Du anv?nder en ?ldre version av webbl?saren Internet Explorer. F?r en s? bra upplevelse som m?jligt b?r du uppdatera din webbl?sare.
Hjärtat i elbilen
Elektromobilitet är ett relativt nytt område inom fordonsindustrin. Därför gäller det att våga testa nytt. Just därför valde automationsspecialisten SAR att utveckla en komplett automatiserad produktionslinje för en vital del i elbilar – elektronikmodulen – och det med hjälp av elva robotar från KUKA.
Automatiserad tillverkning av styranordningar avsedda f?r elbilar
Elektronikmodulen ?r en vital del i varje elbil. Modulen ?r inte s?rskilt i?gonfallande, bara n?got st?rre ?n en skokartong. Den v?ger ca tolv kilo, fungerar som en central styranordning i fordonet och omvandlar batteriets likstr?m till v?xelstr?m. F?rst d? kan motorn tillgodog?ra sig batteriets utsl?ppsfria energi och oms?tta den till rena h?stkrafter. ?ven om elektromobiliteten blomstrar: F?r bilbranschen ?r tekniken relativt ny – till exempel erfarenheten av l?mpliga produktionsmetoder liksom utvecklingen av nya bilmodeller.
Efterfr?gan p? goda koncept f?r intelligent tillverkning av elbilar samt integration i produktionsprocessen ?r d?rf?r stor. Det ?r h?r som underleverant?rerna spelar en viktig roll. De levererar inte l?ngre endast f?rkonfektionerade och modellanpassade bildelar, utan medverkar aktivt i utvecklingsprocessen. Precis som automationsspecialisten SAR fr?n Dingolfing i Bayern. F?retaget utvecklar och tillverkar bland annat produktionsl?sningar till fordonsindustrin och dess partner.
Montera med hög precision: En robot av modellen KR CYBERTECH sätter in den elektroniska utrustningen i elbilens styrenhetshus.
Det som kan liknas vid bilens hj?rta byggs allts? med hj?lp av KUKA-robotar
Detsamma kan s?gas om en produktionslinje som tillverkar elektronikmoduler till elbilar i uppdrag av en Tier 1-leverant?r. Och det ?r – som vid hj?rtoperationer p? m?nniskor – ingen l?tt uppgift. ”V?rt m?l ?r att med robotar som verktyg ta fram intelligenta l?sningar som inte vore m?jliga med ett konventionellt angreppss?tt”, f?rklarar Georg Dullinger, f?rs?ljningschef hos SAR.?I detta fall handlar det om att skapa en automatiserad produktionsl?sning som inte bara monterar ihop delar till elbilar, utan som styr och ?vervakar alla processteg fr?n m?rkning av enskilda delar, skruvdragnings- och limningsuppgifter till tester och kontroller av mellansteg och slutlig en f?rdig produkt.
Nästan klar: När styrenheten har fått sitt lock, vilket sker i ett separat automatiskt steg, är den redo att fylla sin uppgift i elbilen.
Automation: Maximal flexibilitet som utg?ngspunkt
?”Det h?r l?ser man inte genom att st?lla upp ett antal robotceller i rad”, f?rklarar Dullinger. ”F?r dessa processer finns det ingen f?rdig ritning eller best practices.” SAR valde i st?llet att utveckla l?sningar f?r alla enskilda steg i automationen – liksom en intelligent koppling till ett helhetskoncept – och det l?ngt innan n?gon bilmodell var redo f?r serieproduktion. ”Utmaningen ?r att erbjuda kunden h?g flexibilitet: Under hela utvecklingsfasen genomf?rdes f?r?ndringar p? den slutgiltiga modellen. Endast bilarnas konstruktionsm?tt var spikade. Men den inv?ndiga utrustningen ?ndrades g?ng p? g?ng.”
Automatiserad tillverkning och montering med olika robotceller vid provkörning i SAR:s fabrik i Dingolfing.
?ven l?ngs produktionslinjerna sker f?r?ndringar p? bilkomponenterna, vilket kr?ver snabb reaktionsf?rm?ga. I korthet: Utveckling och produktion sker i ett mycket h?gt tempo. Det ?r nog d?rf?r vi f?r bes?k av tekniskt ansvariga fr?n stora bilkoncerner som med egna ?gon vill se hur v?r automation utvecklas. ”Detta ?r inte s? vanligt i f?retag av v?r storlek”, ber?ttar Franz Steinbauer, projektledare p? SAR, med ett leende.
Automatiserad montering av bilar: En KR QUANTEC-robot kontrollerar funktion och täthet hos de monterade styrenheterna avsedda för elbilar.
Industrirobotar monterar komponenter med h?g precision i elbilar
Resultatet av det l?nga utvecklingsarbetet har inte bara imponerat p? tekniskt ansvariga fordonschefer: Produktionslinjen i sin aktuella konfiguration best?r av 28 robotar, varav 11 fr?n KUKA. Varje robot ?vertar en relevant uppgift i automationen som steg f?r steg best?r av: skruvdragning, limning och kontroll av 47 enskilda bilkomponenter samt efterf?ljande inmontering i bilarna. Automation p? h?gsta niv?.
Med hjälp av KUKA:s robotar kan vi erbjuda vilken utbyggnadsgrad som helst – till och med kompletta produktionslösningar.
De enskilda stegen i monteringen verkar till synes enkla: Industrirobotar s?tter in diverse elektronikkomponenter i styrenhetens hus som i sin tur ska s?ttas in i en elbil. Robotarna reng?r och kontrollerar, sorterar ut och bearbetar. S? l?ngt grundkonceptet. Dock ?r bilens hj?rta lika k?nsligt som livsn?dv?ndigt f?r den f?rdiga elbilen – och d?rf?r m?ste de enskilda monteringsstegen utf?ras b?de varsamt och med h?gsta precision.
Robotteknik: Skruvdragning i elbilar under renrumsf?rh?llanden
Detta inneb?r exempelvis att limomr?dena reng?rs som f?rsta steg under tillverkningsprocessen. En KR AGILUS fr?n KUKA?f?rflyttar en plasmalans ?ver de aktuella omr?dena vars 30 000 grader heta ioniserade gas befriar dem fr?n smutspartiklar och andra f?roreningar. I n?sta steg applicerar roboten t?tningsmassa. En KR CYBERTECH?s?tter in olika komponenter i huset. ”Minsta elektriska str?m kan f?rst?ra de k?nsliga komponenterna”, ber?ttar Franz Steinbauer. ”D?rf?r l?gger vi s?dan vikt vid elektromagnetisk kompatibilitet.”
En KR AGILUS avlägsnar smutspartiklar från limområden med hjälp av en plasmalans.
D?refter skruvar en robot fast komponenterna. ”Totalt anv?nder vi 158 skruvar av ?tta olika typer”, ber?ttar projektledaren. ”Anl?ggningen matar fram en skruv var fj?rde sekund via en slang.” Det l?ter banalt, men ?r mer komplicerat ?n man tror: Eftersom skruvarna levereras som bulkgods och denna typ av f?rpackning alltid genererar rester som n?ts loss mellan de enskilda metalldelarna anv?nder vi tryckluft f?r att separera skruvarna och dammet. Monteringen sker praktiskt taget under renrumsf?rh?llanden.
Automatiserad montering med robotar: En KUKA-robot applicerar tätningsmassa på hushalvorna.
Först montera, sedan kontrollera: En KR QUANTEC-robot från KUKA kontrollerar styrenheterna som ska sättas in i elbilar.
Vatten och el ?r inte kompatibla under tillverkningsprocessen – eller ?r de det?
”Under hela monteringsprocessen bygger vi upp ett s? kallat datatr?d f?r varje enskild komponent. Fr?n minsta skruv till locket p? elbilens styrenhet kan vi f?lja delens ursprung och ?ven se hur den har bearbetats. Tack vare detta kan vi i ett senare skede dra slutsatser om den aktuella elbilen skulle f? tekniska problem”, f?rklarar f?rs?ljningschefen Georg Dullingers.
F?r att s?kerst?lla bearbetningskvaliteten utf?rs regelbundna t?thetsprovningar och funktionstester p? bilarna. S?rskilt sp?nnande ?r det sista steget: En KR CYBERTECH-robot plockar upp de f?rdiga styrenheterna fr?n bandet och fyller dem med vatten. ”Egentligen ska man aldrig l?ta vatten, el och datateknik komma i kontakt med varandra”, inleder SAR:s projektledare Franz Steinbauer. ”Men i detta fall sammanf?r vi allt under cirka 100 sekunder och vattnet fungerar d? som kylning under de efterf?ljande stegen.”
Hur h?g automationsgrad ?nskas?
KUKA:s robot placerar styrenheterna i en station d?r ett h?g- och l?gvoltsisolationsprov utf?rs. Det ?r ju v?xelstr?m som ska str?mma genom elbilens ”?dror”. I n?sta steg laddas operativsystemet in i dessa elektriska hj?rtan – som snart f?r elbilen att b?rja leva. N?r alla tester har gett ett positivt resultat och vattnet har tappats av ?r styrenheterna redo f?r sin nya uppgift: att s?kerst?lla elbilens h?stkrafter.
Små men fulla av prestanda! Styrenheter i en elbil tillverkade med KUKA-robotar.
F?r n?rvarande ?r det mont?rer som s?tter in de n?dv?ndiga komponenterna i produktionslinjen och tar ut de f?rdiga styrenheterna avsedda f?r elbilar. P? l?ngre sikt kan ?ven detta processteg automatiseras. ”Med hj?lp av f?rarl?sa transportsystem kan vi redan idag h?mta de olika elektronikkomponenterna fr?n en s? kallad Supermarket och transportera dem till stationerna”, ber?ttar Georg Dullinger. ”L?sningen ?r i h?g grad skalbar och kan skr?ddarsys.”
Till exempel skulle produktionslinjen kunna byggas upp i olika steg. Delar av den kan till och med drifts?ttas hos underleverant?rer. ”Med hj?lp av KUKA:s robotar kan vi realisera vilken utbyggnadsgrad som helst – till och med kompletta produktionsl?sningar”, ber?ttar Dullinger. ”Hur h?g automationsgrad vi realiserar styrs helt och h?llet av v?ra kunder.”
