Automation – Page 145
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更加智能、更加安全
随着生产厂通过网络、实体和人力互连，复杂度不断升级，汽车制造商面临更多的安全风险和新的可能性。宝马集团负责生产系统、规划、工具制造和工厂设备工程的部长Christian Dunckern称，汽车制造正在进入“智能设备与数字化时代”。现代化机器人、智能设备和外骨骼装置将帮助员工“成为人类工作环境中重要组成部分”。据Dunckern称，不断发展进步的制造格局提供“更多推动生产系统的选择”。然而，随着人类和机械之间的界限逐步消失，安全性方面的问题也不断显现。2017年3月，宝马宣布了工厂现代化战略，其中一个因素，就是让更多的轻量机器人与人类一同工作，而且到今年年中为止，机器人数量会从40个增加到60个。除了高精确度任务之外，这些机械还要负责艰苦而重复性的任务，从而缓解工人的人体工学负担 — 但同时，安全风险也会提高。但是，宝马集团在这方面已经有些经验了，2013年公司在南卡Spartanburg工厂已经安装了第一个机器人 — ‘Miss Charlotte’，用于安装车门绝缘设备。还有一些例子，比如德国莱比锡工厂将机器人用于粘合车窗工作，在Dingolfing工厂则用于抬升和安装扇形齿轮。在没有传统防护栏，传感器在接触后出现障碍（包括工人）的情况下，会阻止机器人。在德国雷根斯堡有一个变速器安装设备项目，它能更加清楚地展示，大范围工业机器人也可以直接进行人机合作，同样适用类似的保障措施。“我们肯定，未来会有新的非接触性传感系统，以超声波或雷达系统为基础，增强人类与辅助机器人之间的协作。" – Henning Loeser, Audi Audi first used a collaborative robot for final assembly in 2013德国Audi公司也将人机协作视为未来智能工厂理念的关键因素。2013年，Inglostadt汽车车体修理厂安装了年和机器人。两年之后，该工厂引进了‘PART4you’机器，在装配车间使用了大众该集团第一个人机协作机器人，用于将冷凝机膨胀箱从储藏盒里运输给人类操作。据Audi生产试验室主任透露，目前公司在系列生产中开展9个人机项目，其中有5个在2017年末到期。他说，“适用范围从粘合剂应用辅助到单一接合操作辅助，以及降低非人体工学姿势工作的压力等。第一批机器人已经工作，负责连续生产任务重的测量和监管。”Loeser解释说，对人员的保护措施要看具体应用，从非接触性光幕和可控安全区域的激光扫描仪，到机器人本身的触觉敏感性。他说，“尤其是后者，要考虑整个生产环境。也就是说，组件和夹具上的任何锐缘必须要打磨或盖住。” Sick's C4000 is an example of advanced light-curtain technology强调安全性随着汽车制造商不断在工厂采用越来越多的人机团队，传感器供应商（比如Sick公司）预测，对用以保护人员的高科技方案的需求会上升。Sick UK公司负责机械安全的产品专家Martin Kidman说，虽然像防护栏和门户这样的实体屏障仍然用于零部件发放或停顿时间较长的时候，但是机械安全性测试会使流程减速，而且“会容易损耗”。相比之下，像光幕这样的先进技术可以轻松达到安全规格，这里通常需要操作员和维护工人的定期介入，当有人在机器人单元里的时候，通常使用激光扫描仪来阻止机器启动。光幕技术是在20世纪50年代引进的，并不是新技术，但Kidman说，他们走了很长的路，才摆脱了尺寸、材质、反应时间、多功能性、可配置性方便的局限，迎来了现在的“精制多功能安全工具，不断促进生产力和自动化工厂流程”。红外技术的发展，已经能够超过70米，而汽车本身却却变得更小更紧凑。Kidman说，“有了晶体管输出，反应时间要比继电器快得多。”现在的综合功能包括：冲裁，此时要关掉光束，才能使场上固定物突破光幕；光束编码，用于避免两个光幕互相干扰；超驰，暂时停止安全功能；静音，用以区别不同的人和物，让材料通过的时候还能提供访问保护。不断进化的光幕和激光Sick公司的产品能够代表最近的发展，就是在不降低安全性和生产力的同时，提高制造过程中的灵活性。举例来说，Kidman认为C4000是一种拥有“极高综合逻辑功能”的“智能”光幕，也就是说这个产品能够提供多种选择性保护性任务，而不需要增加激光扫许通过描仪、近距离传感器和安全继电器。动态防护能够区别区域内复杂的物体、用品和在场人员（这里的材料必须通过危险区送递）。C4000是在2000年推出的，产品名称是根据其多重光束 — M4000命名的（于2005年引进），但是Sick公司的产品种类很多，足以迎合多种不同的生产环境。公司在数月之前推出的最近产品是Safe Portal Solution，该产品使用了激光扫描仪技术。该设备利用两个垂直安装的扫描仪，同时操控4个保护区域，具有较高的灵活性、双向安全性和持续的防护，比传统光幕覆盖面要小，组件数量少。 As in Sick's Safe Portal Solution, lasers can be used to protect ...
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ArticleBi-metal challenges
Bob Evans and Jon Plawchan of Quaker Chemical Corporation discuss some of the crucial performance and quality aspects required in bi-metal crank bore machiningA highlight of the manufacturing of the crankcase (engine block) is the precision machining of the crankshaft bearing bore. The cylindricity and resulting surface finish for this ...
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ArticleDennis steps down from McLaren role
UK – After 37 years of leadership, Ron Dennis has resigned as chairman of the Automotive and Technology businesses, selling his shareholdings in both. A new McLaren Group encompassing all activities will be led by Shaikh Mohammed bin Essa Al Khalifa as executive chairman.Alongside Al Khalifa, Mansour Ojjeh takes the ...
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ArticleNew group unifies McLaren businesses
UK – McLaren Automotive, the manufacturer of luxury sports vehicles and supercars, is being combined with McLaren Technology Group, the high-tech specialist, after Ron Dennis decided to step down as chairman and sell his shareholdings in both businesses. Other senior personnel will remain in post.Shaikh Mohammed bin Essa Al Khalifa ...
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人力还是机械？
汽车制造商不断引进可穿戴设备，以此缓解压力和紧张，装配产工人看上去像是机械人。AMS报道Audi和BMW最新改革成果 随着汽车制造业内使用的机器人更向人类靠近，而且能够智能协作，人类操作员变得越来越像机器了。可穿戴技术，比如“医疗”手套或扫描手套，还有上下身外骨骼装置，让生产线上的工人们开始拥有机械人的外形了。当然，这不是为了美观，而是为了人体工学；缓解压力和紧张，以及疲劳（这些会导致出现更多错误），从而改善生产效率和质量。今年3月，BMW宣布，工作环境实现“持久现代化”，“进一步减少不符合人体工学的紧张任务，让工人们有机会将他们的认知能力发挥最佳效果” 。公司称，这个过程需要用到轻型机器人、智能设备和外骨骼装置，创建“更加精益，更加适宜的”生产系统。 BMW's upper-body exoskeleton is 'passive'该制造商已经在装配车间使用外骨骼装置，2017年上身装置会从24个增加到64个。这是为了适应南卡Spartanburg工厂的高需求，工厂原有24套装置正在使用中，据BMW生产部外骨骼装置专家Christian Dahmen称，公司拥有很长 “制造创新价值” 的历史了。他说，“2016年，我们在Spartanburg实施外骨骼装置试点项目，想要用到系列生产中。在Spartanburg持续积极的尝试之后，下一步就是要在德国汽车厂全面铺开。”他说，上身装置像一个T恤，有各种标准尺寸，而且可以根据特殊要求进行改制。BMW与大型制造商和小规模新公司合作，开发了外骨骼装置。Dahmen说，重量、穿着舒适度，穿脱耗时，以及操作优点，都是他们要考虑的重要因素。他说，“材料一定不能对人造成擦伤，压力点或出汗过多，也不能太沉。”这也是BMW采用‘被动’上身装置的原因，因为这个装置支撑手臂的操作，更多是依赖机械弹簧，而不是伺服电动机。Dahmen说，“这会减轻重量，使外骨骼装置穿着更加舒适，时间也可以很长。”人员对这个装置的接受程度对设备的有效部署非常关键，因此从概念设计阶段到试点项目的实施，BMW非常细心地咨询工人。据Dahmen称，公司目前正在开发其他外骨骼装置应用。“工人们越来越像工作场所设计师了” – Christian Dunckern, BMWBMW还在德国工厂使用下身装置。装置结构包括附着在躯干或腿部上的可移动夹板，夹板可以夹在不同的部位上，从长时间的站位转变为坐位，帮助工人们完成座舱预装配等工作，工作中不怎么需要走步。但是在3月份消息公布时，该制造商并没有明确要增加外骨骼装置的数量（目前正在使用的11个下身装置）。Dahmen解释说，“有了辅助系统，我们总在关注优点：外骨骼装置能帮助员工以更高的人体工学体位完成特殊的工作任务吗？员工们证实，高架任务方面的紧张度减少特别明显。” The Chairless Chair is hydraulically adjustable椅子并不是椅子BMW旗下高端品牌的竞争对手，Audi公司将其下身外骨骼装置称作“Chairless Chair（隐形椅）”。该产品食欲瑞士新建公司Noonee合作开发的，是将碳纤维增强塑料（CFRP）结构绑在后腿、膝盖后部和脚踝后部。波状外形的CFRP框架绑在膝盖后面，就能更具身体尺寸和喜欢的坐姿调节水压，而两个皮外套表面装置可以支撑臀部，就像一个座椅一样。尽管座椅重量只有2.4公斤，但是可以将全部身体重量转移到地面上。因为这个框架是可以动的，工人可以选择坐或站着来完成他们的工作。去年底，Audi公司对该设备完成了为期8个星期的测试，在德国Ingolstadt工厂完成了40多个测试科目。Audi公司工业工程方法开发部长Mathias Keil说，“试点项目的目标就是看看，员工是否能够长期接受Chairless Chair，感受到无形椅在减少工作压力方面的积极影响。”他说，项目将来的改进重点就是“穿着舒适度，降低重量，优化弹性坐垫”，这些都已经由后援制造商实行了。在匈牙利Győr的Audi发动机厂正在实行深度试点项目，对座椅的需求与汽车生产还有不同。同时，该制造商与德国图宾根大学合作，检测设备的职业保健优点，并验证人体工学。Keil说，“之后就要在大众集团计划推广无形椅，作为人体工学改进。我们会通过试点项目提供专业支持。”无形椅会在2017年，首次应用在Ingolstadt和Neckarsulm工厂的系列生产操作中。此外，Audi还计划开发类似的上身装置。Keil说，这可能需要“积极的”外骨骼装置。目前，弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）正在研究可行性。该研究所创造了“Stuttgart Exo-Jackets”夹克。这些设备的人体工学潜力正在一些样品工作场所的实验环境里进行测验。着手减少工作压力还有一个即将在大众集团全面铺开的Audi计划就是“医疗”手套，2015年晚些时候在Ingolstadt， Neckarsulm, Győr,以及比利时Brussels等地的1,000名装配工人上进行测验。这个手套是与矫形技术公司Spörer合作开发的。Keil称， 该工艺中最主要的就是“保证舒适度，以及使用中的灵活性”。他说，试点项目中工人们的反馈显示，“他们非常关心手套的填料和穿戴舒适度。”最后一种产品是Teflon制造的，用以提高持久性，其特点是“抗冲击”。这是一种弹性固定扣件，围在腰上，提供稳定性与吸力泡沫，降低手掌和掌侧52%的压力。因为Audi车门装配工人在每一次工作时要完成300个压条，缓解工作压力显得特别重要。该设备现在正在4个试点工厂使用，用于装饰条的安装、后挡板封条和修剪工作。实现虚拟装配2015年，Ford公司宣布，自2003年以来，成功减少50,000工作场所的损伤70%，比率惊人。这要感谢人体工学研究，工作站的重新设计，“数据为动力的工艺改进”和使用升降辅助等设备。AMS曾经报道，这种改变能够降低过度拉伸运动、手动清除局限性，以及高难度安装过程中存在的90%人体工学问题。取得这些成绩，是因为在虚拟模仿制造压力和疲劳详细图像中，提高生产线工人的舒适度，从而将生产战略从反应型转化为前瞻型。 Audi uses virtual technology to improve real-life assembly与此相仿，在2015年晚些时候，Audi公司宣布正在岑石手势控制虚拟装配，以提高实际操作。在虚拟环境中（CAVE），利用墙面和地面上的投影仪和放映面来展示组件的3D影响，通过蓝牙臂环感触，并通过移动来进行控制。臂环向计算机传送移动数据，通过天棚上红外摄像机来跟踪使用者的位置。Audi现在要向虚拟环境里引进实物，比如螺刀和3D打印零部件。Audi公司数字验证工程师Michael Günter说，“通过在虚拟环境中使用具有正确重量与尺寸的真是零部件，我们就能获得实际维度，有助于我们决定是否有必要改变人体工学。在（产品开发）初期就能使用这个技术，因为我们并不依靠已经完成制造的整车，因此可以更快地做出改动，提高成本效率。这会直接影响装配车间人体工学同事们的工作。”他说，这些初期测试已经产生“令人欣慰的结果”，而且Audi公司计划从2017年底开始使用该技术。而BMW已经在工作手套的后面安上二维码扫描仪，替代装配技工、组件生产（包括电动车组件）和物流过程中的手持扫描仪。据BMW Munich装配车间生产专家Alexander Schmidt称，这不仅能消除“很多笨重的工作步骤”，而且还能使公认的手处于更加自然地姿势，手背朝说上。Schmidt说，“工人们不需要翻手就能扫描；他只需要用另一只手拿起零部件，举到扫描仪上方，或者容器上的二维码处于纵向位置，如同手套上的扫描仪。”工人用拇指按住食指上的按钮，扫描就可以开始了。 Audi has introduced 'medical' gloves to reduce hand strain这个设备是与制造商们合作开发的，直到手套和扫描仪符合BMW的关键要求，Schmidt称包括“穿戴舒适”，以及“快速而简便的操作”等要求。手套首先在公司德国工厂上使用，目前为止大约有400个工作站都配备了带有扫描仪的手套。但Schmidt说，在全球铺开的工作“还没有完成”。随着BMW推动“持久的现代化”的人体工学设备、智能设备和机器人，但是公司非常谨慎，一直将人的因素方在工厂工作的首位。3月份，BMW Group负责生产系统、规划、工具制造和设备工程的部长Christian ...
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ArticleMan or machine?
Vehicle-makers are introducing more wearable equipment to alleviate stresses and strains, giving assembly workers a somewhat cyborg look. AMS reports on the latest innovations being rolled out by Audi and BMWAs the robots used in automotive manufacturing become more human, able to work collaboratively and intelligently, in one sense human ...
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ArticleNew development for chamfering process
Liebherr claims that its ChamferCut technology removes the need for additional machining following chamfering. The company says that as the exact chamfer shape is generated during chamfering, there is no effect on the material structure. An optimal starting point is created for the downstream hard gear finishing, through grinding or ...
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ArticleNew entry level turning centre
The Tornos product development team have re-engineered the kinematics of the company’s popular Swiss DT 13 turning centre resulting in the launch of the new Swiss DT 26. The company says the new 5-axis turning centre features two C-axes and has a larger working envelope to enhance operator visibility and ...
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ArticleUm nível acima do resto
Uma nova abordagem digital para o corte de couro está estabelecendo maiores níveis de confiabilidade e produção de material, tornando-a uma opção mais viável para a produção em volume de elementos internos do carroNormalmente, qualquer defeito visível em um componente automotivo é uma razão para a rejeição instantânea. Mas há ...
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ArticleUnindo forças
Peças complexas, encaixes de precisão, sem margem para erro, não é de se admirar que a automação seja um ingrediente vital no sucesso de linhas de montagem de motor e transmissão As linhas modernas estão mais rápidas, seguras e mais confiáveis do que nunca, graças em grande parte à automação. ...
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ArticleUniendo fuerzas
Partes complejas, ajustes de precisión, margen de error nulo; no es de extrañar que la automatización sea un ingrediente vital de las líneas exitosas de ensamblaje del tren de potenciaLas líneas modernas son más rápidas, más seguras y más fiables que nunca, gracias en gran parte a la automatización. Mientras ...
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ArticleUn corte por encima del resto
Un nuevo enfoque digital en el corte de cuero está aumentando los niveles de fiabilidad del equipamiento y el rendimiento de los materiales, y lo convierten en una opción más viable para la producción en masa de elementos de interior del automóvilCualquier defecto visible en un componente automotriz es normalmente ...
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ArticleUK political farce will hit production
In early May, UK prime minister Theresa May called a snap general election in the belief that she could both pummel the opposition Labour Party and gain a stronger hand in the upcoming Brexit negotiations with the EU. In the end, neither objective was achieved, the country now has a ...
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A cut above the rest
A new digital approach to leather cutting is establishing greater levels of equipment reliability and material throughput making it a more viable option for the volume production of car interior elementsNormally any visible blemish on an automotive component is a reason for instant rejection. But there is one circumstance in ...
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Joining forces
Complex parts, precision fits, no margin for error; it’s no wonder automation is such a vital ingredient of successful powertrain assembly linesModern lines are faster, safer and more reliable than ever before, thanks in large part to automation. While intensive, dedicated lines designed for high-volume throughput were the preserve of ...
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ArticleRupp steps up at Porsche Leipzig
Germany – Taking over as Chair of the Executive Board at the factory from July 1, Gerd Rupp will succeed Siegfried Bülow, who is retiring from his full-time role with Porsche. Before moving to Leipzig, Rupp spent seven years as Head of Toolmaking for Volkswagen in Wolfsburg, and previously worked ...
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ArticleCompact tomography technology
TomoScope technology is now available in a new compact format says Werth. The company claims its new TomoScope XS combines many advantages of various machine classes. It features a transmission tube with a monoblock design that produces a small focal spot even at high X-ray power, which it’s claimed allows ...
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ArticleCustomised dual-clutch and control modules
BorgWarner says it is supplying Great Wall Motors’ (GWM) with its customised DualTronic clutch and control modules. These will be used in GWM’s self-developed wet dual-clutch transmission (wet DCT) and feature in models such as the recently launched WEY.The DualTronic clutch module uses two wet clutches to engage the even ...
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ArticleA cut above the rest
A new digital approach to leather cutting is establishing greater levels of equipment reliability and material throughput making it a more viable option for the volume production of car interior elementsNormally any visible blemish on an automotive component is a reason for instant rejection. But there is one circumstance in ...
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神来之刀
皮料切割采用最新数字技术，能够提供更高水平的设备可靠性和材料生产水平，成为汽车内饰量产的首选因素通常来讲，汽车组件上任何可看见的瑕疵都应该成为立即抛弃的理由。但是有一种情况不会出现这样的处理方式，比如划痕，可能就会仅仅是砍掉，其他可视的非常规行为被视为产品可靠性指标。上面说的材料就是皮革，用于各种汽车内饰。虽然有些瑕疵太过明显，不得不清楚，但是鉴于皮革的成本，以及天然材料固有的随意性，在保证材料利用最大化方面遇到真正的技术难题。数字技术大行其道法国公司Lectra就在Bordeaux外围，已经开发相应的设备来应对挑战。汽车销售高级副总裁Javier Garcia发现，公司的技术水平在过去的5年里发生了巨大的变化。自从公司采用了Versalis数字皮革切割系统，Garcia说就形成了设备可靠、准时、材料生产率和应用率水平很高的状况，数字技术已经成为皮革汽车内饰批量生产首选因素。该系统的基本能力就是识别需要清除的单独兽皮区域，然后自己编程，使用刀片系统在兽皮上方移动刀架清除。在这一点上，该系统比之前的数字系统的性能水平高得多。Garcia说，这个系统能够保留98%的区域，至少提高25%的生产力。这种方法的替代方式就是兽皮定点上面放置小型锋利的工具，清除兽皮中有瑕疵的区域，然后通过压力推送经过一些冲压过程 — 这是人工切割的工业程序。Garcia说，事实上这种方法仍然是全球汽车业采用的主要方法。他预测，全球汽车业使用的皮革中的90%都是用这种方法制造的。大部分实际皮革切割不是OEM制造商的工作，而是汽车内饰系统一级供应商或皮革材料二级供应商所做的工作。 For the most part actual leather cutting is not an OEM activity but one carried out by suppliers of interior or materials OEM采用切割技术有一家OEM制造商已经采用了Lectra数字技术，应用在原型设计和制造工具，那就是瑞典Volvo Cars公司。负责厂内衬垫设计的Johanna Bergström证实了其中的细节。她说，Volvo从2007年开始评估该技术，在批准采购的2008年晚些时候就使用数字技术了。因此，公司现在采用Lectra的设计理念（Design Concept）和二氨基（Diamino）“排料”系统 — 后者是一种“假设分析”系统，在切割战略采用之前进行评估，以便达到材料使用最大化 — 以及物理切割系统，后者目前至少在原型工作方面还收到限制。Bergström说，Volvo团队从各种系统使用中提取的基本技术能力，就是能从公司上层集合3D信息，并快速转化为“2D模式”。他还说，从更普遍意义来说，这意味着Lectra装备拥有了“设计方案”— 座椅集合和材料 — 生产处综合很多方面知识的产品。她举例说，所说的知识里包括“打印可视性、材料使用和切割效率”。这些信息用与材料相关的深层数据和制造流程放在一起 — 她还提到了每米的采购成本、劳务费和标高率 — 生成的完整数据会被输入到“成本计算单”，团队就能“找到成本”。据Bergström说，这样公司就能在供应商采购之前就产生关键业务利润。她肯定的说，这种能力来自相关的设计数据，比如公司Catia 3D射界软件生成的座椅几何结构，能够直接输入到Lectra系统。这辆区域的操作的流程大相径庭，因为Lectra系统更加接近于制造而不是设计。他说，“设计部门是机构的一部分，创造座椅形状，而工程部门是要使用Lectra系统。”Bergström表明，在计算材料使用上，公司现在实现高效自动挂。她解释说，“我们不需要出去问供应商。相反，我们可以制造我们自己的设计选择。”尽管她强调这并不是说不需要低成本选择，但是“最适合我们的材料在成本上还是可接受的”。而且那些成本预测非常可靠。她说，“真正了解成本飞铲更重要。”她还说，相关的前置时间现在“只有几个星期”，她认为与通常的成本核算过程相比“真的很短”。决定所有这些可量化收益的基本因素可能是更加无形的，虽然可以感知到。他说，“使用这些系统使我们有机会了解材料应用的主要动力是什么。”但是Bergström还明确说明，Volvo使用技术的主要方面在于该技术对供应商关系的影响。他说，有些供应商也是Lectra技术用户，有些情况下（不是所有情况），对相同性质软件系统的直接数据交流是没有必要的。他说，“这些程序现在很容易获得，可以在不同的系统之间转换。”讽刺的是，对供应商关系产生影响的一个技术就是要减少这些技术，或者减少对Volvo的需求，以便获得厂内信息。他说，“我们不需要浪费一级供应商和二级供应商的时间来问这些问题。” Volvo now uses digital technology from Lectra as ...