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多車型共線生產的現在與未來

2017-08-01 10:05:24·  來源:KUKA柔性系統
 
汽車工業是一個典型的資本技術密集型產業,也是目前自動化程度最高的行業,推陳出新的頻率日益增高。十年前,需要4年開發周期的汽車產品,現在只需要2年就可以完成。不少汽車廠家從以前的每年推出1~2款新車,到現在每年推出5~6款新車。這種高頻次的推陳出新率不僅僅是充分發掘市場需求的結果,更需要強有力的制造技術來配合
汽車工業是一個典型的資本技術密集型產業,也是目前自動化程度最高的行業,推陳出新的頻率日益增高。

十年前,需要4年開發周期的汽車產品,現在只需要2年就可以完成。不少汽車廠家從以前的每年推出1~2款新車,到現在每年推出5~6款新車。這種高頻次的推陳出新率不僅僅是充分發掘市場需求的結果,更需要強有力的制造技術來配合生產。

為了滿足目前急劇增加的新車型生產,整車廠對多車型共線生產有了更高的需求。多車型共線生產的重點在于順利切換側圍夾具,共線的車型越多,所需的側圍夾具也越多。在現有場地面積下,實現低成本的多車型生產成為汽車整車廠商面臨的重大挑戰。

隨著共線生產車型數量的增加,對于側圍總拼工位的設計要求也越來越嚴格。目前行業線體供應商對于總拼工位流行的設置有4種,分別是并排式、轉轂式、轉臺式,以及康采恩式(空中豎直式)。其中并排放置設計,優點是造價較低,缺點是總拼工位占地面積過大,對于工廠場地要求高;康采恩式的占地面積比較小,但是空中占很大的面積,同時會影響空中輸送系統的布置;轉轂式生產缺點是造價相對高,但是能極大地減少客戶場地使用面積;轉臺式的總拼缺點是占地面積較大,優點是歷史悠久,技術相對成熟。

其中技術難度較高的是多車型轉轂式生產,車型越多,越需要提高夾具切換時間,以便降低生產節拍損失。業內側圍夾具的切換時間一般為18 s,而庫卡通過在轉轂上方增加側圍夾具的空中返回軌道,任意側圍夾具的切換時間最快可達15 s,可以顯著地減少車型切換的節拍損失。庫卡轉轂式生產設計每一個轉轂可儲存4個夾具,總拼工位占地面積最低可達寬13 m×長23.6 m,而行業上能實現的占地面積一般在寬18 m×長25 m左右。

 并列式放置

轉轂上方的軌道是一種更換裝置,用于不同轉轂之間側圍夾具的更換,具有多個可控、可轉動夾具存儲庫和夾具傳送裝置,在夾具庫之間傳輸夾具并將其運送到工作站的操作位置的功能。這種技術為安裝和更換不同的、典型的夾具提供了更高的靈活度,并且能夠在更換車型類型和相應的車身件時更快地更換夾具。夾具傳輸裝置為所屬的夾具庫提供了多種并行聯接的可能性,可以在地面更換夾具的同時空中軌道也在傳送另一個車型的側圍夾具。優選并行配置的夾具傳輸裝置允許相對于夾具傳送裝置獨立地在不同夾具庫之間更換夾具,由此可以在夾具庫之間實現夾具的循環傳送。


轉轂式生產仿真圖

此項技術還有一個優點是擁有臨時夾具存儲位置,在為其中一個車型安裝車身件的時候,另一個夾具可先移動到存儲位置待命,以便更快地切換。
通過空中軌道快速切換側圍夾具是目前庫卡系統的專利技術,其關鍵部件由庫卡系統德國總部研發生產,采用德國進口部件,可以保證較長的使用壽命以及長久的運行穩定性,故障率較低。車身進入工位時,采用精定位鋼結構保證車身精度,精確地將偏差控制在很小的范圍內,對于多車型生產的順利實現有著非常重大的作用。

KUKA矩陣式生產

未來新產品的開發周期不斷縮短,成本也不斷降低。隨著汽車技術水平的提升和制造技術的變革,伴隨著日趨激烈的市場競爭,多品種生產最大限度滿足市場的多樣化需要,直到滿足每一位用戶的需要。“多品種、小批量”的定制生產方式開始進入人們的視野?;诔墒斓募夹g以及豐富的經驗,結合對“工業4.0”概念的理解和探索,一種獨有的矩陣化生產解決方案被率先提出。變線為站,同時完成多種加工,利于實現個性化生產;降低庫存,提高設備利用率和縮短加工周期,提升中國客戶在市場上的競爭優勢。 
 
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