Процесс производства автомобилей: Как пневматика обеспечивает чудеса автоматизации

Зайдите на современный завод по производству автомобилей. Это большое, сложное и очень структурированное пространство. преданный точности, основа автомобильной промышленности. Это сердце современной автомобильной промышленности, витрина умного производства в действии. Вы наблюдаете за этим зрелищем: хорошо отрежиссированное шоу искр, когда тысячи роботов с шарнирами работают. Вы можете услышать равномерный ритм производственной линии, голос самой операционной эффективности. Каждые 60 секунд с конвейера сходит двухтонная машина, новый автомобиль, и он готов отправиться в мир.

Это, по любым меркам, чудо автоматизации.

Естественный вопрос, который возникает в связи с этим зрелищем, - как работает эта невероятно сложная операция. Как эти производственные процессы превращают рулоны стали и алюминия в автомобили, на которых мы ездим каждый день?

Визуальный отклик вызывают роботы. Они - самая заметная часть шоу. Но присмотритесь внимательнее. Откуда у этих роботов такая сильная хватка? Какие части могут перемещаются с точностью до миллиметра менее чем за секунду? Что приводит в движение инструменты, помогает работникам и выполняет важную работу там, где электрическая искра может привести к катастрофе?

Решение - невидимая рука, могучая и надежная рабочая лошадка современной автоматизации: пневматика. Основным источником энергии в заводских цехах является сжатый воздух. В этой статье вы не только получите подробный пошаговый анализ пяти основных этапов производственного процесса, но и прольете свет на то, где и Почему пневматическая технология - неотъемлемый, незаменимый двигатель этого чуда.

Этап 1: Штамповка - штамповка "кожи" автомобиля

*В этом видеоролике показано, как создается автомобиль.

Прежде чем будет выполнен хоть один сварной шов, автомобилю необходимо придать нужную форму. Этот путь начинается на штамповочном заводе, где сосредоточена огромная сила. В этом процессе, огромные рулоны листовой стали или алюминия, до 20 тонн, распутываются и подаются на заготовительный пресс, который разрезает их на большие плоские заготовки.

Эти заготовки являются сырьем для изготовления внешних панелей автомобиля. Затем они автоматически подаются в последовательность огромных штамповочных прессов, некоторые из которых высотой с трехэтажный дом, которые работают с огромной мощностью, обычно в более 2 000 тонн. Эти прессы бьют металл, сгибают, придают ему форму и обрезают идентичными штампами в быстрой, мощной серии, KA-CHUNK, KA-CHUNK, чтобы сформировать сложную конструкцию, трехмерные формы определяется конструкцией автомобиля: двери, крыша, капот и боковые панели.

Управляемость и скорость наиболее важны для поддержания высоких стандартов качества. Вы не может позволить себе многомиллионную прессу, ожидающую следующего пустого листа.. Это точка, где пневматика вступать в игру. Заготовки отделяются от штабеля с помощью сверхмощных пневматических приводов и вакуумных захватов и подаются в пресс с невероятной скоростью и точностью.

Более того, когда новые (и часто острые) панели выходят из-под пресса, прочные пневматические зажимы используются для того, чтобы придать им грубую, непреклонную силу, необходимую для удержания. Эти зажимы удерживают панели на месте, когда роботы перемещают их на стеллажи или на следующий этап, чтобы процесс проходил без заминок. Они легкие, сильные и быстродвижущиеся– идеально подходит для высокоскоростной штамповочной установки, обеспечивая качество продукции с самого первого шага.

Этап 2: Сварка - рождение "тела в белом" (BIW)

Это этап, определяющий современное автомобильное производство. Только что отштампованные панели - сотни их - теперь сходятся в кузовном цехе. Это этап "BIW" или "Кузов в белом", и именно здесь рождается структурный скелет автомобиля. Эти роботизированные сборочные линии это захватывающая дух демонстрация автоматизации.

Сотни, а иногда и тысячи промышленных роботов, каждый из которых запрограммирован на выполнение определенного набора задач. В потоке раскаленных искр, Эти роботизированные руки двигаются и сочленяются, захватывая панели и удерживая их на месте, и применяя тысячи "точечные сварные швы", чтобы сплавить металл вместе с a точность что сводит к минимуму риск человеческой ошибки.

Но вот критический фактор: в то время как искусственный интеллект и интеллектуальные технологииулучшают траекторию движения роботов, но реальная задача состоит в том, чтобы точность держать. Когда вы свариваете тонкий металл, под воздействием сильного тепла он деформируется и искривляется. Если панели не удерживаются в абсолютно жесткий, идеальное положениеВся геометрия автомобиля будет неправильной.явный случай человеческой ошибки, если это делается вручную. Дверь может не подойти, или может быть нарушена целостность конструкции автомобиля.

Именно здесь пневматика играют жизненно важную роль и являются Критически важные, предоставляя бесшовная интеграция электроэнергии и точность. Прежде чем один робот сможет наложить сварку, весь узел фиксируется в тяжелом приспособлении, называемом "джиг". TЕго джиг вооружен десятками прочные пневматические зажимы и пневматические фиксирующие штифты. В считанные миллисекунды эти компоненты активируются под действием сжатого воздуха, чтобы толкать, тянуть и зажимать каждую панель в точное, заранее заданное 3D-положение.

Только после того, как вся сборка будет зажата в этом неподатливом пневматическом захвате, роботы спускаются вниз, чтобы выполнить сварку.. Зажимы должен быть достаточно мощным чтобы полностью противостоять термическим деформациям. Они также должны быть невероятно быстрыми, чтобы поддерживать "время выполнения" - ритм работы линии. Электрические приводы были бы слишком медленными, слишком дорогими и слишком восприимчивыми к сильным магнитным полям и сварочным брызгам в этой среде. Пневматика являются единственным подходящим выбором для этой жестокой и высокоточной задачи.

Этап 3: Окрашивание - безупречная отделка в летучей среде

После полной сборки и проверки размеров Body-in-White переносится в один из наиболее химически сложные и опасные участки завода: магазин красок.

Процесс получения зеркально гладкая, прочная и устойчивая к коррозии Отделка является многоступенчатой. Сначала BIW погружают в последовательность очистительных и фосфатных ванн. Затем он погружается в огромный чан для нанесения электроосаждения, где с помощью электрического заряда на все скрытые поверхности наносится начальный слой антикоррозионной защиты.

После высыхания кузов переносится в чистые помещения без пыли под давлением для нанесения грунтовки, базовый слой (цвет) и прозрачный слой (защитный блеск) применяется. Для этого используются высокоскоростные распылители с вращающимся колоколом, обычно устанавливаемые на роботизированных манипуляторах, которые вращаются со скоростью до 70 000 ОБ/МИН на создают чрезвычайно тонкий, электростатически заряженный распылитель краски. Современные системы могут использовать компьютерное зрение для проверки дефектов, генерируя огромное количество данных о качестве отделки.

Вся эта атмосфера сама по себе очень огнеопасна. Воздух наполнен парами распыляемой краски на основе растворителя.

Одиночная искра типичного электродвигателя это не просто опасность, а катастрофа. Именно поэтому в малярных цехах сжатый воздух так важен для обеспечения безопасности. энергоэффективность по сравнению со специализированными взрывозащищенными электродвигателями.

Непреложный стандарт - искробезопасная пневматика. Огромные чаны с краской непрерывно перемешиваются для поддержания пигментов во взвешенном состоянии не электромоторами, а пневматическими двигателями, которые не искрят.. Сама краска подается из смесительных камер к распылительным пистолетам не с помощью электрических насосов, а с помощью пневматических мембранных насосов. Точность пневматические регуляторы и клапаны контролировать расход и давление распыления краски, определяющие качество конечного продукта.

На протяжении всего времени, магазин красок это памятник безопасность и надежность пневматической энергии в самом опасном месте.

Этап 4: Окончательная сборка - тысячи деталей превращаются в единый автомобиль

Теперь окрашенное тело переносится в окончательная сборка. На этом автомобиль закончен. Iэто самая сложная и трудоемкая часть всего процесса производства автомобиля, огромный, движущийся сборочный конвейер, на котором устанавливаются тысячи отдельных деталей..

Все начинается с "брака" - момента, когда окрашенный кузов опускается и прикручивается к "силовому агрегату", который представляет собой двигатель внутреннего сгорания / передача (в случае автомобиля с ДВС) или блока батарей и двигателей (в случае электромобилей). Все более широкое внедрение электромобилей предъявляет новые требования к этому "брачному" процессу, особенно относительно конструкции аккумуляторов и обращения с ними.

Отныне это непрерывная суета, когда автомобиль движется по линии. Роботы и квалифицированный труд установите все жгуты проводов, приборную панель, звукоизоляцию, ковры, обшивку, стекла, сиденья, двери, фары, колеса и жидкости. Этот этап представляет собой сложную логистическую и эргономическую задачу, и он зависит от пневматических инструментов и приводовчасто подключаются через Интернет вещей (IoT) для отслеживания данных. Постоянно требуются новые программы обучения, чтобы сотрудники умели обращаться с новые автономные системы и технологии, Некоторые компании даже изучают генеративные технологии для создания рабочих инструкций..

Питание и инструменты: Драйвер высокоскоростного повторения

Посмотрите на любого рабочего на линии. Скорее всего, в руках у них пневматический инструмент. Пневматические гайковерты и отвертки являются предпочтительным инструментом при работе с тысячами болтов и гаек, которые необходимо прикрепить. Они менее тяжелые, менее дорогие и более прочные по сравнению с высокомоментными электрическими аналогами. Они обеспечивают невероятную скорость, а в сочетании с преобразователем могут обеспечить точную, управляемую компьютером работу. крутящий момент необходимо для таких важных деталей безопасности, как болты подвески или подушка безопасности модули. Эти данные могут поступать в платформы для анализа данных, причем некоторые из них используют расширенную аналитику и пограничные вычислительные устройства на линии, анализирующие крутящий момент в режиме реального времени. Некоторые системы даже используют глубокое обучение для обнаружения аномалий крепления.

Подъемники и ассистенты: Эргономичное решение для рабочих

Многие детали слишком тяжелы или громоздки, чтобы их мог поднять человек. Полная сборка приборной панели - это более 100 фунтов. Автокресло громоздко и его трудно перемещать. Пневматические балансиры и здесь необходимы подъемные механизмы. Эти машины подвешены на подвесных рельсах, и они создают давление воздуха, благодаря которому тяжелые предметы становятся практически легкими. Работник может управлять приборной панелью или лобовым стеклом только кончиками пальцев. Такое "невесомое" управление исключает усталость и травмы работников, что очень важно для скорости работы линии и здоровья рабочей силы, непосредственно снижение трудозатрат, связанных с травматизмом, и повышение общей эффективности.

Зажимы и приводы: "Руки" сборочной линии

В дополнение к большим лифтам, в линии существует множество небольших автоматизированных задач. Одна из частей должны быть вынуждены занять позицию. Один из компонентов должен быть перенаправлен на другую сборку. Роботу требуется зажать деталь с помощью небольшой оснастки. Простые пневматические цилиндры (актуаторы) - идеальный выбор для выполнения небольших, быстрых, повторяющихся задач.. Это небольшие, экономичные машины, которые толкают, тянут, поднимают и сортируют, чтобы поддерживают непрерывность процесса, помогая снизить операционные расходы.

Этап 5: Контроль качества - обеспечение совершенства перед дорогой

Автомобиль не выйдет с завода, пока не будет безупречным. Контроль качества (QC) - это последний этап процесса производства автомобилей, который состоит из ряда строгих проверок, обеспечивающих соблюдение высоких стандартов качества..

Для начала автомобиль отправляется в муссонный стенд, где его обрызгивают водой под высоким давлением во всех возможных направлениях, чтобы убедиться в отсутствии утечек. Затем автомобиль отправляется на стенд, имитирующий неровности дороги, чтобы убедиться в отсутствии дребезжания и скрипа. Проверяются все электронные компоненты, включая фары и информационно-развлекательную систему, а также сигналы поворота. Лазеры используются для проверки и регулировки схождения колес, а сам автомобиль обычно проезжает по специальному испытательному треку.

Пневматика также важны здесь, а именно в тестах на выносливость и циклических испытаниях. Как узнать, что дверная защелка или оконный выключатель прослужат 10 лет? Вы проверяете его. Пневматические приводы устанавливаются в лабораториях контроля качества для выполнения этих трудоемких работ с большим циклом.. Базовый пневматический цилиндр высокого класса стукнет дверью машины 100 000 раз., нажать на педаль тормоза 500 000 раз, или щелкнуть выключателем 25 000 раз.. Эти данные также важны для моделей прогнозируемого технического обслуживания. Они являются лучшим вариантом для такого типа испытаний на прочность поскольку они гораздо дешевле и долговечнее электродвигателей для выполнения простых и повторяющихся движений.

Кроме того, данные этих физических испытаний часто используются для проверки цифровых двойников автомобиля. Использование цифровых двойников позволяет автопроизводителям моделировать те же испытания на прочность в виртуальной среде, что экономит время и ресурсы. При таком моделировании часто используется машинное обучение для прогнозирования реальных отказов.

Почему пневматика? Основные преимущества в автомобильной автоматизации

Пневматические элементы можно найти во всем производственном процессе, начиная с первого штампа и заканчивая последним контролем качества. В мире точных электрических сервосистем и мощной гидравлики, почему инженеры автомобильной промышленности по-прежнему в подавляющем большинстве случаев используют пневматику?

Ответ заключается в особом наборе преимуществ, которые пневматическая технология предлагает в жестких условиях автомобильного производства:

• Превосходная прочность и Окружающая среда Сопротивление: Заводской цех - это суровое место, где царят экстремальные температуры, постоянная вибрация, сварочные брызги, химические пары и высокие электромагнитные поля. В отличие от хрупкой электроники, закаленные механические пневматические детали в основном устойчивы к таким условиям, обеспечивая миллионы надежных циклов в условиях, когда другие технологии вскоре выйдут из строя.

• Непревзойденная экономическая эффективность: В приложениях, где требуется высокая скорость, большое усилие или простое повторяющееся линейное движение, общая стоимость владения (TCO) пневматики гораздо ниже, чем сложных электрических сервоприводов. Системы легче проектировать, обслуживать, а замена компонентов происходит гораздо быстрее.

• Intrinsic Безопасность: Поскольку пневматические системы используют сжатый воздух, они не создают электрических искр. Поэтому они по умолчанию, а во многих случаях и единственно законно и безопасно используются в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах, в том числе в средах, содержащих распыляемые краски и растворители.

• Идеальная скорость и мощность: Пневматика обеспечивает непревзойденное сочетание высокой скорости и огромного усилия зажима, которое невозможно получить с минимальными затратами при использовании других технологий. Этот миллисекундный отклик необходим для обеспечения высокой скорости "takt time" (ритма производства) всей линии.

Таковы основные преимущества пневматической технологии, сделавшие ее непобедимым гигантом в автомобилестроении: Прочный, Экономически эффективный, Безопасный, и быстро. Однако секрет достижения этих преимуществ и обеспечения того, чтобы ваша линия не страдала от простоев, заключается в качестве и надежности выбранных вами пневматических компонентов.

Ваш партнер по совершенствованию автомобильного производства

Как вы знаете, пневматические компонентыявляются жизненной силой всего процесса производства автомобилей. Но не вся пневматика может выдержать Высокая интенсивность, быстрое время выполнения и сложные условия эксплуатации современных производственных линий. Я Хебай-Омч - С 1986 года мы специализируемся на пневматике и обработке воздуха. 37 лет опыта автоматизации и доверие 72 000+ клиентов по всему миру. От сварки до окончательной сборки - наша миссия состоит в том, чтобы сделать каждую производственную линию более надежные, эффективные и безопасные через нашу универсальную платформу для Единицы FRL, пневматические клапаны, фитинги и трубки, и цилиндры.

Решение ваших основных проблем: Время простоя и эффективность

В сварочных мастерских экстремальные условия, такие как искры, тепло и пыль, ставят под сомнение долговечность стандартных пневматических деталей. Именно поэтому мы разрабатываем наши цилиндры и клапаны с высокотемпературные уплотнения и износостойкие поршневые штокии обеспечивают уровень защиты до IP65 / IP67 / IP68обеспечивая стабильную работу даже в суровых условиях.

Значение Доставлено:

• Сократите незапланированные простои, вызванные отказом уплотнений или износом поршня;

• Продление срока службы до 3-10 миллионов циклов;

• Поддерживайте стабильную подачу чистого воздуха с помощью нашего модульная FRL устройства (AFC2000 / AC2000) для предотвращения колебаний системы.

Мы обеспечиваем движение вашего производства, а не команда технического обслуживания.

Точность и безопасность, которым можно доверять

В процессах окраски и нанесения покрытий даже малейшее изменение давления может повлиять на качество отделки или насыщенность цвета. Прецизионные регуляторы и взрывозащищенные электромагнитные клапаны Hebai-Omch CE / CCC / RoHS сертифицированный, обеспечивающий 0.1-1.0 МПа Точное управление и быстрый отклик.

Значение Доставлено:

• Обеспечивает равномерность покрытия и значительно улучшает Доходность первой передачи (FPY);

• Обеспечьте безопасность на рабочем месте и соблюдение нормативных требований благодаря надежной взрывозащищенной конструкции;

• Поддержка Фильтрация 25-40 мкм точность и Расход 500-4000 л/мин для обеспечения стабильной работы автоматики.

Ваша линия работает чище, безопаснее и с абсолютной точностью.

Больше, чем поставщик: Инженер по разработке решений

Мы не просто поставщик комплектующих - мы ваш инженерный партнёр. Наша техническая команда тесно сотрудничает с вашими инженерами, чтобы выполнить все работы - от разработки чертежей до изготовления нестандартных изделий. Индивидуальные решения для цилиндров и клапанов для эргономичных или ограниченных в пространстве сборочных линий.

Значение Доставлено:

• Настраиваемые цилиндры из Размер отверстия Ø12-Ø320 мм и Ход 10-2000 мм;

• OEM / вторичная обработка с ЧПУ / услуги по нанесению покрытий для бесшовной интеграции;

• Всесторонняя поддержка: выбор продукта, замена модели и полная техническая документация (технические паспорта, руководства, HD-изображения).

Когда вам нужны не просто детали, а решения - Компания Hebai-Omch готова обеспечить ваш успех.

Хебай-Омч - Одна платформа, бесконечные возможности движения.Благодаря инженерному опыту, сертифицированному качеству и быстрой доставке мы обеспечиваем каждое движение в автомобильном производстве с помощью прецизионной пневматики, которой можно доверять.

Заключение: Управляйте будущим вашей сборочной линии

Современный процесс производства автомобилей входит в число самых значительных промышленных достижений человечества. Это не просто чудо автоматизация данных, программное обеспечение, или роботы. Он построен на основе грубой, надежной прочности.

Он построен на пневматикеПневматические компоненты умный, прочный, и экономичные двигатели производственного процессали в непреклонной хватке кузовного цеха., лифт нулевой гравитации в актовом зале, или безопасное перемешивание в покрасочной камере.

Однако, чтобы Для того чтобы действительно максимально использовать свою линию, вам потребуется больше, чем просто компоненты. У вас должен быть партнер, который знает о высоких ставках и скоростных требованиях вашей отрасли. Хотя будущее искусственного интеллекта определяется новые автомобильные технологии и тенденции рынкаНо физическую работу еще предстоит выполнить. Хотя данные приобретают первостепенное значение (меры по обеспечению конфиденциальности данных должны быть строгими), пневматика может многое дать для развития основных мышц.

Заключение

Ваша производственная линия в настоящее время борется с незапланированными простоями? Вы ищете более эффективное, эргономичное или точное решение для конкретного участка, будь то производство лёгкие грузовики или новый виды транспортных средств?

Свяжитесь с экспертами по автоматизации в Hebai-Omch уже сегодня. Мы предоставим вам [Бесплатную оценку] или наше руководство [Индивидуальные пневматические решения для ваших нужд]. Давайте вместе строить будущее производства.