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Soluzioni con AGV nel settore automobilistico

Soluzioni con AGV nel settore automobilistico: nuovo traguardo nella costruzione di carrozzerie

Un sistema di trasporto a guida autonoma contribuisce a migliorare la sicurezza ed efficienza della produzione totalmente automatizzata nella costruzione di carrozzerie del costruttore internazionale di automobili.


Nuovi traguardi nell’intralogistica intelligente

In qualità di general contractor KUKA si è occupata dell’integrazione del sistema di trasporto a guida autonoma (abbreviato in AGVS) per l’intero processo di costruzione di carrozzerie: dallo sviluppo del modello di sicurezza, alla progettazione, dall’engineering alla simulazione fino alla realizzazione del progetto. Il sistema di trasporto a guida autonoma nella produzione delle strutture dello stabilimento di Tuscaloosa è un progetto pilota futuristico, che pone una pietra miliare nella produzione basata su AGVs di carrozzerie di veicoli.

Il sistema intelligente di trasporto a guida autonoma, collegato in rete, si occupa di concatenare gli impianti senza problemi e di assicurare una maggiore sicurezza ai lavoratori nelle attività di produzione di carrozzerie.

Michael Jürgens, Responsabile di KUKA AGV Solutions

Concatenamento flessibile nella costruzione automatizzata di carrozzerie

Con la costruzione della carrozzeria, la cosiddetta “costruzione della struttura”, nasce la struttura di base dei tre modelli di veicoli: il sottoscocca viene qui assemblato e saldato con le pareti laterali e il tetto, per poi passare alle parti accessorie come il cofano motore, il portellone posteriore e le portiere. La costruzione della struttura avviene in modo sostanzialmente automatizzato con robot KUKA dei modelli KR QUANTEC, KUKA KR FORTEC e altri robot KUKA.

Per realizzare senza problemi il concatenamento degli impianti all’interno di questa sezione di produzione, Mercedes-Benz si è rivolta a KUKA, specialista nell’automazione. “Come general contractor disponiamo del know-how di engineering necessario per progettare tutte le fasi e tutte le procedure del processo e per realizzare con successo anche progetti complessi con tutte le competenze”, afferma Michael Jürgens. Il team KUKA ha sviluppato il modello di sicurezza del sistema di trasporto senza guidatore e ha progettato e simulato il concatenamento flessibile dell’impianto utilizzando circa 100 sistemi di guida autonoma (AGV in inglese).

Per il trasporto di componenti di carrozzerie e carrozzerie complete vengono usati circa 100 navette  di guida autonoma all’interno di una flotta.

Sicurezza delle persone grazie a una produzione senza carrelli elevatori

Per migliorare la sicurezza dei lavoratori, il trasporto dei componenti tra le stazioni di lavorazione della costruzione di carrozzerie avviene senza carrelli elevatori. Per garantire l’arrivo Just in Time di componenti e carrozzerie alle stazioni dei processi, KUKA ha sviluppato un sistema di trasporto a guida autonoma (AGVS). Questa soluzione efficiente di intralogistica si occupa di coordinare la consegna puntuale, da parte dei circa 100 veicoli di guida autonoma (AGV), dei componenti necessari del modello di veicolo nella stazione di produzione giusta, nella quale vengono montati senza buffer intermedio. Numerose fasi di processo vengono eseguite contemporaneamente in due moduli di processo.

Nello stesso momento gli AGV devono soddisfare gli elevati standard di sicurezza per l’interazione con le persone nello stabilimento. Questo significa che ad esempio gli AGV riescono a riconoscere, grazie a dei sensori ottici, quando nella traiettoria si trovano persone o altri ostacoli. “In questa eventualità arrestano in sicurezza gli AGV emanando anche un segnale acustico e ottico”, descrive Felix Tschorn. “Solo quando la via è di nuovo libera, il trasporto può proseguire.”

La particolare difficoltà del progetto stava nella complessità e nella portata del concatenamento degli impianti. La soluzione intralogistica doveva quindi controllare in modo centralizzato gli AGV e grazie a una navigazione libera doveva consentire di seguire una traiettoria creata in modo flessibile.

Felix Tschorn, direttore di progetto AGV Solutions per KUKA

Navigazione libera in un ambiente di produzione difficile

La navigazione degli AGV avviene per mezzo di una rete a griglia di magneti che copre l’intero capannone. Sul pavimento dell’area di produzione sono disposti dei punti magnetici a una determinata distanza. Grazie a questi ausili di orientamento, i sensori sui sistemi di trasporto senza guidatore determinano la propria esatta posizione e la comunicano al comando principale centrale. Il comando centrale esegue la simulazione di circolazione e il controllo del veicolo, provvedendo affinché tutti gli AGV consegnino in modo coordinato i componenti nel posto giusto al momento giusto sul percorso di volta in volta ottimale, su 11 circuiti che si intersecano.

Il sistema AGV totalmente automatizzato di KUKA collega le differenti aree della costruzione di carrozzerie.

Modello di controllo intuitivo e centralizzato

Il comando principale del sistema di trasporto senza guidatore è collegato direttamente al sistema di comando della produzione di Mercedes-Benz. Gli AGV si adattano quindi automaticamente alla pianificazione di produzione superiore, senza che sia necessario alcun intervento nel controllo degli AGV. In caso di pausa della produzione, ad esempio nelle festività o nei fine settimana lunghi, gli AGV entrano automaticamente in modalità standby, che può durare fino a 92 ore. Se la produzione riparte entro questo intervallo, i veicoli riprendono la propria attività automaticamente.

Il comando centrale AGV si occupa inoltre della gestione totalmente automatizzata della carica. Gli AGV si spostano autonomamente sulle stazioni di carica e sono quindi disponibili 24/7. Grazie a un’interfaccia grafica (GUI) è possibile pianificare e simulare in modo semplice e intuitivo i nuovi itinerari. Il concatenamento degli impianti che avviene allo stesso livello dell’impianto di produzione consente un adattamento molto rapido e semplice ai cambiamenti nella struttura di produzione, ad esempio per nuove serie di modelli. Un altro vantaggio della navigazione libera con griglia di magneti induttivi: nel contesto difficile della costruzione delle carrozzerie, i sensori possono sporcarsi, ad esempio con la polvere di saldatura. La navigazione con griglia di magneti è poco sensibile da questo punto di vista, e robusta, e ciò la rende particolarmente affidabile.


Siamo orgogliosi del successo di questo progetto, che per tutti i partecipanti rappresenta una pietra miliare dell’intralogistica intelligente. Ma ancor più siamo lieti della prosecuzione della collaborazione e della fiducia nel nostro know-how.

Felix Tschorn, direttore di progetto AGV Solutions per KUKA
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