Гнучка виробнича система передбачає безліч варіантів

Від спортивного взуття до автомобільних аксесуарів — зростає попит на індивідуалізовану продукцію. Економічне та конкурентоспроможне виробництво промислових і споживчих товарів з високим ступенем індивідуалізації та покращеними стандартами якості у відповідно менших кількостях вимагає відповідних виробничих процесів. Разом з деякими промисловими партнерами дослідники KIT (Карлсруеський технологічний інститут) розробляють нову, зручну для користувачів систему планування виробництва, яка поєднує високу продуктивність та точність спеціальних машин з гнучкістю та універсальністю промислових роботів.

Компанії, які реагують на зростаючий попит на більшу різноманітність продукції, мають конкурентну перевагу, але їх ціни часто мають відповідати цінам конкуруючих продуктів із високоефективної, автоматизованої та жорсткої виробничих систем. Потім вони мають вибір між жорсткими виробничими лініями з високою продуктивністю або гнучким виробництвом з низькою ефективністю. Усунення цього конфлікту цілей та поєднання високої гнучкості з високою продуктивністю є метою дослідницького проекту "Wertstromkinematik" (кінцева цінність потоку). Це абсолютно новий підхід до виробництва. "Підходящі виробничі системи, що характеризуються однаковою мірою великою гнучкістю та високим ступенем автоматизації, не існували дотепер або лише в рудиментарній формі. Наш підхід збирається закрити цю прогалину", — говорить Едгар Мюльбайер з Інституту виробництва wbk Наука в KIT. Як інженер-механік, який спеціалізується на технологіях управління, він координує розвиток цієї інноваційної системи виробництва, яка поєднує високу продуктивність і точність спеціальних машин з гнучкістю промислових роботів.

"Кінематика ціннісних потоків має потенціал до революції сьогоднішнього виробничого ландшафту", — говорить професор Юрген Флейшер, керівник інституту wbk та ініціатор нового підходу до виробництва. Це може усунути потребу у великих залах та уникнути довгих ланцюгів поставок чи виробничих втрат через вузькі місця поставок. Нинішня криза, спричинена пандемією, показала, наскільки швидко лінії можуть зупинитися, якщо поставки з-за кордону, необхідні для виробництва, вчасно відсутні. "Якби наші гнучкі системи були у використанні, регіональні компанії, що знаходяться в безпосередній близькості, могли б вступити і виготовити відсутні деталі. Скорочення транспортних відстаней було б також екологічно чистим та ресурсозберігаючим", — підкреслює Флейшер.

Гнучка конструкція дозволяє часто і гнучко переставляти

Система складається з декількох рівномірних та вільно налаштованих окремих одиниць (кінематики). Вони автономно виконують загальні завдання роботи з робототехнікою і здатні стикувати різні виробничі інструменти для здійснення таких процесів, як збирання, виготовлення добавок, різання та з'єднання, а також обробні завдання та забезпечення якості — повністю автоматизовані та в межах багатошарового виробництва потік. "Ця конструкція дозволяє проводити часті та гнучкі перебудови виробничої системи без необхідності придбання дорогого додаткового обладнання", — констатує Мюльбайер. Для вирішення цих складних завдань нову систему необхідно оптимізувати різними способами порівняно зі звичайними вертикальними зчленованими кронштейнами, особливо щодо її жорсткості.

Спираючись на інноваційні зубчасті технології та програмну підтримку, дослідники хочуть досягти, наприклад, шляху фрезерування, точного до кількох сотих міліметра. Окремі параметри процесу, такі як швидкість різання та застосування сили, повинні бути заплановані точно. "Особливістю нашої виробничої системи є те, що окремі підрозділи можуть бути з'єднані для співпраці і таким чином замінити сьогоднішні спеціальні машини для певних завдань і процесів", — пояснює Мюльбайер. Після виконання завдання їх можна знову роз’єднати і використовувати окремо. Це спосіб для компаній скоротити кількість виробничих машин, які часто дуже дорогі.

Швидка збірка, скорочення строків планування та введення в експлуатацію

Швидке, просте і точне просторове розташування гнучкої кінематики величин-потоків дозволяє встановити сітку, яка простягається по всій виробничій площі, "порівнянна з дошкою Lego, на яку цегли можна приклеїти за бажанням", — каже Мюльбайер. Таким чином, підготовку виробничої системи можна значно прискорити. Щоб значно скоротити час планування та введення в експлуатацію, інтуїтивна та проста у користуванні інженерна платформа додатково надаватиме веб-базу та, таким чином, незалежну від платформи підтримку інженерів також у середніх компаніях: Це охоплює дизайн продукту в CAD, планування кількості, розташування та з'єднання кінематики, а також моделювання та точне налаштування виробничої системи.

Вчені KIT керують своїм розвитком у співпраці з промисловими партнерами: Siemens робить внесок у сферу технологій управління, а виробник верстатів GROB-Werke як розробник обладнання та інтегратор. "Виробничі технології повинні задовольняти мінливі умови ринку та відповідати постійно зростаючим технологічним вимогам. Нашою метою є визначення та розробка інноваційних рішень для нових процесів та вимог", — говорить Флейшер.

Facebook Comments