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Solução AGV no setor automotivo: Marco na construção bruta de carrocerias
Na construção de carrocerias do fabricante automotivo premium internacional, um sistema de transporte sem condutor torna a produção totalmente automatizada mais segura e eficiente.
Marco na intralogística inteligente
Como empreendedor geral, a KUKA foi a responsável pela integração do sistema de transporte sem condutor (abreviado como AGV/FTS) em toda a construção de carrocerias: do desenvolvimento do conceito de segurança, passando pelo planejamento, a engenharia, a simulação e a execução do projeto. O sistema de transporte sem condutor na construção bruta da planta de produção em Tuscaloosa é um projeto-piloto pioneiro. Foi estabelecido um marco na fabricação apoiada por AGV de carrocerias automotivas.
O sistema de transporte sem condutor integrado de forma inteligente proporciona um sequenciamento perfeito de sistemas e maior segurança dos trabalhadores na construção bruta de carrocerias.
Construção bruta de carrocerias totalmente automatizada sequenciada de forma flexível
Na área da construção de carrocerias, a chamada de construção bruta, surge a estrutura básica dos três modelos de veículos: aqui a parte inferior é unida e soldada com os painéis laterais e o teto, depois disso seguem as peças de montagem como capô, tampa traseira e portas. A construção bruta ocorre predominantemente de forma totalmente automatizada sob a utilização do KUKA KR QUANTEC, KUKA KR FORTEC e outros modelos de robôs KUKA.
Para a execução perfeita do sequenciamento de sistemas dentro desta etapa de produção, a Mercedes-Benz encarregou o especialista em automação KUKA. "Como empreendedor geral possuímos o know-how de engenharia necessário para planejar todos os passos de processo e fluxos de trabalho, e de implementar de forma eficaz a complexa execução do projeto com todas as facilidades.", explica Michael Jürgens. Depois que a equipe da KUKA desenvolveu o conceito de segurança do sistema de transporte sem condutor e planejou e simulou o sequenciamento flexível de sistemas através da utilização de cerca de 100 veículos de transporte sem condutor (FTF ou em inglês AGV), a KUKA coordenou a implementação bem-sucedida do AGV.
Quase 100 veículos de transporte sem condutor em uma frota estão envolvidos no transporte de componentes de carroceria e carrocerias completas.
Segurança de pessoas através da produção sem empilhadeira
Para aumentar a segurança dos colaboradores, o transporte dos componentes entre as estações de processamento da construção bruta de carrocerias ocorre sem empilhadeira. Para que os componentes e carrocerias cheguem de forma "Just In Time" nas estações de processo, a KUKA desenvolveu um sistema de transporte sem condutor (AGV). Esta eficiente solução intralogística permite que cerca de 100 veículos de transporte sem condutor (AGV) forneçam de forma coordenada os componentes necessários do respectivo modelo de veículo no tempo certo à estação de produção correta, na qual eles serão montados sem um buffer temporário. Inúmeros passos de trabalho ocorrem aqui simultaneamente em dois módulos de processo.
Ao mesmo tempo, os AGV devem atender os elevados padrões de segurança para a interação com as pessoas na planta. Isso significa que os AGV, entre outros, detectam por meio de sensores ópticos, quando pessoas ou outros obstáculos se encontram na área de deslocamento. "Neste caso, os AGV param com segurança intrínseca e, além disso, alertam acústica e visualmente.", descreve Felix Tschorn. "Somente depois que o caminho estiver novamente livre, os veículos continuam o transporte."
O desafio principal do projeto estava na complexidade e no âmbito do sequenciamento de sistemas. A solução intralogística tinha que controlar centralmente os AGV e, ao mesmo tempo, possibilitar uma condução de rotas estruturada de forma flexível por meio de uma navegação livre.
Navegação livre em ambiente de produção adverso
A navegação dos AGV ocorre através de uma rede de grades magnéticas em todo o pavilhão. Para isso, pontos magnéticos estão embutidos no piso da área de produção a uma determinada distância. Sensores nos veículos de transporte sem condutor determinam a sua posição exata com base neste auxílio de orientação e a informam ao controle central. O controle central assume a simulação de tráfego e a unidade de comando do veículo e garante que todos os AGV sejam coordenados para entregarem os componentes no tempo certo no local certo respectivamente pela melhor rota, em 11 loops que se cruzam.
O sistema AGV totalmente automático da KUKA interliga as diferentes áreas da construção bruta de carrocerias.
Conceito de comando intuitivo e central
Para isso, o controle central do sistema de transporte sem condutor está conectado diretamente ao sistema de controle de produção da Mercedes-Benz. Assim, os AGV se adaptam automaticamente ao planejamento de produção superior, sem que seja necessária uma intervenção no sistema de comando dos AGV. No caso de uma pausa de produção – por exemplo, em feriados ou fins de semana prolongados – os AGV entram automaticamente em um modo stand-by, que pode durar até 92 horas. Se a produção recomeçar dentro deste intervalo, os veículos retomam automaticamente a sua atividade.
Além disso, o controle central do AGV também garante uma gestão de carga totalmente automatizada. Os AGV se deslocam de forma autônoma às estações de recarga e, consequentemente, estão prontos para operação 24/7. Por meio de uma interface gráfica de usuário (GUI), as novas rotas podem ser planejadas e simuladas de forma simples e intuitiva. O sequenciamento de sistemas, que ocorre no mesmo nível que a instalação de produção, permite assim uma adaptação muito rápida e simples a alterações na infraestrutura de produção, por exemplo, para integrar novas séries de modelos. Outra vantagem da navegação livre e indutiva por grades magnéticas: no ambiente adverso da construção bruta sensores ópticos podem ser contaminados, por exemplo, por pó de solda. A navegação por grades magnéticas é insensível e robusta, o que a torna especialmente confiável.
Estamos orgulhosos pela implementação bem-sucedida do projeto, isso vale para todos os envolvidos como marco da intralogística inteligente. E estamos ainda mais satisfeitos pela continuidade de cooperação e a confiança em nosso know-how.
