Audi napędza innowacje na hali produkcyjnej

Na początku obawiam się wejścia do komory lasera. Jego 13-kilowatowe diody wystrzeliwują podmuchy energii wystarczająco silnej, aby stopić metal. W tej chwili są gotowe do montażu na ramie dachu i ściany sedana Audi A3. Ale inżynier z fabryki Audi w Ingolstadt w Niemczech nalega, abym widział z bliska niewidzialny lutowany laserowo szew, który ma zostać wykonany, w tym maleńkie zagięcie, zaledwie pięć milimetrów wokół, które zapobiega korozji karoserii pod wpływem czynników atmosferycznych .

Skorupa samochodu znajduje się pośrodku komory i jest otoczona ramionami robotów, z których jedno celuje w coś, co wygląda jak lutownica. Proces lutowania laserowego, podobnie jak wiele innych na hali fabrycznej o powierzchni 540 000 stóp kwadratowych, jest zautomatyzowany i zabezpieczony za barierkami lub w zamkniętej komorze. Później, kiedy widzę ludzi w fabryce, zwykle pedałują długimi, nieskazitelnymi korytarzami na czerwonych rowerach.

Hubert Hartmann, szef warsztatu blacharsko-lakierniczego A3 w Ingolstadt, nazywa ją najnowocześniejszą halą produkcyjną tego rodzaju. Jest jak szwajcarski zegarek, z tą samą precyzją, mówi, gdy maszyny wirują w pobliżu z zaprogramowaną dokładnością. Podczas gdy większość fabryk samochodowych używa robotów do spawania i innych niebezpiecznych zadań, Audi łączy wysoki poziom automatyzacji z wieloma innymi zaawansowanymi technologiami produkcyjnymi, w tym laserami o niskiej mocy napędzanymi czujnikami optycznymi; innowacyjne łączone spajanie i spajanie, które oszczędza zarówno czas produkcji, jak i wagę samochodu; oraz hamowanie regeneracyjne w systemach wind i przenośników w celu zmniejszenia kosztów energii.

Pomimo stosunkowo wysokich zarobków, długich urlopów oraz surowych przepisów i regulacji dotyczących pracy, Niemcy pozostają światowym liderem w wielu sektorach produkcyjnych. W ubiegłym roku eksport przemysłu motoryzacyjnego i przemysłowego pomógł krajowi odnotować rekordową nadwyżkę handlową w wysokości 198,9 miliarda euro (269 miliardów dolarów). Jeden powód: automatyzacja. Współczesna niemiecka produkcja samochodów wykorzystuje zaawansowane technologie produkcyjne w celu zwiększenia wydajności i zysków. W rezultacie zatrudnienie w przemyśle spadło. W latach 1970-2012 udział niemieckiego zatrudnienia w przemyśle spadł o połowę, do około 20 procent (prawie dwukrotność udziału w USA).

W warsztacie Audi A3 w Ingolstadt liczba robotów jest w przybliżeniu równa 800 pracownikom. Wykonują większość ciężkich prac, a także potencjalnie niebezpieczne zgrzewanie punktowe i spajanie oraz żmudne, powtarzalne testy. Zdaniem Bernda Mlekuscha, szefa działu rozwoju technologii w Audi, korzyści z automatyzacji to znacznie wyższa produktywność i mniejsze zapotrzebowanie na nieprzeszkolonych pracowników. Jednocześnie coraz bardziej potrzebni są pracownicy lepiej wyszkoleni i bardziej wyspecjalizowani. Niemieccy robotnicy motoryzacyjni i ogólnie niemieccy robotnicy przemysłowi już teraz zarabiają znacznie więcej niż ich amerykańscy koledzy.

Hubert Hartmann z Audi nazywa ją najnowocześniejszą halą produkcyjną w swoim rodzaju: jest jak szwajcarski zegarek, z taką samą precyzją.

Maszyny INTA i group framer w Audi są przykładem przejścia na automatyzację. INTA, czyli Ingolstadt zautomatyzowana uprawa , to w pełni zautomatyzowany proces montażu drzwi, który wykorzystuje szereg czujników, zrobotyzowanych ramion i podnośników. Gdy nadwozie A3 jest opuszczane na miejsce, czujnik określa, która wersja samochodu — dwudrzwiowa lub czterodrzwiowa — zbliża się do linii. Następnie zestaw robotycznych ramion dopasowuje zawiasy do nadwozia, podczas gdy inny zestaw wybiera właściwe drzwi i przygotowuje się do zamontowania ich na zawiasach. Do 2012 r. robiono to ręcznie, mówi Carsten Fischer, który jest odpowiedzialny w zakładzie za części dodatkowe, takie jak drzwi.

Framer grupowy, który wykonuje swoją pracę w trakcie procesu montażu nadwozia, jest mniej baletowy i bardziej krzepki. Łączy duże konstrukcje, takie jak ramy ścian bocznych, aby zbudować coś, co wszyscy rozpoznalibyśmy jako nadwozie samochodu. W ciągu kilku sekund dziewięć robotycznych ramion poruszających się wokół 18-tonowego metalowego urządzenia, które utrzymuje razem różne części, wykonuje około 80 zgrzein punktowych. Programista grupowy robi to bez ingerencji człowieka, a dzięki zastosowaniu czujników i komponentów, które dostosowują się automatycznie, może przełączać się między aż trzema różnymi modelami samochodów w locie, gdy zjeżdżają z linii.

Audi współpracuje z firmą KUKA, wiodącym producentem robotów przemysłowych z siedzibą w Augsburgu o 84 kilometry, która z kolei współpracuje z Towarzystwem Fraunhofera, grupą ponad 60 instytutów badań stosowanych, finansowanych wspólnie przez przemysł i rząd, których celem jest ułatwienie rodzaj wybiegających w przyszłość badań, których mała lub średnia firma może nie być w stanie sfinansować samodzielnie. Innowacje, które wychodzą z projektów Fraunhofera, przenikają z powrotem przez całą branżę, a eksperci przypisują tej sieci małych i dużych firm oraz publiczno-prywatnych grup badawczych pomoc w rozwoju niemieckiej produkcji w erze intensywnej globalnej konkurencji.

Relacje te pobudzają innowacyjność, ale, co ważne, pomagają również utrwalić standardy niezbędne do powszechnego przyjęcia tych innowacji, wyjaśnia Andreas Müller, który zarządza technologią RFID w Bosch, innej firmie zajmującej się automatyzacją fabryk.

Jeden z projektów, nad którymi pracuje Bosch, to inicjatywa rządu niemieckiego mająca na celu wykorzystanie czujników i oprogramowania do tworzenia jeszcze inteligentniejszych fabryk. Pomysł polega na przejęciu automatyzacji poszczególnych procesów w miejscu takim jak fabryka Audi i rozszerzeniu go tak, aby każde pudełko wysyłkowe, komponent i stacja produkcyjna rejestrowały i udostępniały dane, mówi Müller. Dzisiejsze wysoce zautomatyzowane fabryki udostępniają dane głównie w ramach jednego procesu lub na jednej hali produkcyjnej — powiedzmy, między maszyną, która skanuje samochód w celu określenia jego typu nadwozia, a drugą maszyną, która wybiera narzędzie o odpowiednim rozmiarze dla tego typu nadwozia. Inicjatywa rządu ma na celu pójście znacznie dalej.

Wizja jest taka, że ​​dane z każdego etapu produkcji nie będą po prostu przechodzić z jednego sklepu do drugiego w ramach firmy — na przykład z warsztatu Audi do lakierni — ale ostatecznie będą przesyłane między różnymi firmami partnerskimi, optymalizując proces produkcyjny bez udziału człowieka poprzez zmianę prędkości, przewidywanie, które komponenty mogą zostać uszkodzone podczas transportu lub oprzyrządowania, zmianę kolejności, w jakiej elementy są budowane, oraz ponowne zamawianie części od dostawców.

Oczywiście samochody Audi nie są w całości zbudowane przez komputery i roboty. Kiedy przechodzę obok obszaru, w którym ludzie mocują błotniki, tylne błotniki i kilka innych części, jeden z inżynierów towarzyszących mojej wizycie wyjaśnia, że ​​niektóre etapy produkcji fizycznej są nadal pracochłonne, czy to ze względu na rozmiar, czy lokalizację części zaangażowanych lub konieczności wykonywania określonych zadań z precyzją, której roboty nie są obecnie w stanie osiągnąć.

Jak na razie roboty nie mogą wykonywać tych specjalistycznych prac, wyjaśnia inżynier, ale, jak dodaje, pracujemy nad tym.

ukryć