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汽車行業採用無人搬運車解決方案:車身製造產業的里程碑

全球知名的高級汽車製造商採用無人搬運車系統,在車身生產過程中落實安全高效的全自動化生產。


智慧內部物流里程碑

KUKA 作為承包商,負責將無人搬運車系統整合至整個車身製造體系中:從開發安全概念開始,經過整體規劃和工程設計,再進行模擬和執行計劃,一手包辦。位於 Tuscaloosa 的車身製造廠所採用的無人搬運車系統是一項引領未來的先導計劃,為無人搬運車系統支援車身製造樹立技術里程碑。

智慧聯網的無人搬運車系統可確保生產線順暢互連,為車身製造廠的人員創造更安全的工作環境。

KUKA AGV Solutions 負責人 Michael Jürgens

靈活連結全自動化車身製造

車身製造部門主要負責組裝三種車型的車身:車底與側圍和車頂在此處組合並焊接,然後裝上引擎蓋、尾門和車門。其中大量採用 KUKA KR QUANTEC、KUKA KR FORTEC 和其他 KUKA 機器人機型,以全自動方式製造車身

Mercedes-Benz 委託自動化專家 KUKA,為此生產階段打造順暢無阻的內部生產線互連機制。「作為承包商,我們擁有所有在規劃製程步驟和流程時所需的重要工程專業知識,能夠為所有產業成功處理複雜的專案」,Michael Jürgens 解釋道。為此,KUKA 團隊開發出無人搬運車系統,投入了將近 100 台無人搬運車(AGV)以規劃並模擬靈活的生產線互連,最後,KUKA 成功地實施了無人搬運車系統。

一個由將近 100 台無人搬運車所組成的車隊參與運輸車身零組件和整車車身。

生產過程中不堆疊物件,確保人員安全

為了能提高工作人員的安全性,在各個車身製造加工站之間運載零組件時,不會堆疊物件。為了讓零組件和車身能準時到達每個加工站,KUKA 開發出一套無人搬運車系統。這個高效的內部物流解決方案可確保將近 100 台無人搬運車 (AGV)能夠將每種車型所需的零組件在正確的時間點運送到正確的加工站。在這些加工站上組裝時並沒有緩衝時間,許多工作步驟會在兩個製程模組上同時進行。

同時,AGV 還必須符合與工廠人員互動的高安全標準。這表示,AGV會利用光學感測器來偵測行駛範圍內是否有人員或是其他障礙物。「若發現有人員或障礙物,AGV 會自主停止並發出聲音和視覺警示信號」,Felix Tschorn 說明。「只有當路徑清空之後,車輛才會繼續執行運輸作業。」

這項專案中最具挑戰性之處在於其複雜程度和必須互連的生產線規模。透過生產線互連的內部物流解決方案,才得以集中控制 AGV,並且同時透過自由導航技術來靈活規劃路線引導。

Felix Tschorn,KUKA AGV 解決方案專案負責人

在惡劣的生產環境中自由導航

AGV 的導航系統 是一個覆蓋整個廠房的格網型電磁網路。在生產區域的地面中,每隔一定間距就嵌入一個磁感應點。自動引導車的感測器會利用這些定向輔助裝置來確定其確切位置,並回報給中央協調系統。中央協調系統負責模擬交通情形並控制車輛,以確保所有 AGV 都協調地在其最佳路線上行駛,在 11 個相互交叉的迴路上將零組件在正確的時間點運送到正確的位置。

KUKA 的全自動 AGV 系統可連結車身製造中的不同區域。

直覺化中央式控制概念

無人搬運車系統協調控制系統直接與 Mercedes-Benz 的生產控制系統連線。如此,AGV 便可以依據上級生產規劃自動進行調整,不需人員介入 AGV 的控制系統。在暫停生產期間 – 例如假日或是長週末 – AGV 也會自動進入最長可達 92 小時的待機模式。若在 92 小時以內再次開始生產,車輛會自動繼續執行其任務。

此外,AGV 協調系統也負責全自動充電管理,AGV 會自行移至充電站,因此每日全天 24 小時隨時就緒待命。透過一個使用者圖形介面 (GUI),可以輕鬆直覺地規劃和模擬新路線。如此一來,透過與生產設備同一層級上的生產線互連,可以依據 生產基礎設施的變化,非常快速簡單地進行調整 ,例如在整合新車型系列時。自由網格型電磁導航的另一項優勢:在車身製造的惡劣環境裡,光學感測器可能會受到例如焊接粉塵的污染,網格型電磁導航技術結構堅固,不會受此影響,運作非常可靠。


我們為成功落實這項專案感到自豪,所有參與人員都是這個智慧內部物流里程碑的一份子。也因如此,對於能夠更進一步合作,以及對我們的專業知識的信任,我們感到加倍高興。

Felix Tschorn,KUKA AGV 解決方案專案負責人

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