Süper bilgisayarların montajı ve hat sonu testleri

Bir arabanın fonksiyonları ne kadar çoksa, kontrol ünitelerinin de o kadar güçlü olması gerekir. Yalnızca telekomünikasyonu ve sürüş konforunu değil aynı zamanda otonom sürüşü de destekleyen süper bilgisayarlara olan talep ve bununla birlikte bunların bileşenleri için otomasyon çözümlerine olan ihtiyaç da artıyor. Bu nedenle otomasyon şirketi Schnaithmann Maschinenbau GmbH, süper bilgisayarların üretilmesine yardımcı olabilmeleri için yedi KUKA robotunu programladı.

Akıllı programlanmış robotlar süper bilgisayarların montajını yapıyor

KR AGILUS robot kolu, Yüksek Performanslı Bilgisayar (High Performance Computer - HPC) olarak adlandırılan bilgisayar için acil gerekli plastik bileşeni bilinçli ve hassas bir şekilde kavrar. Bileşeni depolama arabelleğinin doğru bölmesine yerleştirir ve burada başka bir robot onu kavrar ve bileşen incelemesine gönderir. Toplam yedi KR AGILUS robotu, akıllı programlanmış bir süreci takip ederek birlikte hızlı ve hassas bir şekilde çalışır. Asla tereddüt etmez, hiçbir şeyi düşürmez ve süper bilgisayarları büyük bir titizlikle monte edip kontrol eder. Araçların süper bilgisayarlarına yalnızca en kaliteli yedek parçaların monte edilmesini sağlama konusunda üzerine düşen görevi yerine getirir.

HPC şu anda diğer şeylerin yanı sıra uygulamaların ve güvenlik güncellemelerinin indirilmesine izin veriyor ve uzun vadede otonom sürüşü de destekleyecek. Yüksek performanslı bilgisayarlar, tabiri caizse aracın beynidir ve çok büyük miktarda veri işlemeli, aynı zamanda daha küçük araçlara sığacak kadar hafif ve kompakt olmalıdır. Bu yüksek performanslı kontrol cihazlarını ekonomik olarak üretebilmek için verimli ve esnek otomasyon çözümlerine ihtiyaç vardır.

KR AGILUS, montaj otomasyonunda hatasız verimliliği garanti eder.

Parçaların otomatik montajı ve hat sonu testleri (EOL) için bir otomobil tedarikçisi, otomasyon şirketi Schnaithmann Maschinenbau GmbH ve KUKA ile birlikte çalışmaya başladı. Svabya Remshalden şehrinden orta ölçekli otomasyon şirketi, montaj otomasyonu için tesisler ve özel makineler alanında sistem çözümlerinde uzmanlaşmıştır ve birden fazla robotu, birlikte güvenli ve emniyetli bir şekilde çalışacak şekilde programlayabilmektedir.

"Modüler otomasyonu özellikle heyecan verici bulduk çünkü herhangi bir sınırlı çevre gerektirmiyor ve son derece esnek. Bir bileşenin tasarımı veya yapısı değişirse, karşılık gelen hücre değiştirilir ve ona atanan robot yeniden programlanır; montaj daha sonra devam edebilir," diye açıklıyor Schnaithmann Teknik Satış Müdürü Chris Klöpfer.

Hat sonu testleri aracılığıyla maksimum kalite güvencesi

Schnaithmann halihazırda KUKA robotlarıyla çok sayıda müşteri projesini hayata geçirdi. Otomobil tedarikçisi uzun süredir çeşitli lokasyonlarda KUKA çözümleriyle çalışıyor ve robot üreticisine montaj otomasyonunda güvenilir ve yenilikçi bir ortak olarak değer veriyor. Bu zorlu proje için de KUKA robotları seçildi. KR AGILUS'un ince tasarımı, çok yönlü uygulama seçenekleri ve ESD+ özel boyası - kompakt robot kumandası KR C5 ile birlikte - diğer özelliklerin yanı sıra ikna ediciydi. Süper bilgisayar üretimindeki bu yenilikçi otomasyonun başlangıç sinyali 2021 yılı sonunda verildi.

KUKA'nın otomobil tedarikçisinden sorumlu Global Kilit Müşteri Yöneticisi Joachim Roess, "Müşteri, maksimum esneklik sunan ve bileşenler değiştiğinde hızlı ve uygun maliyetli bir şekilde uyarlanabilen bir çözüm istiyordu" diye açıklıyor. Amaç, ürünün hat sonu testlerini son derece güvenilir hale getirmekti. Sürüş güvenliğiyle ilişkili olması nedeniyle süper bilgisayarlar, "Gelişmiş Otonom Sürüş Teknolojisi (Advanced Autonomous Driving Technology)" sertifikasının özellikle katı düzenlemelerine tabidir. Süper bilgisayarlardaki tespit edilemeyen mikro çatlaklar, Gelişmiş Sürücü Yardım Sisteminde (Advanced Driver Assistance System - ADAS) arızalara neden olabilir. Bu mikro çatlaklar, ESD+ koruması altında son derece hassas ve tam otomatik montajın yanı sıra güvenilir EOL testleri gibi testlerle giderilebilir.

KR AGILUS'un Chaku-Chaku iş akışında milimetrik hassasiyet mükemmelliği.

Chaku-Chaku iş akışındaki robotlar

Karşılaştırılabilir tesisler genellikle konveyör bantlı hatlar kullanır, ancak imalat şirketleri belirli boyutlarla sınırlıdır. Joachim Roess bir örnek vererek, "Ürün değişirse veya hatta hat sonu test süreci yalnızca kısmen değişirse, bu katı sistem konseptlerinde karmaşık yapı değişikliklerine yol açabilir" diyor. Bu nedenle Schnaithmann ve KUKA, Chaku-Chaku yöntemine göre çalışan birkaç bağımsız robottan oluşan bir çözüm önerdi.

Chaku-Chaku yöntemi ile işlenecek parça robotların birlikte hareketiyle istasyona yerleştirilir ve işlendikten sonra robotlar parçayı, klasik konveyör bandı gibi ek taşıma araçlarına ihtiyaç duymadan bir sonraki istasyona taşır. Robotlar parçaları doğrudan istasyondan istasyona taşır ve burada işler. Bir yandan bu, daha az bir çevre gerektirir ve aynı zamanda robotlar kolayca farklı bir konuma yerleştirilip yeniden programlanabildiği için tesiste gelecekte yapılacak ayarlamalar için daha fazla seçenek sunar.

Uyumlu çalışan bir ekip: KR AGILUS birbirine dokunmadan birlikte çalışır.

Ancak Chaku-Chaku yöntemi, robotların birbirleriyle akıllıca iletişim kurmasını ve birbirlerinin çalışma alanlarına erişim vermesini gerektirir. Klasik Chaku-Chaku taşıma uygulaması, raflar ve tabanlar üzerinde alanda serbestçe duran robotların işlem adımlarını tam olarak önceden tanımlanmış bir sırayla gerçekleştirmelerine olanak tanır.

Chaku-Chaku yöntemine göre serbestçe çalışan KUKA robotları, tamamen insansız çalışmaktadır.

En yüksek hassasiyete ulaşmak için simülasyon ve kapsamlı EOL testleri ile

Tesis işletime alınmadan önce üretim prosesinin KUKA.Sim yazılımı kullanılarak simülasyonunun yapılması, ideal üretim iş akışının belirlenmesini mümkün kıldı. Bu mükemmel ve ekonomik üretim süreci, bir yandan çevrim süresi, diğer yandan robotların ideal kullanımı ile öne çıkar. Donanım bileşenlerinin minimuma indirilmesine ve buna bağlı alan tasarrufuna ek olarak, değişen bileşen gereksinimlerine maksimum düzeyde uyum sağlama da bu özelliklere eşlik eder.

Yer tasarrufu sağlayan ve otomatikleştirilmiş: Her işlem adımı kesin olarak tanımlanmış bir sırayla takip edilir.

Bu sayede tesis hızlı ve kolay bir şekilde gerekli ayarlamaları yapabilecek şekilde tadil edilebilir. Özellikle EOL aracılığıyla test sistemindeki kapsamlı testler sayesinde Schnaithmann, KUKA ve otomobil tedarikçisi, yüksek performanslı bilgisayarlarda yalnızca en yüksek kaliteye sahip elemanların kullanılması hedefine birlikte ulaşıyor.

KR AGILUS, KR C5 micro ve akıllı programlama ile hareket halindeyken kompakt

Schnaithmann ekibi, tam otomatik tesiste hiçbir insan çalışan olmadan işbirliği yapan yedi KR AGILUS robotunu kullanmaya karar verdi. Robotlardan beşi, depolama ara belleklerini yedek parçalarla birlikte yükleyip boşaltıyor ve ikisi, bir görsel denetim sistemi kullanarak asıl hat sonu testini gerçekleştiriyor. KR AGILUS, ince tasarımı, çok yönlü kullanılabilirliği ve hassasiyetinin yanı sıra IP67 koruma sınıfı ve ISO 4 temiz oda sınıfıyla da etkileyicidir.

Tüm KR AGILUS robotları sertifikalıdır ve ESD+ standardına uygundur. Bu, otomobil endüstrisinin yüksek taleplerini karşıladıkları anlamına gelir.

Altı akslı robotu Chaku-Chaku için ideal kılan şey, özellikle kompakt ve enerji tasarruflu küçük robot kontrolörü KR C5 micro ile birlikte kullanılabilmesidir. Robot, her türlü montaj konumunda etkileyicidir; bu durumda robot montaj şasisinde yer buldu. Burada sert, esnek olmayan kablolara sahip ek bir kontrol panosuna gerek yoktur. Piyasadaki en kompakt robot kumandalarından biri ile KR AGILUS'un kompakt tasarımı, otomobil tedarikçisinin hedefini tam olarak karşılıyor: Hızlı ve ekonomik sistem genişletme ve uyarlama sayesinde bileşenlerde maksimum esneklik.

Özel boya ve KUKA sistem yazılımı (KSS) ile zorlukların üstesinden geliniyor

Joachim Roess şöyle açıklıyor: "KUKA robotları standart olarak en son standartlara göre ESD sertifikalıdır, ancak otonom sürüş söz konusu olduğunda talepler genel olarak elektronik sektöründen hatta yarı iletken üretiminden daha fazladır." Küçük miktardaki elektrik yükü bile, kontrol ünitesinin son testiyle tespit edilemeyen ancak bileşenin kullanım ömrünün kısalmasına neden olabilen mikro çatlaklar oluşturabilir. Bunu önlemek amacıyla otomobil tedarikçisi, yalnızca robot için değil aynı zamanda ayağı ve tabanı için de iletken metal parçacıkları içeren bir özel boya talep etti.

İstenilen – teslim edilen: Tesisteki tüm KR AGILUS artık ESD+ standardını karşılıyor. İnsan çalışanlarla yapılan üretimde böyle bir standardın elde edilmesi pek mümkün değildir: İnsan saçı ve giysileri elektrostatik olarak yüklenme eğilimindedir, bu nedenle hassas elektronik parçalarla temas eden herkes için özel iş kıyafetleri gereklidir. Robotların kullanımı aynı zamanda genel vasıflı işçi eksikliğini de ortadan kaldırır. Çünkü monoton, tekrarlayan ve aynı zamanda zorlu işleri yapabilecek personel yok denecek kadar azdır.

Mükemmel Chaku-Chaku iş akışı

Diğer bir zorluk ise robotları, ilgili çalışma alanlarının birbiriyle mükemmel şekilde koordine edilmesini sağlayacak şekilde programlamaktı. Yedi KR AGILUS, alanda mümkün olduğunca az yer kaplamalıdır, ancak kollar ve kavrayıcıların çarpışmaması da gerekir. Roess, "Bu tür bileşen alanları KSS işletim sistemimizde standart olarak uygulanabilir" diyor, "böylece ana kontrol, robotların çarpışmasının güvenli bir şekilde önlenebilmesi amacıyla robot A için ve robot B için bir alanın ne zaman serbest bırakıldığını her zaman belirleyebilir."

Bunun gibi otomasyon çözümleri kolayca ölçeklenebilir. Yenilikçi elektrikli otomobiller için HPC üretiminde kullanılır.

Ayrıca pratik: Eğer bir tesis ek robotları içerecek şekilde genişletilirse, bunlar da hızlı bir şekilde yeniden yapılandırılabilir ve siparişler diğer KR AGILUS ile birlikte tamamlanabilir. Makineleri veya diğer yedek parçaları içerecek şekilde genişletme burada da kolaydır.

Sonuç ve görünüm: umut verici bir çözüm

Tedarik becerileri zor zamanlarda bile iyi olduğundan KUKA ile çalışmayı tercih ediyoruz.

Chris Klöpfer, Teknik Satış Müdürü, Schnaithmann

Mevcut proje bunu bir kez daha kanıtladı. Uluslararası otomobil tedarikçisi olan müşteri, elektronik sektöründe ESD özellikli robot üreticisi KUKA'yı bulduğu için de son derece memnun. Joachim Roess, birkaç aydır işletimde olan tesisin genişletileceğini açıkladı. Roess, "İkinci bir test istasyonu zaten planlanıyor; bu tür bir çözüm kolayca ölçeklendirilebildiği için bu hızlı ve kolay bir şekilde uygulanabilir" diyor. Uzmanlar, yenilikçi elektrikli otomobiller için süper bilgisayarlara olan ihtiyacın artmaya devam edeceğini tahmin ediyor; bunun gibi otomasyon çözümleri, yüksek talebin karşılanmasına ve ekonomik üretim yapılmasına yardımcı oluyor.

Bu arada otomobil tedarikçisi, yarının hareketliliği için daha yenilikçi çözümler üzerinde KUKA ve entegratörlerle birlikte çalışıyor. Bir araştırma projesi, KMR iiwa mobil robotunun, devre kartlarının yüksek hızlı donanımını desteklemeye uygun olduğunu göstermiştir. Birleştirme işleminin bir parçası olarak, hassas bileşenlerin PCB kartı üzerinde belirlenen konumlara güvenilir, hızlı ve hassas bir şekilde ulaşmasını sağlar. Uluslararası otomobil tedarikçisinden, üretimini ve dolayısıyla yarının hareketliliğini daha da verimli ve yenilikçi kılmak için bir adım daha.