Rozwiązanie AGV w przemyśle motoryzacyjnym: kamień milowy w montażu konstrukcji nadwozia

Jako główny podwykonawca firma KUKA odpowiada za integrację autonomicznego systemu transportowego (w skrócie AGV) na całej linii montażowej nadwozia: od opracowania koncepcji bezpieczeństwa, poprzez planowanie, inżynierię, symulację, aż po realizację projektu. Autonomiczny system transportowy, pracujący na linii montażowej nadwozia w zakładzie produkcyjnym w Tuscaloosa, to przyszłościowy projekt pilotażowy. Jego wdrożenie jest niczym kamień milowy w produkcji karoserii samochodów opartej na AGV.

Na linii montażowej nadwozia, tzw. szkieletu, powstaje podstawowa konstrukcja trzech modeli samochodów: Podwozie zostaje tutaj połączone i zespawane ze ścianami bocznymi oraz dachem, a następnie montowane są kolejne elementy, takie jak pokrywa komory silnika, klapa bagażnika i drzwi. Produkcja nadwozia odbywa się niemal całkowicie automatycznie z udziałem KUKA KR QUANTEC, KUKA KR FORTEC i innych modeli robotów KUKA.

Firma Mercedes-Benz zleciła płynne połączenie instalacji na tym odcinku linii produkcyjnej ekspertowi od automatyzacji, czyli firmie KUKA. „Jako generalny podwykonawca posiadamy niezbędne know-how z zakresu inżynierii, aby zaplanować wszystkie etapy procesu i przebiegi oraz aby pomyślnie zrealizować ten kompleksowy projekt we współpracy ze wszystkimi specjalistami” – wyjaśnia Michael Jürgens. Po tym jak zespół KUKA opracował koncepcję bezpieczeństwa autonomicznego systemu transportowego oraz zaplanował elastyczne połączenie instalacji z około 100 autonomicznymi urządzeniami transportowymi (FTF, ang. AGV), a następnie przedstawił odpowiednie symulacje, firma KUKA koordynowała pomyślne wdrożenie AGV.

Aby zwiększyć poziom bezpieczeństwa pracowników, transport podzespołów pomiędzy stacjami obróbki na linii montażowej nadwozia nie odbywa się na wózkach widłowych. Aby podzespoły i konstrukcje nadwozia docierały na czas do poszczególnych stacji procesowych, firma KUKA stworzyła autonomiczny system transportowy (AGVS). To efektywne rozwiązanie intralogistyczne obejmuje około 100 autonomicznych urządzeń transportowych (AGV), które dostarczają niezbędne podzespoły danego modelu samochodu we właściwym czasie do odpowiedniej stacji produkcyjnej, w której następuje ich montaż bez bufora pośredniego. Liczne etapy robocze odbywają się tutaj jednocześnie w dwóch modułach procesowych.

Dodatkowo AGV muszą spełniać wysokie standardy bezpieczeństwa dotyczące interakcji z pracownikami zakładu. To oznacza, że AGV między innymi za pomocą czujników optycznych rozpoznają, jeśli na drodze przesuwu znajdą się osoby lub inne przeszkody. „W takim przypadku AGV zatrzymują się samodzielnie i wysyłają ostrzeżenia akustyczne oraz optyczne.” – opisuje Felix Tschorn. „Dopiero gdy droga będzie wolna, urządzenia kontynuują transport.”

Układ sterowania autonomicznego systemu transportowego jest bezpośrednio podłączony do produkcyjnego systemu sterującego Mercedes-Benz. Dzięki temu AGV automatycznie dopasowują nadrzędne planowanie produkcyjne bez konieczności ingerencji w układ sterowania AGV. Podczas przerwy w produkcji – na przykład w święta lub długie weekendy – AGV automatycznie przechodzą w tryb Stand-by, który może trwać do 92 godzin. Jeśli w tym czasie produkcja zostanie wznowiona, urządzenia automatycznie rozpoczną pracę.

Układ sterowania AGV zapewnia w pełni automatyczne zarządzanie procesem ładowania. AGV kierują się autonomicznie do stacji ładowania, dzięki czemu są gotowe do pracy 24/7. Na graficznym interfejsie użytkownika (GUI) można łatwo i intuicyjnie zaplanować nowe trasy i przygotować symulacje. Odbywające się na tym samym poziomie co instalacja produkcyjna połączenie instalacji można bardzo szybko i łatwo dopasować do zmian w infrastrukturze produkcyjnej, na przykład aby zintegrować nowe serie modeli. Kolejną korzyścią jest swobodna , indukcyjna nawigacja po rastrze magnetycznym: W surowych warunkach produkcyjnych czujniki optyczne mogą zostać zanieczyszczone na przykład przez pył spawalniczy. Nawigacja po rastrze magnetycznym jest odporna na te czynniki i wytrzymała, co czyni ją niezawodną.