汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分,是國家工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)之一。汽車工業(yè)涵蓋的高新技術(shù)多、產(chǎn)業(yè)鏈長、環(huán)節(jié)多、影響廣、效益高,對推進(jìn)社會進(jìn)步發(fā)揮了顯著作用,促進(jìn)了城市發(fā)展,縮小了城鄉(xiāng)差別,改善了人們生活品質(zhì),對整個社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有舉足輕重的作用。
1973年,沃爾沃引進(jìn)實(shí)時運(yùn)輸理念,在kalmar轎車裝配線大量采用AGV進(jìn)行裝配作業(yè)。1984年,美國通用汽車完成自己第一個柔性裝配系統(tǒng),從此成為當(dāng)時AGV的最大用戶。目前,美國在汽車行業(yè)AGV用量高達(dá)80%以上,歐洲也在50%以上。國內(nèi)從1992年開始,逐步把AGV用于國內(nèi)汽車工業(yè),經(jīng)過三十年驗(yàn)證,已廣泛并日趨成熟,為國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展注入了新動力。
01
汽車工業(yè)整體物流智能化應(yīng)用
AGV/AMR已成為國內(nèi)制造升級不可或缺的存在,并在汽車工業(yè)各環(huán)節(jié)滲透,最大化發(fā)揮價值。眾所周知,汽車整車制造分為四大工藝:沖壓、焊接、涂裝和總裝,移動機(jī)器人(背負(fù)式、牽引式、潛入式、叉車式等)集成各種工裝或夾具,逐漸應(yīng)用在各生產(chǎn)線的合裝、裝配、上下料及物料轉(zhuǎn)運(yùn)場景,打造無人化、柔性化、智能化、信息化于一體的現(xiàn)代化汽車智造工廠。
沖壓車間
沖壓是汽車生產(chǎn)中的“龍頭”工藝,按照膜具形狀,鋼板經(jīng)過硬壓、剪裁和開孔,形成造型各異的不同車身部件,目前移動機(jī)器人在沖壓車間的應(yīng)用場景主要分為三個:
沖壓板料自動上線
需要將成摞鋼板輸送到壓機(jī),通常重量達(dá)數(shù)十噸,用移動機(jī)器人自主搬運(yùn)和自動上料,大大降低了人工作業(yè)強(qiáng)度,并保證了現(xiàn)場環(huán)境安全;
沖壓部件自動下線
壓機(jī)壓出汽車零部件后,從線末端通過人工或機(jī)械手把部件放到移動機(jī)器人料車上,AGV/AMR會將物料轉(zhuǎn)運(yùn)至?xí)捍鎱^(qū),等待下一步進(jìn)入焊裝車間;
沖壓模具檢修換膜
沖壓模具重達(dá)數(shù)十上百噸,用移動機(jī)器人搭配視覺傳感器進(jìn)行日常維護(hù)和檢修,不僅準(zhǔn)確高效,而且安全可靠,通過技術(shù)手段提升檢修水平。
焊裝車間
焊裝車間生產(chǎn)線包括:四門、車架、前后蓋和翼子板等焊接生產(chǎn)線,該車間的主要任務(wù)是將上一道工序的車身零部件和其他部件進(jìn)行焊接,拼裝成一個完整的汽車白車身。移動機(jī)器人主要應(yīng)用在焊裝車間調(diào)整線線邊搬運(yùn),AGV/AMR會將相應(yīng)車型的零部件轉(zhuǎn)運(yùn)至線邊,料箱一旦空了,會自行離開去補(bǔ)倉,整個流程無人化、智能化,可實(shí)現(xiàn)不同車型的混線生產(chǎn)。
有移動機(jī)器人的加入,傳統(tǒng)工藝流程:沖壓下線—入庫—出庫—焊裝上線不再需要人工參與,可實(shí)現(xiàn)全流程的物流自動化,高效、智能和柔性,同時數(shù)據(jù)交互,信息可追溯。
涂裝車間
涂裝車間主要是將涂料涂覆于車身表面,整個工藝流程包括清洗、電脈、色漆、清漆等步驟。涂裝生產(chǎn)線由于工藝復(fù)雜,各工序之間往往只能采用傳統(tǒng)的機(jī)運(yùn)系統(tǒng),由于要滿足特定嚴(yán)苛環(huán)境,對 AGV/AMR有比較高的要求?,F(xiàn)在很多整車廠也在逐步嘗試在涂裝車間部分場景開始做嘗試,主要有以下兩類:
01/
產(chǎn)線線邊物料流轉(zhuǎn)
用 AGV/AMR代替原有的牽引車和物料配送工人,進(jìn)行產(chǎn)線線邊物料架運(yùn)輸(如工裝夾具拆裝,墊片堵件安裝)。涂裝車間的運(yùn)輸通道往往受限,許多區(qū)域仍然需要人車混流,AGV/AMR體積一般小于料架尺寸,能以潛伏方式搬運(yùn)料架。
02/
主線與儲備區(qū)車身轉(zhuǎn)運(yùn)
在涂裝主線與儲備區(qū)之間進(jìn)行車身轉(zhuǎn)運(yùn),比如集中布置點(diǎn)修補(bǔ)和重返修線,在車身修補(bǔ)的工作間與儲備區(qū)之間利用AGV/AMR進(jìn)行輸送。
總裝車間
汽車總裝車間是將車身和零部件組裝成整車,在整車廠中占地最大??傃b車間內(nèi),內(nèi)飾線、底盤線、車門線、完成線等主線物流,以及發(fā)動機(jī)分裝、儀表分裝、后懸分裝、前后橋合裝等裝配,均可以由AGV/AMR配合完成,總裝車間物流工作量占整個汽車工廠物流工作量70%以上,因此它也是AGV/AMR最主要的應(yīng)用場所,也是目前最成熟的場景。
底盤的合裝工位段目前對AGV/AMR的應(yīng)用也非常成熟,是舉升式負(fù)載AGV/AMR的應(yīng)用典范。AGV在汽車底盤合裝中因?yàn)榫哂袕?qiáng)大的自動化集成和現(xiàn)場適應(yīng)性,因此被汽車制造行業(yè)廣泛應(yīng)用。在汽車總裝線底盤裝配發(fā)動機(jī)、后橋的工藝環(huán)節(jié)中,由于發(fā)動機(jī)及后橋零件的質(zhì)量、體積均較大,底盤舉升AGV/AMR小車發(fā)揮著巨大作用,同時小車調(diào)度系統(tǒng)能夠與制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度、任務(wù)監(jiān)控、防錯預(yù)警、數(shù)據(jù)可追溯等功能。
02
AGV/AMR為汽車工業(yè)帶來的巨大價值
在車企智能制造改造中,多數(shù)企業(yè)面臨著現(xiàn)有產(chǎn)線導(dǎo)入改造周期長、成本高、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、停線影響大、整體物流布局拓展性低等難題。而移動機(jī)器人作為智能化設(shè)備,不僅能提高生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品質(zhì)量、改善作業(yè)環(huán)境、保障人身貨物安全、降低生產(chǎn)成本,還可以滿足消費(fèi)者日益增長的個性化、多元化需求。
1
降低成本,提高效率
AGV/AMR代替人工作業(yè),可7*24小時不間斷作業(yè),不僅生產(chǎn)節(jié)拍高于人工,還能避免人為錯誤,工作效率大幅提升,人工成本和管理成本也相應(yīng)大大降低。
2
減輕壓力,安全環(huán)保
AGV/AMR讓員工從繁重、枯燥的工作中解放出來,去從事更有價值的工作,避免了人為錯誤和人為事故導(dǎo)致的停工停產(chǎn),作業(yè)環(huán)境變得更簡單、更安全、更低碳。
3
柔性可控,敏捷靈活
AGV/AMR的加入,通過數(shù)據(jù)交互,可實(shí)時監(jiān)控,任何情況隨時掌握,不僅可以及時應(yīng)對突發(fā)情況,也可利用SLAM AMR簡單部署的特性,隨時根據(jù)產(chǎn)線需求,柔性調(diào)整任務(wù),讓生產(chǎn)能快速應(yīng)對市場變化需求。
中國汽車工業(yè)協(xié)會(以下簡稱為“中汽協(xié)”)統(tǒng)計(jì),2022年汽車產(chǎn)銷量分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛,同比增長3.4%和2.1%。預(yù)計(jì)2023年汽車市場將繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)中向好發(fā)展態(tài)勢,我國新能源汽車銷量有望超過900萬輛。
在汽車消費(fèi)持續(xù)復(fù)蘇、新能源汽車快速發(fā)展的推動下,毫無疑問,移動機(jī)器人的應(yīng)用將會在汽車及零部件制造中更加普及。AGV作為柔性制造和智能裝配的最佳工具,在汽車沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝中將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)物流技術(shù),在各個特定場景發(fā)揮不同的作用,實(shí)現(xiàn)物流自動化和裝配智能化,打造未來數(shù)字化、無人化汽車智造工廠提供了重要的支撐。
庫卡移動機(jī)器人提供全系列移動機(jī)器人產(chǎn)品和K-MRS軟件平臺,為汽車、新能源汽車及零部件制造企業(yè)提供一體化系統(tǒng)解決方案,支持各種工業(yè)制造場景,助力打造先進(jìn)的數(shù)智化未來工廠。
KUKA LA
自2022年5月,庫卡移動機(jī)器人和瑞仕格物流合并成立庫卡中國物流自動化事業(yè)部,整合為一個團(tuán)隊(duì),為客戶提供更完整、更賦價值的產(chǎn)品和服務(wù)。發(fā)揮1+1》2的協(xié)同效應(yīng),利用雙方優(yōu)勢,加速本土化進(jìn)程,在重點(diǎn)行業(yè)發(fā)力,為客戶提供全流程智能制造和智慧物流系統(tǒng)解決方案。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:汽車制造新范式,AMR賦能汽車工業(yè)智造新藍(lán)圖
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