Industrie 4.0: KUKA Toledo Production Operations

Công nghiệp 4.0 với hoạt động sản xuất KUKA Toledo

Cùng với hoạt động Sản xuất KUKA Toledo, viết tắt là KTPO, KUKA là một cột mốc quan trọng trong chuỗi cung ứng kỹ thuật số và trong ngành công nghiệp 4.0. Ngay từ năm 2006, một giải pháp sản xuất bao gồm các hệ thống và kiến trúc được nối mạng đã được tạo ra bước đi trước thời đại. Nhà máy đã tạo ra một bước nhảy vọt về năng suất.

Cho đến năm 2006, việc sản xuất số lượng lớn được coi là không thể hiệu quả khi sản xuất nhiều chủng loại và phiên bản trên cùng một dây chuyền sản xuất. KTPO đã chứng minh điều ngược lại: Nhà máy Body-in-White dành cho thân xe Jeep® Wrangler mang tính đột phá về kết nối mạng và kiểm soát quy trình về mặt năng suất - và điều đó kèm theo tính linh hoạt chưa từng có trước đây. KUKA đã triển khai Ngành công nghiệp 4.0 trên thực tế vào thời điểm đó.

“Internet of Things in a Box” – Internet vạn vật trong một chiếc hộp

Cứ sau 77 giây, một phần thân được tạo ra trên một dây chuyền - bất kể dòng nào, bất kể phiên bản nào. Ngày qua ngày, đáng tin cậy trong mười năm qua. Để đạt được điều này, KUKA đã liên kết 259 rô bốt và 60.000 thiết bị khác của nhà máy với hệ thống giám sát đầu cuối mạnh mẽ và hệ thống quản lý dữ liệu cấp cao hơn. Đây là cách mà “Internet vạn vật trong chiếc hộp” được tạo ra. Và nó tiếp tục phát triển năng động – liên tục mãi mãi.

Trong nhiều năm, hệ thống này là một trong những dây chuyền thân vỏ hiệu quả nhất trong ngành công nghiệp ô tô Mỹ và là công ty tiên phong của Công nghiệp 4.0. Khoảng một triệu rưỡi thân vỏ cho Jeep® Wrangler đã lăn bánh gần như mỗi phút - bất kể đó là loại hai cửa cổ điển hay bốn cửa của dòng “Unlimited”.

De KTPO-installatie behoort tot de wegbereiders van Industrie 4.0. — Hệ thống KTPO là một trong những hệ thống tiên phong của Công nghiệp 4.0.

Mô hình toán tử hướng tới tương lai

Jeep® Wrangler được coi là một mẫu xe thành công - trong sản xuất cũng như nhu cầu. Để dễ dàng theo kịp với số liệu sản xuất ngày càng tăng, KTPO đã kích hoạt sản lượng không ngừng của thùng xe bằng sản xuất hai ca thông qua một hệ thống điều khiển thông minh. Giám đốc điều hành KTPO Jake Ladouceur nhấn mạnh: “KTPO cung cấp các thân xe chất lượng hàng đầu một cách đáng tin cậy.”

Mô hình điều hành toán tử KTPO cũng là mô hình tiên phong. Trong “Công viên nhà cung cấp Toledo”, bao gồm bốn địa điểm sản xuất, một số nhà cung cấp tự đảm nhận các công đoạn sơ bộ hoàn chỉnh trong xưởng của chính họ. Chrysler tự chịu trách nhiệm sơn và lắp ráp cuối cùng.

Dankzij Industrie 4.0 kan moeiteloos worden voldaan aan de hoge vraag naar het succesmodel Jeep® Wrangler. — Công nghiệp 4.0 giúp dễ dàng đối phó với nhu cầu cao đối với mẫu Jeep® Wrangler được ưa chuộng.

Hệ thống tường bên (cung cấp điện và miễn phí)
Hệ thống tường bên sử dụng “Overhead Power & Free” để vận chuyển các bộ phận thân xe trên hệ thống khung

Các bức tường bên được xây dựng theo bộ trong cùng một hệ thống
Dòng hộp (KUKA PULSE)
Việc sử dụng PULSE làm tăng thời gian hoạt động của sản xuất vì nó chỉ chứa một số bộ phận cơ khí bị mài mòn

Chi phí thấp do nhu cầu phụ tùng thay thế tối thiểu và tiêu thụ năng lượng ít hơn tới 25% riêng cho việc vận chuyển từ ga này sang ga khác
Bảo vệ gầm xe
Gầm xe JT được gắn bằng quy trình có sự hỗ trợ của robot

Loại mô hình JT được sản xuất trong hệ thống gầm xe
Trượt dưới gầm

Chuyển trượt Fata được sử dụng để hoàn thiện quá trình thi công sàn phụ.
Hệ thống khung (cổng đóng khung robot)

Hệ thống sử dụng cổng đóng khung robot. Các cổng này nối các thành bên thân xe với gầm xe bằng cách gắn với các bộ định vị công cụ giúp căn chỉnh chính xác các thành bên thân xe với gầm xe.
Dòng bảng điều khiển (nhóm Phù hợp nhất)

Dòng Autopanel được thiết kế theo cách mà các tấm khóa có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các biến thể thân xe khác nhau của từng chiếc xe đã qua xử lý. Vì các thành phần riêng lẻ của thân xe trắng (BIW) được hàn và đóng khung, một biến thể được giới thiệu để tạo ra một bộ phận lắp ráp có kích thước duy nhất từ xe này sang xe khác. Dây chuyền cho bảng điều khiển tự động đo lường lắp ráp toàn thân xe cuối cùng trong một trạm “trang trại dữ liệu” ngược dòng và gửi dữ liệu đo lường này đến các rô bốt / thiết bị hạ lưu khác nhau trong hệ thống, mà bảng điều khiển đóng đến vị trí tương ứng Điều chỉnh xe “phù hợp nhất”.
Hệ thống chắn bùn (RoboSpin)
Với quy trình RoboSpin của KUKA, nhôm có thể được hàn nhanh chóng như thép và độ mòn trên các đầu điện cực là như nhau đối với cả hai vật liệu

Quy trình KUKA RoboSpin cũng giảm thời gian chu kỳ và cải thiện chất lượng hàn
Ô cửa bên trong (hệ thống laser)
Sử dụng máy phát laser Laserline 6 kW

Hệ thống cấp dây cáp quang HIGHYAG RSK / ABICOR-BINZEL

29 mối hàn laser với độ sâu xuyên thấu 100% (theo đặc điểm kỹ thuật của FCA)

Hàn với 4.047 dây phụ để tránh các vết nứt trên nhôm 6000 series
Hệ thống cửa trước và cửa sau
Kẹp giữ cố định cụm phụ bên trong và bên ngoài bằng cách gắn chúng trên bảng đường may
Hệ thống mui xe động cơ (thiết bị viền con lăn)
Tất cả các hệ thống khóa đều sử dụng đầu uốn KS HOQ với bộ uốn góc KUKA RHS

Một quy trình ba giai đoạn được sử dụng để đảm bảo chất lượng uốn tốt nhất cho các đóng nhôm

KTPO như một nền tảng quản lý vòng đời thông minh

Những gì bắt đầu với việc kết nối các quy trình sản xuất với các hệ thống giám sát phía sau, giờ đây đã phát triển thành một nền tảng quản lý vòng đời thông minh trong quá trình Công nghiệp 4.0. Giải pháp số hóa xuyên suốt kiểm soát và giám sát trong thời gian thực toàn bộ chuỗi giá trị từ khi nhận hàng, thông qua các quy trình sản xuất đến đầu ra hàng hóa - được kết nối với sản xuất. Nó cũng xác định các điểm yếu và tối ưu hóa việc sử dụng.

Từng ngày KTPO đã chứng minh một cách ấn tượng với dấu ấn hàng đầu rằng KUKA đang vận hành một xưởng sản xuất thân xe có thể đáp ứng nhu cầu cao nhất của ngành công nghiệp ô tô về chất lượng và hiệu quả cũng như các yêu cầu của Công nghiệp 4.0.

Ma trận sản xuất từ KUKA

Với các ô sản xuất có thể định cấu hình và sự tách biệt giữa hậu cần và sản xuất, sản xuất ma trận là một cột mốc quan trọng trong Công nghiệp 4.0.

Các hệ thống lắp ráp ASM

ASM sử dụng hai biến thể của sự hợp tác thông minh giữa con người và robot: với LBR iiwa trong khu vực thiết lập trước và KMR iiwa trong quá trình sản xuất.