通用汽车推进柔性化拼装
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MartyLinn以为柔性化是如今通用汽车(GeneralMotors)制造加工的要害地点。
因此,整车制造厂的工程师们正在研制进步短周期订单处理本领的要领。关于这个活动Linn知之甚详,由于他便是通用汽车控制、传送、呆板人技能与焊接局部(RW)中专认真呆板人技能那一块的首席工程师。在2004年初担当这个职位之前,他在白车身局部里做了两年认真进步技能的总成工程师。而再向前追溯五年左右,他则是RW里认真呆板人技能、焊接与C-Flex的首席工程师。全部这些职位有个互助点,那便是它们都致力于进步柔性,而这正是通用汽车主动推行的一个项目。Linn说,"实际上我们一贯想成为天下上最具柔性的汽车制造商。"这个筹划并非大略让拼装厂具备生产种种大略产品的本领,而是让某个工厂能真实地形成复合产品生产布局。为了得到这种本领,它意味着要运用到呆板人。
我们利用大量呆板人。Linn说,"我们在北美的每个拼装厂都利用呆板大家。"呆板人的数量远远超出预计。既有效于车身车间里用于点焊的大型焊枪(此中包括一些弧焊),也有效于质料的处理与质料的派发。喷漆车间是高度呆板人化的。通用汽车金属加工部用于装置生产的金属零件已大量利用呆板人举行搬运劳动。"呆板人在我们的装置厂里就象平常用品一样到处可见。"Linn增补道,"实用的点焊呆板人被大量应用。"但他连续指出,"在过往四年里我看到呆板人越来越多的应用,好比利用7轴活动呆板人来得到更高制造本领之类。"它们正在履行更具"相助性"的加工,如用一个呆板人夹持零件而别的两个举行焊接。
Linn通常提到的一个目标是"消除专机配置"。换句话说,长期以来一贯用于汽车装置加工的准则专用配置与夹具,正渐渐让路给呆板人。真相上,Linn布满信心地称:"我们相信我们在利用柔性呆板人夹具与装备方面显然远远带头于天下上任何一家公司。"他特别提到了C-Flex呆板人。C-Flex是指车身车间利用统一种可编程配置与呆板人互助焊接多种差别型号车身镶板(包括底板、车厢盖、引擎罩与发动机隔板)的可编程配置体系。如许做的好处是给人印象深刻并且具有多样性。最终,当推出新车型时车身车间用可编程要领能节省1亿美元,并且可实用于通用汽车连续推出的新式或庞大改型的轿车与卡车。在2004年共投放市场20种车型,而北美30个工厂里为数一半的工厂同时参加了新车型开辟制造劳动,资金敏捷得到节减。同时,C-Flex也能节省空间,车身车间节减了大抵150,000平方英尺的空间面积。其可编程性还能节省时间,通用汽车已经在其许多工厂里安置了C-Flex。
但是,仍然有亟需安置呆板人的地方。他解释道,"比方,底盘总成在用大型腾贵的专机配置。我们希看对它举行呆板人化,进步柔性并消除依赖于一种车型的专机配置资本投资。"
多重筹划投资。在汗青上,应用柔性配置真实的遇到的障碍之一是呆板配置的投资依赖特定的筹划。虽然有针对后续筹划利用柔性配置的机遇,但假设目标是控制筹划A的用度,那倘若多耗费那么一点钱却能同时对筹划B有益,到底做不做呢?Linn承认那确实存在争论。他指出,"到如今为止,我们建立利用呆板人已偶然日。"Linn解释道,"通用公司财务职员根据项目分派资金的要领是先对多重项目举行一个总投资,然后议决各个项目标完成收进送还总投资资本。"
再利用是利用呆板人的综合内容之一。虽然,Linn承认工程师们都喜好利用最新与最佳的配置。但是柔性配置通常办事于快速变化的用途场地并完成某项职责。以是当广泛的再利用呆板人时,并不每次都有效。"当我们完成筹划时,我们仍然购买新的呆板人与配置。由于有效载荷与负载比的弱势,呆板人在一些应用里没有上风而腐败。以是我们务必对它们举行整修与调换。虽然在一些新的筹划里我们举行了再利用,但是我们同时也外出购买新的呆板人来代替再利用的那些呆板人。"
Linn说,他们已经对包括Fanuc、ABB、KUKA与au在内的呆板人提供商举行准则化。我们全天下的工厂里都有这些提供商的产品。但这并不料味着他们对来自其他配置提供商产品的新技能不感喜好。"对付人和技能,不管它是提供商的一个产品还是新的技能构思,我们都有一个得当的答应进程。我们细致查抄并举行商业应用与工程分析。倘若它能办理全部标题并确实值得这么往办理,我们就答应它的利用。在我们对它真实准则化之前,我们将购买配置并在工厂里举行试验。"他连续说道,没有利用某种产品并不料味着他们对能提供竞争上风的该种产品不感喜好。
议决谋划到达预定目标。Linn说,"在99.9%的应用类别里,我们举行离线编程,这完成得非常好。从集成见解看,使我们陷进窘境的事变是建模不当-软管、电缆掉落的到处都是,这个没能很好地建模。我们只能停止进进,不打仗任何要害打仗点,并确信我们没有钩住夹头上的电缆。"乃至只有议决将呆板人配备上集成外罩,才华将零部件到处掉落的标题最小化。虽然,离线编程正是通用汽车所致力开辟的数学驱动产品与工艺的紧张局部。Linn说,"特别对付制造范畴,我们希看离线完成制造进程与筹划里的每件事变,连续验证以包管每个局部平常作用,最终能将它顺利下载到车间举行运用。如今最头疼的事变是不克创建好的模型。"
风趣的是呆板人本身并不让他们头疼。Linn称,"纵然呆板人曾由于某些小障碍(真实的或想象出来的)而被笑话,但呆板人的可靠性却连续使人感触惊讶。呆板人已成为工厂全部局部内最为可靠的配置。"倘若将他们的相对纷乱性、性能与柔性联合在一起来看的话,不可否定,真的是一种了不得的成绩。
针对更快的铝合金焊接的呆板人体系
Panasonic工厂主动化公司(Elgin,IL)财产局部经理TimNacey留心到汽车里的铝合金焊策应用数量在过往几年里连续上升。对此,Panasonic无疑相当感喜好,由于在过往的20年里,这个一贯是他们所答应见到的。近来,他们开辟了名为MIGForce推挽式记录进给体系,该体系特别计划用于优化铝合金MIG焊接,该体系可提供以5m/min举行盖板焊接和以2m/min举行盖板圆角焊接的本领。该体系运行于公司内的G系列呆板人。该系列呆板人之以是能与这个体系相配合,其重要因为在于它们装备了64位RISC控制器,这使得呆板人的控制器不但能控制呆板人自身的活动,还能控制焊丝进给体系与波形步骤(这有别于独立控制的枯燥弧焊体系)。Nacey解释道,为了得到快速、高质量的弧焊,务必协同控制焊丝进给速率、脉冲波形与呆板人的活动。
焊丝进给体系具有拉直焊丝的行星滚轮装置,以是当焊丝走到焊接处时并不会曲折,因此更为准确。紧张的是,该进给体系能与曲率检测电路相和谐,这个在利用小直径焊丝时,非常紧张。同时,该体系有助于包管可靠的起弧,这在必要完成叠焊时更显紧张性(比方在电弧连续重复触发与中断的时间)。倘若有电机载荷的变化,那证明有焊丝曲折的大概性,控制器能在曲折产生前关闭焊丝进给体系。
由于铝合金的特性,热量会从焊点转达到正被焊接的铝合金,因此焊接进程很不容易控制好。结果之一便是会造成焊接点的变化。议决在不低落焊接速率的条件下调理电流数值来控制波形的要领,Panasonic体系很好地办理了铝合金焊接的这些标题。
Nacey指出,当有些人在思考利用稠浊激光体系举行铝合金焊接时,Panasonic体系则能以其非常之一的代价来到达其80%的焊接速率的本领。