汽車產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、環(huán)節(jié)眾多、覆蓋范圍廣的特點。近年來,面臨產(chǎn)能過剩、客戶需求多樣化與個性化、原材料成本和勞動力成本上升、利潤空間壓縮等多重挑戰(zhàn)。為應對這些挑戰(zhàn),行業(yè)企業(yè)普遍認同借助新技術以降低成本、提高效率、實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型升級的重要性,進而對移動機器人在汽車產(chǎn)業(yè)的應用價值給予充分肯定。
汽車行業(yè)可視為我國移動機器人最早實現(xiàn)應用的制造領域,經(jīng)過30多年的發(fā)展,各類型移動機器人,如牽引式、潛伏式、料箱式、叉車式等,在輔助裝配、物料存儲、揀選、輸送、上線作業(yè)場景中廣泛應用。同時,移動機器人技術、產(chǎn)品及解決方案的創(chuàng)新步伐不斷加快。
移動機器人的應用在汽車主機廠的沖壓、焊裝、涂裝、總裝均有涉及,其中,沖壓環(huán)節(jié)大多用于沖壓下線至倉儲區(qū),總裝車間內(nèi)應用則為最多、最成熟,廠內(nèi)發(fā)動機、內(nèi)外飾、底盤等零部件存儲及配套排序上線具有廣泛的應用,突出了物流機器人高度柔性化、信息化的特性,具備明顯降本效益。
沖壓車間
在沖壓車間,AMR能夠兼容多尺寸的載具搬運,并且能夠與產(chǎn)線機械臂對接,實現(xiàn)載具全程自動上下線,人車料分離,從而提高作業(yè)安全性。
焊裝車間
焊裝車間生產(chǎn)線包括四門、車架、前后蓋和翼子板等焊接生產(chǎn)線。在焊裝車間,針對零散的車體,AMR能夠支持側圍等超長、異性載具的搬運。在焊裝車間空間緊湊的情況下,實現(xiàn)多級緩存,復雜空滿交換,柔性滿足產(chǎn)線上的需求。整個流程實現(xiàn)無人化、智能化,滿足不同車型混線生產(chǎn)。
涂裝車間
涂裝車間主要將涂料涂覆于車身表面,整個工藝流程包括清洗、電脈、色漆、清漆等步驟。在焊接完成后,車身進入涂裝車間進行上色。涂裝生產(chǎn)線工藝復雜,目前AMR能克服嚴苛環(huán)境,可以實現(xiàn)前后保險杠、車門門板、內(nèi)外飾板等注塑件的下線至緩存區(qū),噴涂線配送上線以及噴涂線下線的多環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)運。
總裝車間
汽車總裝車間是將車身和零部件組裝成整車,在整車廠中占地最大??傃b車間內(nèi),內(nèi)飾線、底盤線、車門線、完成線等主線物流,以及發(fā)動機分裝、儀表分裝、后懸分裝、前后橋合裝等裝配,均可以由AGV/AMR配合完成,總裝車間物流工作量占整個汽車工廠物流工作量70%以上,因此它也是AGV/AMR最主要的應用場所,也是目前最成熟的場景。
總裝車間引入AMR以完成零部件的入廠收貨,小件標準箱的存儲、送線及空容器管理。AMR支持柔性的內(nèi)排、外排等順序配送。此外,重載AMR替換主線、分裝線的傳統(tǒng)滑板線,實現(xiàn)總裝生產(chǎn)物流和工藝物流的轉(zhuǎn)型升級。
在汽車總裝線底盤裝配發(fā)動機、后橋的工藝環(huán)節(jié)中,由于發(fā)動機及后橋零件的質(zhì)量、體積均較大,底盤舉升AGV/AMR小車發(fā)揮著巨大作用,同時小車調(diào)度系統(tǒng)能夠與制造執(zhí)行系統(tǒng)進行交互,實現(xiàn)車輛調(diào)度、任務監(jiān)控、防錯預警、數(shù)據(jù)可追溯等功能。
在車企智能制造改造中,多數(shù)企業(yè)面臨著現(xiàn)有產(chǎn)線導入改造周期長、成本高、運行維護復雜、停線影響大、整體物流布局拓展性低等難題。而移動機器人作為智能化設備,不僅能提高生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品質(zhì)量、改善作業(yè)環(huán)境、保障人身貨物安全、降低生產(chǎn)成本,還可以滿足消費者日益增長的個性化、多元化需求。
KUKA AMR基于SLAM & 二維碼融合導航技術,為汽車行業(yè)量身定制了涵蓋沖壓、焊裝、涂裝、總裝、零部件廠等全工藝、全場景的解決方案。通過系統(tǒng)平臺算法的持續(xù)迭代與優(yōu)化,支持多種車型協(xié)同作業(yè)、任務編排,進而實現(xiàn)柔性配送和精細化管理。
為制造賦能
目前,KUKA AMR汽車行業(yè)解決方案憑借標準化與定制化的有機結合,以及快速迭代與高效交付,已在單項目現(xiàn)場實現(xiàn)移動機器人的規(guī)?;哼\行。該解決方案助力包括廣汽埃安和某行業(yè)頭部新能源汽車品牌,推動精益管理和智能制造,致力于打造汽車行業(yè)智慧物流的新典范。
KUKA AMR × 廣汽埃安
該項目主要應對了兩大業(yè)務場景的無人化搬運挑戰(zhàn),分別為天窗天幕裝配線的天窗天幕臺車的AMR智能搬運,以及電池裝配線電池包的AMR智能搬運。在短短不到兩個月的時間內(nèi),項目全面上線,實現(xiàn)了無人化線邊搬運,有效滿足工廠快節(jié)奏的生產(chǎn)節(jié)拍需求。同時,大幅提升了生產(chǎn)效率和對接準確率,為埃安第二智造中心整體智能物流項目的實現(xiàn)奠定了堅實基礎。
此次,庫卡與埃安聯(lián)合研發(fā),庫卡提供了多臺AMR移動機器人及K-MRS軟件平臺,構建一體化智能物流解決方案,實現(xiàn)天窗天幕裝配線與電池裝配線兩個場景的物料智能運輸。項目投產(chǎn)后,廠內(nèi)物流得到顯著優(yōu)化,物流效率大幅提升,作業(yè)環(huán)境得以改善,同時實現(xiàn)產(chǎn)能提升。
KUKA AMR × 某行業(yè)頭部新能源汽車品牌
KUKA AMR針對客戶西安售后倉實現(xiàn)小件物的自動化搬運和智能化管理,提升出入庫效率,降低出錯率,提升運營水平??蛻粢?strong>20臺潛伏舉升KMP 1500i,1套由庫卡機器人組成的自動拆零揀選系統(tǒng),箱式輸送線及配套分揀設備,并配備定制化WMS系統(tǒng)與K-MRS系統(tǒng)對接,實現(xiàn)實時訂單管理、出入庫信息監(jiān)控、AMR車輛管理、任務執(zhí)行等功能。
項目實施后節(jié)省了6個人工,為客戶降低了人力成本,小件庫存密度提升200%,揀選準確率達99.9%,整體工作效率提升100%。實現(xiàn)線邊搬運、入庫、存儲、出庫全流程自動化、無人化、數(shù)字化,提升配送時效性,減少線邊緩存數(shù)量,提升空間利用率,實現(xiàn)自動化料箱立庫智能化、數(shù)字化。
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計分析,2023年新能源汽車持續(xù)快速增長,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛,同比分別增長35.8%和37.9%,產(chǎn)銷連續(xù)9年位居全球第一。
毫無疑問,AGV/AMR作為柔性制造和智能裝配的得力幫手,在汽車沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝中將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)物流技術,實現(xiàn)物流自動化和裝配智能化,為車企未來實現(xiàn)數(shù)字化、無人化汽車智造工廠助力。
與其它技術發(fā)明相比,機器人相對而言比較年輕。世界上第一個工業(yè)機器人誕生于二十世紀中葉。1973 年,庫卡研發(fā)了第一臺由電機驅(qū)動的6軸工業(yè)機器人FAMULUS。1996年,庫卡機器人公司的工業(yè)機器人開發(fā)取得質(zhì)的飛躍。當時,由庫卡公司開發(fā)的首個基于PC機的控制系統(tǒng)已投放市場。由此開創(chuàng)了以軟件、控制系統(tǒng)和機械設備完美結合為特征的、“真正的”機電一體化時代。
工業(yè)機器人的用途在過去幾年不斷增多。對于庫卡客戶來說,“Made by KUKA Roboter”的自動化是提升生產(chǎn)效率和增加經(jīng)濟效益的重要法寶。它不僅促進產(chǎn)品質(zhì)量提高,還能降低高昂的物料消耗,并且減少稀缺能源資源的使用。機器人憑借高度靈活的自動化能力,取代了十五年前還廣泛使用的呆板、昂貴的特殊機械制造。
過去,工業(yè)機器人幾乎僅僅應用于汽車行業(yè)和大批量生產(chǎn)領域。通過堅定不移地持續(xù)發(fā)展機器人和控制系統(tǒng)技術,庫卡機器人公司現(xiàn)在進入了汽車工業(yè)以外的許多其他行業(yè)。開發(fā)活動主要以新興市場中的應用為目標 - 尤其是食品、塑料、金屬加工、鑄造、電子、醫(yī)療技術和娛樂業(yè)。
庫卡機器人使自動化變得簡單:設計簡單、集成簡單、操作簡單、保養(yǎng)簡單,并且能夠簡單地匹配客戶的特殊要求。憑借控制系統(tǒng)KR C4、KR QUANTEC系列機器人、KR AGILUS系列小型機器人、尤其還有2013年推出的輕型機器人LBR iiwa,庫卡正向世人展示機器人技術如何變得更加安全、更加節(jié)能。
庫卡機器人有限公司的愿景是使機器人成為人類在生產(chǎn)中的智能化好幫手,使機器人能夠以高質(zhì)量工作的優(yōu)勢在生產(chǎn)領域為人提供支持,使中小企業(yè)也都能夠經(jīng)濟實惠地使用機器人。人與機器人攜手合作,通過能力互補成為理想的工作伙伴。
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