Afscheid van de oude assemblagelijn:automatisering verandert productieprocessen in de auto-industrie

's Werelds toonaangevende vakbeurs voor intelligente automatisering en robotica, automatica, vindt plaats van 16 tot 19 juni in München.

Een van de belangrijkste aandachtspunten van het evenement zal zijn om de autoproductie flexibeler te maken.

Talloze exposanten zullen alternatieven presenteren voor conventionele assemblagelijnproductie met stationaire transporttechnologie, bijvoorbeeld transportsystemen zonder bestuurder en natuurlijk cobots voor samenwerkingstoepassingen tussen mens en robot.

De auto-industrie ondergaat ingrijpende veranderingen. De discussie over de aandrijftechniek van de toekomst is volop aan de gang. Sommige fabrikanten zetten in op elektromobiliteit, terwijl anderen het eerder gebruiken als overgangstechnologie.

Tegelijkertijd lijken voertuigen met verbrandingsmotor op dit moment in ieder geval duurzamer dan eerder werd aangenomen.

Bovendien hebben nieuwe generaties dieselmotoren met zeer effectieve filtertechnologie een aanzienlijk lagere uitstoot dan hun voorgangers. Andere toekomstige aandrijfalternatieven zijn synthetische brandstoffen, waterstof en brandstofcellen.

Welke invloed heeft dit scenario op de sterk geautomatiseerde autoproductie? Wat betekent dit voor aanbieders van robotica en automatiseringstechnologie? Met andere woorden, hoe ziet de autoproductie van de toekomst eruit?

De diversiteit aan aandrijftechnologieën en de daaruit voortvloeiende onzekerheid maken het voor autofabrikanten moeilijk om deze vragen te beantwoorden.

Maar één ding is zeker:zonder zeer flexibele, digitaal genetwerkte automatiseringsoplossingen kunnen de uitdagingen van de toekomst niet worden aangegaan.

Er is vraag naar duurzame, Industrie 4.0-compatibele oplossingen die voertuigfabrikanten, Tier 1-leveranciers en systeemleveranciers over de hele wereld ondersteunen bij de implementatie van ultramoderne productiestructuren.

Eliminatie van stationaire transportbandtechnologie

Automatica, de toonaangevende vakbeurs voor automatiseringstechnologie, toont technologieën die hiervoor geschikt zijn. Veel van deze oplossingen hebben de eliminatie van stationaire transportbandtechnologie gemeen.

Dit betekent een echte paradigmaverschuiving, omdat de lopende band al meer dan honderd jaar de autoproductie domineert.

Tegenwoordig zoeken autofabrikanten en fabrieksplanners naar alternatieven voor deze uiterst efficiënte maar ook onbuigzame technologie.

In de carrosseriebouw werden al jaren geleden de eerste stappen gezet. De robots die daar worden gebruikt, lassen, klinken en lijmen niet alleen, maar ze houden en transporteren ook de carrosserieën terwijl hun machinale "collega's" ze verwerken.

Een van de positieve neveneffecten:bij het wisselen van model hoef je niet de hele productielijnen te schrappen, maar alleen de robots te herprogrammeren.

Nieuw tijdperk, niet alleen in autoproductie

Dit principe kan nu ook worden toegepast op de eindmontage. Porsche demonstreert dit met zijn nieuwe Taycan-productiefaciliteit in Zuffenhausen.

Volgens Albrecht Reimold, hoofd productie bij het bedrijf, is de lopende band daar zo goed als afgeschaft. In plaats daarvan gaan de voertuigen door de productie op zelfrijdende transportsystemen, ook wel autonoom geleide voertuigen (AGV's) genoemd, en worden dus stap voor stap voltooid.

Dit vergroot de flexibiliteit aanzienlijk. De snelheid van de AGV's is net zo variabel als de tijd die ze op de verzamelplaatsen doorbrengen; in theorie hoeven de voertuigen niet allemaal dezelfde route door de productie te nemen. Daarnaast kunnen er probleemloos meerdere modellen of afgeleiden op één en dezelfde lijn geproduceerd worden.

Het complete spectrum van flexibele automatisering

Dit toont aan dat flexibiliteit de troefkaart is – en dit geldt niet alleen voor autoproductie.

Markus Uellendahl, senior partner management consulting bij Porsche Consulting, zegt:"We zullen ook in andere industriële sectoren een afwijking zien van traditionele geautomatiseerde productielijnen.

“In de Smart Factory van de nabije toekomst maken flexibele transportsystemen zoals AGV’s het makkelijker om productie- en logistieke processen aan te passen.

“In de meest consistente vorm van implementatie sturen de producten die worden geproduceerd automatisch de assemblagestations aan die momenteel beschikbaar zijn op autonome transportsystemen. Algoritmen en kunstmatige intelligentie ondersteunen de planning en maken de besluitvorming efficiënter.”

Volgens Uellendahl vermindert de verhoogde convertibiliteit van de slimme fabriek verdere investeringen verder.

Bedrijven die dit doel strategisch nastreven, kunnen actief gebruikmaken van veranderingen in producten en processen om een ​​concurrentievoordeel te behalen en zich sneller aan te passen aan veranderende marktvereisten en algemene omstandigheden.

Op Automatica laten tal van providers zien hoe slim, digitaal genetwerkte productie kan worden geïmplementeerd.

Naast robots spelen ook industriële machine vision systemen, grijpers en positioneerunits, sensoren en elektronische besturingen een centrale rol in deze context.

De vakbeurs biedt een unieke kans om al deze productgroepen gericht onder de loep te nemen.

Cobots plaatsen werknemers centraal

Daarnaast is bij automatica een verdere ontwikkeling te zien:Moderne automatiseringsconcepten doen het niet zonder medewerkers, maar stellen ze centraal.

Exoskeletten en cobots ontlasten medewerkers fysiek. De grootste ontwikkelingssprong is te verwachten op het gebied van cobots. Gevestigde robotfabrikanten presenteerden op automatica 2018 al baanbrekende oplossingen en in 2020 zullen nog veel meer ontwikkelingen te zien zijn.

Zo zal de Japanse robotfabrikant Fanuc in München een volledig nieuw ontwikkelde cobot presenteren.

Toekomstgerichte HRC-oplossingen kunnen ook worden verwacht van Universal Robots, Kuka, Yaskawa, ABB, Stäubli en vele andere exposanten.

Bezoekers kunnen ook bijzonder uitkijken naar de verschillende nieuwe exposanten zoals Han's Robot, Hanwha Precision Machinery, Techman Robot, Convertible Robots en Yuanda Robotics.

Collaboratieve robots zijn in de praktijk al lang gebruikelijk, zoals bij Opel in Eisenach:een cobot van de Deense fabrikant Universal Robots schroeft daar aircocompressoren aan motorblokken.

Direct naast de medewerkers, zonder scheidend veiligheidshek, draait de robot om de twee minuten drie schroeven vast tot precies 22 Newtonmeter terwijl zijn menselijke collega's het minder stressvolle boven- en benedenstroomse werk blijven uitvoeren.

Nog een voorbeeld:samen met BMW in Dingolfing heeft Kuka een robotoplossing ontwikkeld die het werk faciliteert voor werknemers die conische tandwielen met een gewicht tot 5,5 kg optillen en tot op de millimeter nauwkeurig in voorastransmissies plaatsen.

Vroeger deden ze dat handmatig, maar tegenwoordig helpt de gevoelige robotcollega LBR iiwa hen. Het is opgehangen aan een slanke stalen constructie en kan zonder externe sensoren, omdat een gezamenlijk koppelsensorsysteem actief is in zijn zeven assen.

Christoph Hock, hoofd van de samenwerking tussen mens en robot bij Kuka Systems, zegt:"We zullen in de toekomst aanzienlijk meer van dergelijke toepassingen in de auto-industrie zien.

“In tijden van toenemend aantal varianten is het een duidelijk concurrentievoordeel om de productie, bijvoorbeeld met behulp van flexibele HRC-units, optimaal af te kunnen stemmen op de benodigde bezetting.”

automatica zal in juni een grondig overzicht geven van hoe de nieuwe flexibiliteit op een praktische manier kan worden geïmplementeerd - niet alleen in de autoproductie.

Hoofdbeeld:Het principe van flexibele autoproductie zonder lopende band kan ook in andere industriële sectoren worden toegepast. Foto:Porsche Consulting