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机器人带来的便利 玛莎拉蒂认可自动化技术

2015年07月27日 11:26中国机床商务网点击:5162

       

   【中国机床商务网 机床上下游】凭借铰接式机器人和能够模拟生产各阶段的高级软件应用,玛莎拉蒂使用柯马创新的机器人解决方案制造了两款顶级豪华汽车:Quattroporte和Ghibli。

    玛莎拉蒂是全球最知名的赛车和跑车制造商之一,并且也是“意大利制造”的标志。 玛莎拉蒂汽车以奢华的设计、运动感十足的线条和性能出色的发动机令每一位汽车爱好者为之倾心。 

    玛莎拉蒂于1914年12月1日在意大利博洛尼亚成立,以其著名的海神三叉戟徽标闻名于世。如今,玛莎拉蒂遍布全球四十多个国家,在跑车历史和文化中依然占据着重要的地位。玛莎拉蒂不仅仅代表着高雅与时尚,它还是享誉全球的意大利技术和现代化典范。

    创新生产线的组成

    参观古老的格鲁利亚斯科贝尔托内工厂(现已更名为Avvocato Giovanni Agnelli工厂)对于任何人而言都是一次激动人心的经历。工厂拥有最先进的管理和技术理念,并且是Quattroporte和Ghibli这两款玛莎拉蒂最著名车型的生产地。工厂经理Alberto Filippini自豪地描述了这两款汽车:“Quattroporte是我们的旗舰产品。这款车型于2013年上市,最高时速达到307公里/小时,是世界上最快的轿车。它以典雅、精益求精的细节以及出色的舒适性著称。新款Ghibli是一款小型轿车,其特点是清晰鲜明、充满动感的曲线。”

    要了解这两款豪车的生产过程,我们先要从钢板部门和车身装配线开始。“格鲁利亚斯科工厂每年的产量为50,000台汽车,”Filippini解释说。“目前,我们每天两个班次共生产150台汽车。钢板加工周期约为316秒。也就是说,这条生产线每小时可以生产9个车身。”

    钢板加工部门负责人Renzo Novara表示,这条生产线的主要特点是其灵活性。“根据生产需求,我们可将生产线设置成自动确定部件是用于Quattroporte还是Ghibli。这一功能非常重要,因为两款车型的车身在底盘长度和相关部件上存在较大的差别。生产线的总体灵活性意味着它能够根据要求,连续生产任意一款车型或同时生产两款车型。”

    为了更好地理解为何这一级别的灵活性对于玛莎拉蒂这样的公司而言具有战略意义,我们必须更细致地审视生产线配置。钢板加工线的第一部分负责接收经过完整测试和质量控制的高强度钢和浇铸铝部件并进行人工装配,以制造所谓的车身。此时的车身包括前框架(发动机和所有相关机械部件的安装位置)、中央底板(第一排座椅、中央通道等)以及后框架(第二排座椅和行李厢)。

    车架完工后被送至生产线的第二部分,第二部分由86台机器人全自动操作,其中82台由柯马生产。这些机器人可以执行多种操作,包括焊接、零部件搬运、铆接、Tucker螺柱安装、滚边(将金属板边缘卷起的工艺)等。Renzo Novara表示,这条生产线之所以如此强大,很大程度上取决于柯马机器人能够以极其精确地在车身生产线执行复杂操作。

    当自动周期启动后,各台工业机器人按照顺序对底盘进行加工。这些机器人可以在执行点焊的同时插入子部件(制动软管、车底部件、电线等)以及密封件,比如侧面和顶部夹紧托架、铆钉和Tucker螺柱。

    制造完成后,底盘将被送入与车身进行组装的区域。该项操作在“双层”或“并行”加工站执行。在第一个加工站固定侧面的内部部件——车身骨架,之后安装外壳。这项前沿性技术方便了检修工作以及机器人在焊接阶段以及基准孔和夹紧件定位时的操作。此外,这项技术最大程度地减少了焊缝,使车辆变得更加安静和稳定。
 
    该区域的柯马机器人具备两项功能。除了执行焊接操作外,您还可更换机器人机头,从而根据预先定义的顺序执行装配所需的其它操作, 包括不同部件的搬运和定位、在底盘上涂抹半结构化粘合剂等。Renzo Novara更详细地解释了流程。“在用于组装车身的“双层”加工站,生产线可同时处理较长的Quattroporte底盘和较短的Ghibli底盘。换言之,这条生产线证明了其灵活性,可根据要求连续不间断生产两款车型。在侧面外壳装配完毕后,各组件将继续送至钢板加工线进行测量和检验。”

    简而言之,整个流程通过加入4,785个焊点装配每款车的部件和子部件。其中,1,083次焊接发生在钢板加工阶段前,3,702次焊接发生在钢板加工过程中(其中1,025次由人工完成,2,677次自动完成)。在这条生产线上,每款车需要使用190个铆钉和243个弧焊螺柱。最后,需要涂上近79米的半结构式粘合剂,其中66米为机器人涂抹,13米为人工涂抹。

    在钢板加工阶段后,车身被送至喷漆和最终装配区。Filippini补充道,“在上市前,每辆汽车都使用特定的模拟测试台进行细致的质控和检验,并经历长达40公里的完整道路测试。”

   一次成功的组合

    由于玛莎拉蒂格鲁利亚斯科工厂的自动化金属加工线几乎都采用跨国公司柯马提供的铰接式机器人,工厂经理Alberto Filippini希望避免任何误解。“柯马和玛莎拉蒂都隶属于菲亚特克莱斯勒汽车公司”,他澄清道, “尽管隶属于同一集团,玛莎拉蒂完全可以根据其需求自由寻找和搜索集团外部的新合作伙伴。也就是说,我们的工厂大量使用柯马的产品完全是因为它们在现场运行时的优点。”

    柯马不仅仅是一家为玛莎拉蒂提供设备的供应商,更是一位可以共同探讨和开发项目及活动的忠实合作伙伴。通过与柯马的协作,两家公司可根据市场需求确定新的自定义生产标准。在这方面,Renzo Novara强调了这一关系的价值。我们与车身焊接和机器人部门开展了非常密切的合作,因此柯马可以提供各条生产线所需的所有设备和机器人”,Novara表示。“虽然格鲁利亚斯科工厂的生产线并非由柯马建造,但在我们的其它几座工厂,柯马担任了生产线建造者这一角色,也就是说他们亲自整合了各项技术并且开发了生产线。总而言之,与柯马的合作对于我们而言非常重要。”

    在格鲁利亚斯科工厂,82台各种类型的柯马机器人,包括铰接式和多轴机器人在内,专为减少占地面积、扩大工作区域以及高精度运动和定位而设计,同时,这些机器人也涵盖了所有有效载荷类别和应用。更准确地说,这些机器人可以安装不同版本的“机械腕”:进行外部修整的“标准机械腕”以及前臂内置焊接设备的创新“中空式机械腕”。中空式机械腕机器人能够减少占地面积,这是因为焊枪电缆、气动电缆以及其它电缆都隐藏在机械臂内部并一直延伸至机头。而这就是将该款机器人称为“中空式机械腕”的原因。

    “一般来说”,Renzo Novara说道,“柯马机器人采用先进技术,性能非常出色,并且易于维护。它们还非常可靠、灵活,专为满足我们所有应用的需求而定制。柯马机器人可用于中低频率的生产线,比如车身生产时间需要约5分多钟的格鲁利亚斯科工厂以及车身生产周期约50秒的梅尔菲、卡西诺和巴西伯南布哥工厂。”

    值得一提的是,高频率和长周期生产线的机器人遭遇的是最严苛的工况,这个着实有点出人意料。尤其是在修整操作中(电缆束、附件等),它们必须进行一系列更复杂的关节运动。

    出色的成果和持续的改进

    格鲁利亚斯科工厂从规划之初到两年后的2013年1月生产出首辆玛莎拉蒂期间,建设者们付出了辛勤的汗水并且不断地加以改进。柯马与其它合作伙伴参与了该项目的大部分工程,尤其是最后几个月的生产工作。

    “柯马一直帮助我们并且倾听我们的意见和需求,尤其是在研究和开发我们称为“标准汽车“网络的特色时”,Alberto Filippini说道。“该网络使我们能够随时随地监控生产线的流程以及交换和分析过程数据并检查安全系统的状态。”

    合作中最让人感到满意的是开发出能够精确、详细地模拟生产线各阶段的专用软件应用。正如Renzo Novara所说,凭借与柯马一同开发的应用,玛莎拉蒂能够在实际实施前,通过模拟对整个金属板加工流程进行检验。“这使我们能够预测和改正错误,并且大幅减少运营时间和成本”,他补充道。“这一过程并不简单,因为当多台机器人同时进行大量繁杂操作时,很难预测它们的运动以及相关的修整。这样就很容易发生碰撞。”

    “工厂运营两年多来,我们对所取得的结果感到骄傲”,Alberto Filippini继续说道。“在此期间,我们与柯马一直在进行技术上的交流。每座工厂都能在工作阶段提出新的改进建议,以解决具体的问题、提高生产流程的运营效率或者进一步简化已经非常简单的维护工作。这一长期合作关系是未来生产的基础, 比如马上要对所汽车强制实施的低排放欧六发动机政策。有了柯马机器人,这一问题就能迎刃而解。”

    柯马与玛莎拉蒂的合作并不仅限于此。由于每年都有新的焊接技术诞生,因此需要开发新的软件应用以扩展生产线的用途。柯马非常重视研究工作的价值,并且致力于为玛莎拉蒂以及FCA集团内部和外部的全球其它汽车公司开发更高级、先进的解决方案。
(来源:中国158机床网)

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