最初情況:以較低的成本增加數(shù)量
目前投入使用的所有民航客機(jī)中,有三分之二是只有一條通道(單通道)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)身飛機(jī),并且這種需求還在不斷增加。自從引入單通道機(jī)型后,空客公司在這一市場(chǎng)所占的份額也在不斷上升。為了滿足這一需求,空客公司重要的量產(chǎn)機(jī)型結(jié)構(gòu)供應(yīng)商 Premium AEROTEC 需要大大提高產(chǎn)品件數(shù),同時(shí)降低生產(chǎn)成本。然后很快發(fā)現(xiàn):只有通過(guò)自動(dòng)化,才能實(shí)現(xiàn)每年提供至少多 575 個(gè)單通道機(jī)身段的目標(biāo)。
任務(wù):智能聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化
具體來(lái)說(shuō)是要使空客機(jī)身 19 段的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這一段在機(jī)身中位于客艙末尾和最后一段(輔助動(dòng)力裝置位置)之間。與呈圓錐形的機(jī)身其余部位不同,由六片蒙皮分塊組成的 19 段向后收窄,這種特殊形狀對(duì)各個(gè)分段的裝配提出了更高要求。KUKA 生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)以全自動(dòng)方式將加固元件(桁條)、連接角架(夾扣)和邊緣支架與蒙皮分塊的外殼鉚接起來(lái)。與這一生產(chǎn)步驟相關(guān)的蒙皮分塊的運(yùn)輸同樣應(yīng)以自動(dòng)方式進(jìn)行。手動(dòng)裝配步驟應(yīng)與智能自動(dòng)化解決方案連接起來(lái)。
KUKA 以系統(tǒng)集成商身份,與 Premium AEROTEC 和其他合作伙伴的負(fù)責(zé)人一起,花了兩年時(shí)間實(shí)施這一項(xiàng)目。KUKA 主導(dǎo)了規(guī)劃與研發(fā)工作,負(fù)責(zé)生產(chǎn)和采購(gòu)所有組件和設(shè)備部件,集成控制系統(tǒng),協(xié)調(diào)所有分包商,并確保按時(shí)組建好生產(chǎn)設(shè)備并投入運(yùn)行。
走向透明生產(chǎn)的工業(yè) 4.0
在生產(chǎn)流程開(kāi)始,每片蒙皮分塊都會(huì)獲得一塊 RFID 芯片。根據(jù)這塊芯片,各個(gè)工作站上的搬運(yùn)機(jī)器人和鉚接設(shè)備可識(shí)別正在處理的部件,并切換至相應(yīng)的工具等。由此可在整個(gè)生產(chǎn)流程中無(wú)縫追蹤每個(gè)部件,從而實(shí)現(xiàn)完全符合工業(yè) 4.0 意義的透明生產(chǎn)。
創(chuàng)新的輕型部件支架
迄今為止采用的部件支架是重達(dá) 1000 千克的鋼制模塊托盤(pán)。KUKA 與 Premium AEROTEC 一起研發(fā)了一個(gè)鋁合金輕型結(jié)構(gòu)作為機(jī)器人上的抓爪,以及一個(gè)加上蒙皮分塊在內(nèi)也僅重約 400 千克的部件支架。負(fù)載可以快速而精確地移動(dòng),從而大大降低了生產(chǎn)和裝配成本。
集成各種控制系統(tǒng)
KUKA 集成了 Siemens Sinumerik 840D 作為上級(jí)機(jī)器控制系統(tǒng)。KUKA 還定義并實(shí)現(xiàn)了 Siemens 控制系統(tǒng)和 KUKA 機(jī)器人控制系統(tǒng) KRC4 之間的接口。 由此,工人可通過(guò)單一的熟悉界面操作所有機(jī)器。在此,使用 KUKA 搬運(yùn)機(jī)器人還是第三方的機(jī)器并不重要,例如 KUKA 在系統(tǒng)中無(wú)縫集成了美國(guó)的自動(dòng)鉚接裝置。通過(guò) KUKA 自主創(chuàng)立的控制標(biāo)準(zhǔn) miKUKA, 可收集信息,在生產(chǎn)線上可視化顯示,并提供給客戶系統(tǒng)。鉆孔/鉚接流程的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)已全部離線編程好。
自動(dòng)化解決方案的優(yōu)勢(shì):
? 縮短維護(hù)時(shí)間和通過(guò)時(shí)間
? 降低物流成本
? 透明的生產(chǎn)流程
? 手動(dòng)操作步驟更符合人體工學(xué)
? 在成本低廉的同時(shí),實(shí)現(xiàn)更高的精度和生產(chǎn)率