24 آگوست 2020 توسط مؤسسه فناوری کارلسروهه مونتاژ قاب دوچرخه. اعتبار: wbk ، KIT
از کفش ورزشی گرفته تا لوازم جانبی خودرو- تقاضای روز افزون برای محصولات متنوعی بصورت مجرد افزایش می یابد. تولید اقتصادی و رقابتی کالاهای صنعتی و مصرفی بصورت تک ساخت و بهبود استانداردهای کیفیت ، به فرایندهای تولید مناسب نیاز دارد. بهمراه برخی از شرکای صنعتی ، محققان KIT موسسه فناوری کارلسروهه ، در حال تهیه یک سیستم برنامه ریزی تولید جدید و کاربرپسند هستند که بهره وری و دقت بالای ماشین های ویژه را با انعطاف پذیری و تطبیق پذیری روبات های صنعتی ترکیب می کند.
شرکت هایی که به تقاضای فزاینده برای تنوع بیشتر محصولات پاسخ می دهند ، یک مزیت رقابتی دارند ، اما اغلب قیمت آنها باید با محصولات رقیب سیستم های بسیار کارآمد بوده و مطابقت داشته باشد. آنها سپس بین خطوط تولید ممتد و با بهره وری بالا یا تولید انعطاف پذیر با راندمان پایین گزینه ای را انتخاب می کنند. از بین بردن این تضاد اهداف و ترکیب انعطاف پذیری بالا با بهره وری بالا ، هدف یک طرح تحقیقاتی “Wertstromkinematik” سینماتیک جریان-ارزش است. این یک رویکرد تولید کاملاً جدید است.
Edgar Mühlbeier از موسسه wbk می گوید: “سیستم های تولید مناسب به همان اندازه که با انعطاف پذیری و درجه بالایی از اتوماسیون مشخص شوند ، تاکنون وجود نداشته اند. رویکرد ما قصد دارد این شکاف را ببندد. وی به عنوان یک مهندس مکانیک که در زمینه فناوری کنترل تخصص دارد ، با هماهنگی این مرکز توسعه این سیستم تولید نوآورانه ، که ترکیبی از بهره وری بالا و دقت ماشین های ویژه با انعطاف پذیری روبات های صنعتی است را دنبال می کند.
پروفسور یورگن فلایشر ، رئیس مؤسسه wbk و مبتکر رویکرد تولید می گوید: «سینماتیک جریان ارزش می تواند انقلابی در منظر تولید امروز داشته باشد. این امر می تواند نیاز سالن های بزرگ را برطرف کند و از زنجیره های طولانی تأمین یا ضرر تولید ناشی از تنگناهای عرضه ، جلوگیری کند. بحران فعلی ناشی از بیماری همه گیر نشان داده است که اگر منابع خارج از کشور برای تولید به موقع در دسترس نباشند ، چگونه می توانند خطوط را متوقف کنند. فلیشر تأکید می کند: “اگر سیستم های انعطاف پذیر ما مورد استفاده قرار گیرند ، آنها شرکت های منطقه ای در همسایگی می توانند قطعات ناموجود را وارد و تولید کنند. کاهش فاصله حمل و نقل نیز سازگار با محیط زیست و صرفه جویی در منابع خواهد بود.”
طراحی انعطاف پذیر اجازه تنظیم مجدد مکرر و قابل انعطاف را می دهد
این سیستم از چندین واحد منفرد و آزاد قابل تنظیم (سینماتیک) تشکیل شده است. آنها بطور خودمختار وظایف مربوط به مدیریت روباتیک را انجام می دهند و قادرند ابزارهای مختلف تولید را به منظور انجام فرآیندهایی نظیر مونتاژ ، ساخت افزوده یا چاپ سه بعدی ، برش کاری و همچنین کارهای ماشینکاری و تضمین کیفیت را بصورت کاملاً خودکار و در یک فرایند تولید چند لایه را مونتاژ کنند. “این طرح امکان تنظیم مجدد مكرر و انعطاف پذیر سیستم تولید را بدون نیاز به خرید تجهیزات اضافی پرهزینه فراهم می كند.” برای حل این وظایف ، سیستم جدید در مقایسه با روبات های با بازو و مفصل عمودی ، بویژه با توجه به سختی عملکرد آن ، باید به روش های مختلف بهینه سازی شود.
محققان با تکیه بر فن آوری های نوآورانه چرخ دنده ها و پشتیبانی نرم افزار ، به عنوان مثال می توانند به یک عملیات فرزکاری با دقت چند صدم میلیمتر برسند. پارامترهای فرآیند خاص و منحصر، مانند سرعت برش و استفاده از نیرو باید دقیقاً برنامه ریزی شوند.
Mlhlbeier توضیح می دهد: “ویژگی خاص سیستم تولید ما این است که واحدهای جداگانه می توانند با یکدیگر همکاری کرده و از این طریق ماشینهای ویژه امروز را برای انجام وظایف و فرآیندهای خاص جایگزین کنند.” پس از اتمام کار ، آنها دوباره می توانند جدا شوند و به طور جداگانه استفاده شوند. این راهی است که شرکت ها بتوانند تعداد دستگاه های تولید را که اغلب آنها بسیار گران هستند ، کاهش دهند.
سیستم تولید انعطاف پذیر باعث می شود تولید کنندگان دارای ماشین های جداگانه مستقل باشند. به عنوان مثال ، با استفاده از واحدهای اتصال و جداشدن در صورت لزوم ، افزایش بهره وری حاصل می شود.
مونتاژ سریع ، زمان برنامه ریزی و راه اندازی کوتاه تر
Mlhlbeier می گوید ، موقعیت مکانی سریع ، ساده و دقیق فضایی این سیستم انعطاف پذیر جریان ارزش اجازه می دهد تا یک شبکه ایجاد شود که در کل مکان تولید گسترش یابد “قابل مقایسه با یک تخته لگو که روی آن تکه ها را به دلخواه می توان چسبانید.” بنابراین ، آماده سازی سیستم تولید می تواند بطور قابل توجهی تسریع شود. به منظور کاهش چشمگیر برنامه ریزی و زمان راه اندازی ، یک پلت فرم مهندسی بصری و با کاربرد آسان با پشتیبانی از وب را برای مهندسان و همچنین در شرکت های متوسط فراهم می کند که شامل طراحی یک محصول در CAD ، برنامه ریزی تعداد تولید ، چیدمان و پیوستگی و همچنین شبیه سازی و تنظیم دقیق سیستم تولیدرا شامل می شود.
دانشمندان KIT پیشرفت خود را با همکاری شرکای صنعتی انجام می دهند: شرکت زیمنس در زمینه فناوری کنترل و تولید کننده ابزار آلات GRB-Werke به عنوان توسعه دهنده و یکپارچه سازنده سخت افزار مشارکت می کند. Fleischer می گوید: “فن آوری های تولید باید شرایط متغیر بازار و نیازهای روزافزون فناوری را برآورده سازند. هدف ما شناسایی و توسعه راه حل های نوآورانه برای فرآیندها و الزامات جدید است.”
