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機器人開始控制汽車動力總成?

  • 2015-9-2 15:15:58
  • 來源:國際金屬加工網(wǎng)

隨著全球燃油經(jīng)濟性法規(guī)變得越來越嚴格,本田意識到它需要制造更多新型的節(jié)能發(fā)動機,而且發(fā)動機制造領(lǐng)域現(xiàn)在需要更多靈活性,這給本田了帶來了不小的挑戰(zhàn),本田給出的解決方案就是機器人。為了提高車輛性能以及燃油經(jīng)濟性,本田未來將大規(guī)模采用直噴技術(shù),這意味著組裝線需要重新設(shè)計。因此,本田對該工廠長達15年歷史的生產(chǎn)工藝進行了徹底改造。現(xiàn)在,該工廠在發(fā)動機制造方面的自動化程度已經(jīng)達到75%,此前僅在30%左右。

大眾德國工廠“機器人殺人事件”還未平息,近日,一家印度汽車工廠再次發(fā)生此類事件。8月12日,一名在印度汽車配件公司工作的年輕工人在維修脫節(jié)金屬板時被一個機器人“殺害”,這個機器人是預(yù)先編程好來焊接金屬板的。一時間,全球一些汽車工人和工會組織對于機器人在汽車業(yè)應(yīng)用越來越普遍的趨勢怨聲載道。大眾發(fā)言人海克·希爾維格表示,在大眾工廠出現(xiàn)的傷亡事故實屬罕見,因為工人與機器人之間是由安全籠分隔的。根據(jù)初步調(diào)查,該事故是由于人為操作失誤造成的。據(jù)悉,印度這起事故則是因管理疏忽所致。

雖然近來出現(xiàn)了一些令人不愉快的事故,然而汽車制造商對于機器人的熱情依然不減,尤其是在動力總成方面,車企的自動化程度將會越來越高。最近,本田對其美國阿拉巴馬州的工廠進行了大規(guī)模翻修,建立了一條新的發(fā)動機組裝線。新組裝線將生產(chǎn)V6發(fā)動機,供應(yīng)奧德賽、Pilot及謳歌MDX車型。本田為該組裝線安裝了很多先進的機器人,以提高自動化水平,本田立志將該工廠打造成為北美自動化程度最高的工廠。

燃油經(jīng)濟性壓力大

據(jù)悉,本田為阿拉巴馬州工廠安裝了92個先進的機器人,其中一些機器人可以完成本田之前從未嘗試過的任務(wù)。比如,這些機器人可以將鋁錠加工成V6發(fā)動機成品。原來的機器人只能通過手臂對零部件進行單純移動,經(jīng)過升級之后可以進行多種高難度操作任務(wù),甚至還可以細致地安裝螺母和墊圈,插入活塞,還可以使用紅外攝像機來檢測工作是否順利進行。

隨著全球燃油經(jīng)濟性法規(guī)變得越來越嚴格,本田意識到它需要制造更多新型的節(jié)能發(fā)動機,而且發(fā)動機制造領(lǐng)域現(xiàn)在需要更多靈活性,這給本田了帶來了不小的挑戰(zhàn),本田給出的解決方案就是機器人。為了提高車輛性能以及燃油經(jīng)濟性,本田未來將大規(guī)模采用直噴技術(shù),這意味著組裝線需要重新設(shè)計。因此,本田對該工廠長達15年歷史的生產(chǎn)工藝進行了徹底改造。現(xiàn)在,該工廠在發(fā)動機制造方面的自動化程度已經(jīng)達到75%,此前僅在30%左右。

本田并不是惟一一家在汽車動力總成上“擁抱”自動化趨勢的車企。近來,不少汽車制造商已開設(shè)或者宣布開設(shè)新的發(fā)動機生產(chǎn)線,機器人與自動化技術(shù)是這些新發(fā)動機工廠的發(fā)展重點。今年4月,福特宣布投資13億美元,在墨西哥奇瓦瓦州建立一家發(fā)動機工廠,而且該公司還另外投資12億美元拓展墨西哥瓜納華托州變速器工廠。去年,通用汽車宣布將投資1.85億美元,在田納西斯普林希爾裝配廠生產(chǎn)小型發(fā)動機。

目前,汽車制造商正在迅速對新節(jié)能高效引發(fā)動機術(shù)作出判斷,這些新技術(shù)未來有望主導(dǎo)動力總成領(lǐng)域。它們包括發(fā)動機控制系統(tǒng)的升級、可變氣門升程、廢氣再循環(huán)和稀薄燃燒技術(shù)。“所有這些技術(shù)都有助于燃油經(jīng)濟性的提升。”美國汽車研究中心總裁杰·巴倫說,“然而所需投資也很大,因為這些技術(shù)需要很高的自動化程度。”

生產(chǎn)效率VS勞動力

在本田阿拉巴馬工廠,以前在兩條同步生產(chǎn)線每72秒可以生產(chǎn)一臺發(fā)動機。經(jīng)過升級之后,在新的獨立生產(chǎn)線,每34.7秒就可以生產(chǎn)一臺發(fā)動機。該工廠副總裁奧特立基說,該工廠的整體節(jié)奏已經(jīng)加快。他說,“這就像新一代的發(fā)動機總成一樣,我們原來需要用雙手做的事情現(xiàn)在已經(jīng)可以交給機器人完成了,監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)和測試過程現(xiàn)在也可以用一個攝像頭就能輕松搞定。”

新的智能機器人一天可以安裝9600個活塞。在一個工作站點,機器人可以同時為兩個發(fā)動機同時安裝活塞,這是人類不可能做到的事情。奧特立基自豪地說:“沒有一個人能同時安裝兩個活塞。本田其他工廠現(xiàn)在也無法做到這一點。”不過,他也意識到風(fēng)險。“如果機器人出了故障,無法工作,那么生產(chǎn)線將會變得一團糟。”

升級工廠之后,本田將發(fā)動機生產(chǎn)線的工人從去年的340人減少至240人。奧特立基還表示,隨著機器人和自動化生產(chǎn)效率進一步上升,工人數(shù)量將會進一步減少。工廠經(jīng)理格雷伯表示,機器人和自動化將會使本田產(chǎn)品的質(zhì)量得到進一步保證,機器人不僅可以處理日益復(fù)雜的工序,而且還有助于保護工人的安全。“工人會疲勞,然而機器人不會累,它們不存在生理需求。從周一到周五,機器人可以兩個班次重復(fù)同樣的工作。使用機器人既可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,又可以提高生產(chǎn)效率。”他說。本田阿拉巴馬工廠發(fā)動機生產(chǎn)線項目經(jīng)理約翰遜表示,隨著時間推移,這條新生產(chǎn)線的組裝工作將全面交給自動化系統(tǒng)。

市場變化亟需靈活生產(chǎn)

除了燃油經(jīng)濟性的壓力,奧特立基表示,當前汽車動力總成正在變化,個性化和定制化的需求不斷上升,這要求他們在發(fā)動機生產(chǎn)方面變得更靈活。“十幾年以來,我們工廠的生產(chǎn)線遵循著一套固定的生產(chǎn)模式,但是隨著時間的推移,這種模式行不通了。”實際上,此前車企通常會選擇大批量制造發(fā)動機,然后再將其運送到轎車和卡車工廠。在那里,再根據(jù)具體車型對發(fā)動機進行加工和調(diào)整。早在上世紀90年代末,本田已經(jīng)意識到這種傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的弊端了,不僅產(chǎn)品不夠精確,而且還會造成資源的浪費。

近年來,隨著模塊化平臺在整車制造中的應(yīng)用范圍越來越廣,在一個平臺就可以生產(chǎn)不同規(guī)格的車型,這要求汽車動力總成生產(chǎn)方面也相應(yīng)做出變革。考慮到這一點,本田美國高層決定,阿拉巴馬工廠的發(fā)動機生產(chǎn)線需要變得更加靈活。

美國汽車研究中心總裁杰·巴倫認為,本田的機器人和自動化系統(tǒng)能使其在將來不斷變化的市場上變得游刃有余。通過寫軟件編程方式,而不是舍棄或更換昂貴的模具,靈活的自動化生產(chǎn)線可以適應(yīng)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。當然,這也需要新自動化系統(tǒng)擁有大量的數(shù)據(jù)處理能力,同時系統(tǒng)的維護工作也需要特別注意。


(管理員)



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