APLIKACJE PRZENOŚNIKÓW I WÓZKÓW SAMOJEZDNYCH

Zadania, jakie realizują wózki samojezdne oraz przenośniki, można generalnie podzielić na cztery grupy. Do pierwszej zalicza się dowóz materiałów produkcyjnych z miejsca ich odbioru do magazynu, a do drugiej ich transport z miejsca przechowywania do hali produkcyjnej.

W takim zastosowaniu sprawdzają się na przykład holownicze AGV, równocześnie ciągnące wiele przyczep. Jest to efektywniejsze rozwiązanie niż przewóz ładunku każdej z nich oddzielnym wózkiem.

W transporcie wewnątrz hali produkcyjnej korzysta się również z wózków pojedynczego załadunku w postaci platformy, na której umieszcza się ładunek. Wyróżnia je kompaktowa konstrukcja, duża ładowność oraz zwrotność.

Do trzeciej grupy zadań zalicza się transport wyrobów pośrednich, na przykład części karoserii, pomiędzy różnymi stanowiskami, na przykład z prasy tłoczącej na stanowisko spawania, a stamtąd do malarni. Wówczas korzysta się z przenośników naziemnych i podwieszanych. Do ostatniej kategorii należy transport gotowych pojazdów, na przykład na platformach o odpowiednio dużym udźwigu.

Wybór środka transportu i warunków, w jakich przebiega, zależy od specyfiki przewożonego wyrobu. Wyjaśniamy to w ramce na przykładzie opon.

Przyszłość jest pełna wyzwań

Według Jato Dynamics w 2016 roku globalnie sprzedano ponad 84 mln sztuk aut pasażerskich i lekkich pojazdów użytkowych, o prawie 6% więcej niż w 2015. Choć w krajach takich jak m.in. Japonia, Rosja i Brazylia sprzedaż aut spadła, zrównoważył to wzrost popytu w Europie (o 7%) i Chinach (dwucyfrowy). Sytuacja w branży motoryzacyjnej nie jest jednak tak dobra, jak mogłoby się wydawać na podstawie tych danych. Świadczą o tym inne wskaźniki. Jednym z ważniejszych jest całkowita stopa zwrotu dla akcjonariuszy (Total Shareholder Return, TSR).

Według Capital IQ przez ostatnich pięć lat średni coroczny TSR w branży samochodowej wyniósł zaledwie 5,5%. Dla porównania, inwestując w tym samym czasie w spółki z S&P 500, można było uzyskać TSR o wartości blisko 15%. Drugim wskaźnikiem jest ROIC (Return On Invested Capital). W 2016 roku w przypadku największych przedsiębiorstw w przemyśle samochodowym wyniósł on zaledwie 4%. Branża ta nie jest zatem tak atrakcyjna dla inwestorów, jak wiele innych.

Produkcja będzie drożeć

Tymczasem jej potrzeby wraz z upowszechnianiem się samochodów podłączonych do Internetu, multimedialnych, a w przyszłości autonomicznych, będą rosnąć. Szacuje się, że koszt budowy aut nowej generacji, które będą naszpikowane elektroniką, czujnikami, z zainstalowanym specjalnym oprogramowaniem i nowoczesnymi systemami napędowymi może być nawet o 20% większy niż obecnie. Sam udział elektroniki w całkowitej wartości samochodu w ciągu dwóch lat zwiększy się do 20%. Dla porównania w 2015 roku wynosił on 13%.

Dobrze ilustruje to przykład wyposażenia wnętrza samochodu, które dotychczas wnosiło mniej więcej stały wkład w całkowity koszt jego produkcji. W przyszłości to tam właśnie będzie instalowanych najwięcej urządzeń, które poprawią bezpieczeństwo oraz komfort jazdy, zapewnią dostęp do Internetu oraz rozrywkę. Przykłady to: ekrany dotykowe oraz wyświetlacze HUD (Head-Up Displays), prezentujące informacje na specjalnej szybie bez zasłaniania widoku.

W przypadku samochodów autonomicznych zmieni się również sposób organizacji przestrzeni wewnątrz auta. Na przykład przednie siedzenia zostaną odwrócone przodem do tylnych. Mogą również zostać obrócone w kierunku szyb, które pełnić będą funkcję ekranów.

Jak producenci będą sobie radzić?

Najlepiej w nowej rzeczywistości odnajdą się zatem ci producenci aut, którzy będą potrafili jak najefektywniej wykorzystać ograniczone zasoby kapitałowe. Ułatwi to m.in. łączenie sił przez zawieranie transakcji fuzji czy przejęć.

Korzystna może się również okazać standaryzacja w zakresie pewnych komponentów, na przykład elementów systemu napędowego. Nie są one dla większości klientów tym wyróżnikiem, który ma wpływ na decyzję o wyborze konkretnego modelu samochodu, natomiast producenci mogą sporo zaoszczędzić, łącząc siły w zakresie R&D czy zakupu materiałów.

Opłacać może się też korzystanie z usług firm zewnętrznych w zakresie nowej funkcjonalności aut, na przykład oprogramowania dla pojazdów autonomicznych. Zamiast angażować siły i środki w jej rozwój, taniej będzie skorzystać z oferty przedsiębiorstw wyspecjalizowanych w danej dziedzinie.

KONTROLA JAKOŚCI I POMIARY

Linie produkcyjne w przemyśle motoryzacyjnym stanowią nagromadzenie różnego typu sensorów. Ich podstawowym zastosowaniem jest sterowanie maszynami zautomatyzowanymi oraz robotami przemysłowymi. Ważną ich aplikacją jest również monitorowanie jakości. Można podać wiele przykładów dla obu tych zastosowań.

Przykładowo na stanowisku wytłaczania części karoserii montuje się optyczne czujniki grubości, które kontrolują, czy do prasy nie są jednocześnie ładowane po dwa arkusze. Na wcześniejszym etapie sensory tego typu znajdują zastosowanie w operacji rozcinania na arkusze taśmy metalowej, którą rozwija się ze szpul. W tym przypadku wykrywają one znaczniki na taśmie, a informacja o tym jest przesyłana do sterownika piły. Jeszcze wcześniej w miejscu, gdzie szpule są rozwijane, mierzy się ich grubość. Dzięki temu można regulować szybkość ich rozwijania, tak żeby zapewnić stałe dostawy materiału do prasy.

INSPEKCJA SPAWANIA, CZUJNIKI W LAKIERNI

Z kolei systemy wizyjne znajdują zastosowanie nie tylko w detekcji obecności danej części na danym stanowisku, ale i w rozpoznawaniu, jaki jest to element na podstawie jego dodatkowych cech, takich jak otwory czy nacięcia. Czujniki laserowe z kolei są wykorzystywane do pomiaru kształtu spawu, jego wysokości i szerokości oraz kąta, pod jakim zostały połączone zespawane części.

Kurtyny świetlne natomiast na przykład w malarni umożliwiają ustalenie położenia nadwozia transportowanego na przenośniku. Na podstawie tej informacji robot malujący przemieszcza się w odpowiednie miejsce. Następnie systemy wizyjne sprawdzają jakość powłoki malarskiej i ogólnie monitorują nadwozie pod kątem uszkodzeń i niedoróbek. Poprawność jego montażu sprawdza się również za pomocą czujników laserowych mierzących odległości.

Z kolei w montażu siedzeń wykorzystuje się podnośniki, które unoszą siedziska na wysokość odpowiednią do ich podniesienia przez robota. Jest ona kontrolowana za pomocą enkodera współpracującego ze sterownikiem windy.

Rafał Bratek

Omron Electronics

  • Jak wygląda dzisiaj krajowy sektor automotive z perspektywy dostawcy robotów przemysłowych?

Krajowy sektor automotive bardzo prężnie rozwija się, co potwierdza duża liczba nowych projektów, w których mamy przyjemność uczestniczyć. Z perspektywy dostawcy robotów przemysłowych obserwujemy dwie ścieżki rozwojowe klientów. Pierwsza to zdecydowanie robotyzacja montażu, czyli zastępowanie prac manualnych pracowników zadaniami wykonywanymi przez roboty typu SCARA, natomiast druga to optymalizacja procesów logistycznych za pomocą autonomicznych robotów mobilnych. Dzisiaj zwrot z takich inwestycji jest zdecydowanie szybszy, niż w latach ubiegłych i można sądzić, że problemy z pracownikami na rynku jeszcze bardziej przyczynią się do rozwoju tej gałęzi automatyki w przyszłości.

  • Jakie są wymagane przez integratorów systemów i klientów końcowych cechy robotów? Jakie są tu wyzwania i co jest istotne przy proponowaniu robotów klientom?

Zasadniczą trudnością związaną z tym rynkiem jest jego ogromna standaryzacja, natomiast jest to również bardzo duże wyzwanie dla nas. Kluczowym aspektem w przypadku klientów końcowych jest dzisiaj nie tyle prezentacja robotów jako produktów, ale pokazanie całego rozwiązania. Mamy tu przewagę, ponieważ jesteśmy w stanie dostarczyć pełną platformę automatyki zawierającą m.in. sterowanie, układy bezpieczeństwa i robotyzacji maszyn.

Jeżeli chodzi o wymogi integratorów systemów, to najważniejszy jest czas wdrożenia całego rozwiązania. Wiąże się z tym przede wszystkim dostępność produktów, możliwość dokonania testów systemu czy też jego symulacji. Natomiast klienci końcowi szukają partnerów, którzy są w stanie dostarczyć kompletne rozwiązanie, a także całą obsługę posprzedażową. Ważnym czynnikiem jest tutaj szybkość reakcji serwisowej, koszty umów serwisowych, a także dostępność części zamiennych.

  • W jakim kierunku ewoluują technologie robotów stosowanych w branży automotive?

Technologie robotów ewoluują w kierunku dużej integracji z człowiekiem. Przykładem takich rozwiązań na pewno są roboty mobilne. Jeszcze klika lat temu wszyscy fascynowaliśmy się wózkami AGV, które przemieszczały się po wytyczonych w fabrykach liniach. Dziś dostarczamy rozwiązania, które nie wymagają ingerencji w infrastrukturę zakładu, potrafią bowiem adaptacyjnie się do niej dostosować. Roboty mobilne omijają przeszkody nie czekając na ich usunięcie, współpracują z człowiekiem zapewniając bezpieczeństwo i stanowią przykład wdrożenia intralogistyki przyszłości.

MONTAŻ SZYB, WYKORZYSTANIE RFID

Tematy numerów APA w przyszłości

Czujniki optyczne sprawdzają też to, czy chwytak robota odpowiednio podniósł szybę. Następnie po tym, jak robot przeniesie ją w pobliże okna, sensory odległości kontrolują odległość, na jaką się do niego zbliżył.

Przed zamontowaniem sprawdzić trzeba również samą szybę. Na tym etapie systemy wizyjne i czujniki optyczne wykrywają m.in. to, czy szyba ma przewód grzejny i czy została pokryta powłoką ochronną przed promieniami UV.

Natomiast na stanowisku wkręcania śrub mocujących koła system wizyjny wykrywa otwory. Na tej podstawie kontroler robota pozycjonuje jego ramię wyposażone we wkrętak.

Na wielu stanowiskach montowane są również czytniki tagów RFID. Znaczniki takie ułatwiają identyfikację podzespołów, kontrolowanie ich przepływu, jak również poprawności ich montażu. Sprawdza się w ten sposób na przykład, czy na stanowisko montażu szyb i kół dotarły te właściwe dla danego modelu aut. Wcześniej, w lakierni trzeba się też upewnić, czy wybrano właściwy kolor do pomalowania danego nadwozia.

Monika Jaworowska

Fotografia tytułowa (od lewej):
1) Produkcja taśmowa samochodów Ford T (lata 20. zeszłego wieku)
2) Fiat Auto Poland Bielsko-Biała - ostatnie momenty produkcji Fiata 126p (wrzesień 2000)
3) Zrobotyzowana z wykorzystaniem robotów Kuka linia produkcyjna firmy Audi
4) Produkcja modelu Tesla S w fabryce Tesla Factory we Fremont (USA)

Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
Dowiedz się więcej

Prezentacje firmowe

Zobacz również