādātas. Lielākai precizitātei koordinātu mērīšanas mašīnas (CMM) var izmantot, lai pārbaudītu, vai detaļas izmēri atbilst stingrām dizaina specifikācijām.

Visbeidzot, Pēcpieejums arī šie uzdevumi ir piemēroti automatizācijai. Pēc tam, kad detaļa ir ieliekta, tajā bieži ir lieks materiāls, ko sauc par mirgojumu vai uzgaumēm, kuru jānoņem. Robotu rokas var aprīkot ar rīkiem, lai veiktu apstrādi, griešanu, urbi vai slīpēšanu ar lielu precizitāti un atkārtojamību. Tas ne tikai paātrina pabeigšanas procesu, bet arī uzlabo gala produkta vienveidību. Ražotājiem, kas vēlas ieviest šādas modernas sistēmas, specializēti pakalpojumu sniedzēji piedāvā ekspertīzi pasūtījuma lēmēformu un komponentu izstrādē, kas veido pamatu šīm automatizētajām ražošanas līnijām.

Nākotnes virzība: Automatizācija un automobiļu ražošanas attīstība

Automatizācija liešanā nav tikai pašreizējo procesu optimizācija; tā ir pamattehnoloģija, kas veido automašīnu rūpniecības nākotni. Tā kā ražotāji saskarasies ar spiedienu no pārejas uz elektriskajām transportlīdzekļiem, piegādes ķēžu traucējumiem un mainīgajām patērētāju vajadzībām, attīstīta automatizācija nodrošina elastību un intelektu, kas nepieciešams, lai izveidotu izturīgāku un inovatīvāku ražošanas ekosistēmu. Attīstības virziens ir vērsts uz gudrākām, labāk savienotām un ļoti pielāgojamām rūpnīcām.

Svarīgs šīs attīstības dzinējspēks ir pāreja uz Elektriskie un hibrīdveiduliņas šiem transportlīdzekļiem nepieciešamas sarežģītas un augsti integrētas sastāvdaļas, piemēram, bateriju paneļi un piedziņas iekārtu korpusi, kuras ideāli piemērotas liešanai formas veidā. Automatizācija nodrošina precizitāti un mērogu, kas nepieciešams šo daļu efektīvai ražošanai. Tehnoloģijas, piemēram, gigaliešana, kļūst par centrālu elementu EV ražošanas stratēģijās, jo tās ļauj izveidot vieglākus un stingrākus transportlīdzekļu platformas, uzlabojot drošību un pārbraukamo attālumu. Tā kā bateriju tehnoloģija attīstās, automatizētās sistēmas būs būtiskas, lai pielāgotu ražošanas līnijas jauniem dizainiem un ķīmiskajiem sastāviem.

Jēdziens par Gudrā piegādes ķēdē ir vēl viena no lielākajām tendencēm. Automatizācija attiecas ne tikai uz ražošanas telpām, bet arī nodrošina gudrāku loģistiku un krājumu pārvaldību. Integrijot mākslīgā intelekta analītikas rīkus, ražotāji var paredzēt materiālu trūkumu, optimizēt krājumu līmeni un precīzāk izsekot komponentiem, izmantojot tehnoloģijas, piemēram, RFID un IoT. Šis datu vadītais pieeja minimizē darbības pārtraukumus un ļauj elastīgāk reaģēt uz globāliem traucējumiem, padarot visu piegādes ķēdi izturīgāku.

Turklāt digitālie rīki, piemēram, Digitālie divnieki un simulācija ir revolucionējuši to, kā tiek projektētas un pārvaldītas ražošanas līnijas. Ciparu divinieks ir fiziskas sistēmas virtuāls dublikāts, kas ļauj inženieriem simulēt visu liešanas procesu, testēt dažādas konfigurācijas un identificēt potenciālas sastrēguma vietas jau pirms tiek uzstādīts viens vienīgs aprīkojums. Šāda veida virtuālā uzstādīšana ietaupa laiku un resursus, nodrošinot, ka jaunās automatizētās sistēmas ir optimizētas maksimālai veiktspējai jau no pirmās dienas. Šī tehnoloģija ir Industrijas 4.0 stūrakmens, ļaujot nepārtraukti uzlabot un veikt prediktīvo apkopi.

Raugoties nākotnē, šie trendi norāda uz modulāras, elastīgas ražošanas nākotni, kur automatizācija ļauj ražotājiem ātri pielāgoties tirgus svārstībām. Ieguldījumi šādās avanzētās sistēmās vairs nav tikai par efektivitātes uzlabošanu; tā ir kļuvusi par stratēģisku nepieciešamību katram automašīnu ražotājam, kas vēlas saglabāt konkurētspējīgu pārsvaru strauji pārveidojošā nozarē.

Automatizētas liešanas stratēģiskā nozīme

Automatizācijas ieviešana automašīnu formu ražošanā nozīmē vairāk nekā pakāpenisku uzlabojumu; tas ir paradigmas maiņa, kas pārdefinē ražošanas efektivitātes, transportlīdzekļu dizaina un nozares konkurētspējas robežas. Apvienojot sarežģītus, daudzposmu procesus vienā optimizētā operācijā, šī tehnoloģija sniedz spēcīgu risinājumu mūsdienu izaicinājumiem, piemēram, svara samazināšanai, izmaksu kritumam un ātrākai iziešanai tirgū. Sākot no darbinieku drošības paaugstināšanas līdz bezvainīgas sastāvdaļu kvalitātes nodrošināšanai, priekšrocības ir plašas un pārliecinošas.

Kā automašīnu pasaulei paātrinoties uz elektrisku un digitāli savienotu nākotni, loma, kādu spēlēs modernas ražošanas tehnoloģijas, turpinās pieaugt. Tehnoloģijas, piemēram, gigaliešana un mākslīgā intelekta vadīta kvalitātes kontrole, vairs nav futuristiskas idejas, bet gan praktiski rīki, kurus šodien jau izmanto jaunās paaudzes transportlīdzekļu ražošanai. Ražotājiem un piegādātājiem automatizāciju pieņemt vairs nav tikai iespēja, bet stratēģiska nepieciešamība, lai nodrošinātu izdzīvošanu un izaugsmi. Spēja masveidā ražot stiprākas, vieglākas un sarežģītākas sastāvdaļas būs galvenā atšķirība starp nozares līderiem tuvākajos gados.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Vai liešanu kalnos var automatizēt?

Jā, liešana formas veidā ir ļoti piemērota automatizācijai. Roboti un automatizētas sistēmas var efektīvi pārvaldīt gandrīz katru procesa soli, tostarp karsētā metāla ielejšanu, formu eļļošanu, gatavo detaļu izņemšanu un kvalitātes pārbaudes. Šāda automatizācija palielina ātrumu, uzlabo drošību, noņemot cilvēkus no bīstamām darba vietām, un nodrošina pastāvīgu produkta kvalitāti.

2. Kā automatizācija tiek izmantota automašīnu ražošanā?

Automašīnu ražošanā automatizācija tiek plaši izmantota visā ražošanas līnijā. Roboti ir neatņemama daļa metināšanas, krāsošanas, montāžas un materiālu pārvadāšanas uzdevumos. Attiecībā uz liešanu formas veidā automatizācija tiek izmantota lielu strukturālo komponentu izgatavošanai, karsētu metālu apstrādei, detaļu defektu noteikšanai ar mašīnvīziju un pēcapstrādes darbiem, piemēram, apgriešanai un asu noņemšanai, kas viss kopā palielina ražošanas jaudu un aizsargā darbiniekus.

3. Kādi ir 4 rūpnieciskās automatizācijas veidi?

Ir četri galvenie rūpnieciskās automatizācijas veidi: fiksēta automatizācija, programmējama automatizācija, elastīgā automatizācija un integrētā automatizācija. Fiksēta automatizācija tiek izmantota lielapjomu, atkārtotiem uzdevumiem ar speciāliem iekārtām. Programmējama automatizācija ļauj mainīt operāciju secību, lai pielāvotos dažādām produktu konfigurācijām. Elastīgā automatizācija ir programmējamas automatizācijas turpinājums, kas ļauj ātrāk pārslēgties starp dažādiem produktiem. Integrētā automatizācija savieno visas šīs sistēmas zem vienas centrālās vadības sistēmas, nodrošinot pilnībā apvienotu ražošanas procesu.