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喷漆车间4.0

10 一月 2019 | Nick Holt

尼克·霍尔特参观了艾森曼的技术中心,在戴姆勒公司位于Kecskemet的工厂安装最新的无滑道涂装技术之前进行参观

Eisenmann Automated_Interior_PaintApplication

在喷漆车间,用于通过各种涂层和干燥阶段运输车身的滑道被视为提高吞吐量和效率的一个限制因素。这些重(约200公斤)的钢滑道需要经常清洗,而且除了车身外,还需要加热和冷却,因此需要更大的能源消耗。Eisenmann的方案消除了使用模块化地板VarioLoc轨道系统的需要。它使用独立自主的电动马达,使每辆车通过涂装过程和烘箱,避免了链条系统润滑的需要。

Eisenmann负责产品开发、汽车系统的副总裁约尔格•罗宾(Jorg Robbin)解释了该公司在开发VarioLoc系统的目标:“灵活性对我们非常重要,这是我们的首要任务,是我们的方针。我们希望将灵活的硬件和智能的软件结合起来,以造福于客户。这是我们对工业4.0的理解,也是我们所做的一切的重中之重。”

简化当前的油漆车间形式是一个起点。他补充道:“我们确实考虑过简化流程,以及如何节约能源。例如这些雪橇。我们加热刹车,在每一个步骤后,我们必须再次冷却它,这是不必要的,因为我们只需要油漆车身在烘干机。所以,我们在这里有机会省去你不需要的一切。任何浪费钱的东西,都需要花费很多精力来维护。”

该系统提供了一个高水平的精度,在定位车辆在任何一点的过程中。每个车身都有自己的控制系统,它自身的智能系统通过变量来安装。一条带条形码的钢条贯穿整个油漆车间,据说这使得车身的精确位置能够被监控。这些智能系统从预处理延伸到干燥,公司用智能烤箱重新设计了最后一个阶段。

Eisenmann VarioLoc2

一个模块化的地板安装可变轨道系统,消除了需要的滑道

程序工程师乔纳斯埃克哈特解释的一些特性新干燥箱和VarioLoc系统如何提高效率这一过程阶段:“在烤炉的主要部分有大燃烧室和热交换器,所以我们内产生热空气墙(烤炉)。通风机是由顶部安装的,所以我们需要的所有部件——通风机、燃烧器、过滤器——都安装在炉墙内。这意味着我们不需要加热箱,也不需要额外的(外部)管道工作。”

Eckhart指出:“你在工厂的每一个管道都有压力损失。这意味着如果我们的管道工作少,压力就会损失。而且,烤炉里的每一个表面都有热损失,所以如果你的表面(面积)更小,我们也可以节省能源。另一个优点是我们可以节省很多空间在植物。传统的烤箱需要第二个平台,这里我们没有这个平台。我们只有烤箱,所以我们可以节省烤箱上面的空间。”

直击热点
烘箱分为热区和可变系统,在经过烤炉的时候,可以准确定位车体移动位置和定位。

Eckhart解释说:“车身在烤炉中被跟踪,我们在烤炉中至少有六个区域可以处于不同的温度,这使得我们能够慢慢加热车身。这样质量会更高。同时,我们有很多不同的喷嘴类型和在每一个带喷嘴的配置是不同的,所以我们可以目标和加热的大重部分车身[a,b和车前]以同样的速度,我们可以加热门,因为门是很薄的。”

“我们的目标是在相同的速度或相同的时间加热整个车身,不要太快。如果我们加热车身太快,油漆就会出现很多质量问题。此外,我们知道变速器的位置在任何时候和汽车的车身类型。一些生产商在一个工厂里生产了10到12个不同的车身,所以我们总是知道哪个车身在变速器的顶部。我们还可以监控系统的维护周期,例如,VarioLoc会发送关于电机运行时间和距离的信息,如果需要的话,我们可以将其发送到维护平台。”

保持控制
为了控制所有这些智能系统,公司开发了E-MES(艾森曼制造执行系统)。ENISCO (Eisenmann Industrial Software Company)的销售和市场总监丹尼尔•哈特曼(Daniel Hartmann)解释了该系统的功能。他说,“首先是设备监控,设备的状态如何,是否在油漆车间,我的VarioLocs的状态如何,其他传送带的状态如何,像智能烤箱这样的工艺设备的状态如何?我们有什么问题吗?

“基于这些信息,维护是一个重要的问题。我们支持响应式维护,所以如果出现故障,我们会给维护人员提供解决问题的工具。我们准确地告诉工人他们需要完成什么任务,并为他们提供所有必要的工具,如手册,电子计划,图纸,说明和步骤,以完成维修任务。

“下一步是预测性维护,这是我们目前正在进行的工作。我们收集所有[操作]数据,因此,如果我们发生任何事故或故障,这些信息都在我们的系统中。我们还可以看到所有的可变输入参数。我们是如何使用这个设备的?例如,一个马达,马达驱动了多长时间,频率是多少?所有这些信息都保存在我们的系统中。然后,根据这些数据,我们可以进行状态监测和故障预测。


“我们需要使能者,技术,为我们提供机会,真正引领工业4.0领域” – Stefan Schubert, Daimler


Hartmann指出,该系统还提供了物流管理和跟踪,后者由于VarioLoc铁路条码而精确到毫米。“我们知道车身的确切位置(在整个过程中的任何部分)。因此,油漆车间的所有过程值——例如pH值、温度、电流——现在都可以跟踪并与单个车身连接。他指出,这一信息允许对任何车辆的任何问题进行详细检查,并在这一过程中确定具体位置。

哈特曼表示,质量管理是软件的重要组成部分。质量信息被收集并存储在一个中央上层系统中,因此当E-MES控制整个工厂时,它提供了贯穿车身车间、油漆车间和装配线操作的视图。

技术合作
2016年,艾森曼获得了Kecskemet新油漆店的合同。戴姆勒(Daimler)的斯特凡•舒伯特(Stefan Schubert)表示,两家公司有两年时间为新工厂找到可行的技术解决方案。他回忆道:“我们测试了解决方案,决定使用这个新系统。对于戴姆勒公司来说,在工业4.0中成为先锋,引领这个领域是非常重要的。”所以,我们需要使能者,提供给我们机会真正领导这个领域的技术。

“这涉及到几个过程和技术。我们选择VarioLoc(系统)是因为它是这种技术可以进一步发展的一个很好的例子。”

舒伯特解释了开发过程中的一些优先事项:“其复杂性(级别)非常重要。我们所有的车辆必须在一个平面上移动。维护是很重要的。所以,我们需要把清洁过程,维护过程和所有涉及到的事情降到最低。“创新和节能对我们来说非常重要……作为OEM,当然也需要成本效益。”

尽管VarioLoc系统已经被其他制造商用于不同的应用,但Kecskemet的项目将是第一次将其用于所有表面工艺,这带来了许多挑战。舒伯特强调了对工艺布局、标准化和控制技术、工厂布局、设备维护和工人安全的关注。他说:“对于工艺要求来说,确保无滑移是有益的,这一点非常重要。我们必须检查每一个过程,确保没有遗漏任何东西。”

“VarioLoc是一个单轨系统,必须是100%稳定的。这意味着每当我们进入一个workdeck时,我们需要确保没有侧边移动,我们找到了一个非常聪明的解决方案。看看车身的灵活性和车身设计,VarioLoc现在可以安装所有的车身,我们相信我们现在准备好了,当谈到未来的车型。

“我们显然想要一个非常低的故障率,所以维护需要变得简单得多。现在我不再使用这种巨大的钢制滑板,这使得整个过程更容易清洁,也更环保。”

Eisenmann E-Shuttle200

戴姆勒在Kecskemet的油漆车间强调了工业4.0技术的重要性

当然,还有安全。我们希望我们的员工工作安全,变量是非常安全的。然而,它在一个工作平台的中心移动,我们需要培训我们的员工如何处理这个系统,”舒伯特解释说。

舒伯特说,油漆车间所在的建筑不需要进行任何重大改动来适应可变系统,但在工艺流程中添加曲线、车辆方向和位置的能力,以及额外缓冲区的潜在需求,都必须加以考虑。系统的布局还必须考虑到这样一个事实,即车身必须从油漆车间移动到装配线,并经过所有不同的阶段,包括任何缓冲区。

有趣的是,艾森曼和戴姆勒如何合作,以确保VarioLoc系统将满足Kecskemet工厂的所有要求。人们总是非常关注标准化和简化生产过程,系统供应商将提供他们所谓的“交钥匙”解决方案,在某种程度上,他们确实是这样,但是这个例子强调了如何开发和调整这些系统,以满足特定客户或制造站点的需求。

电动汽车无撬涂装车间

自从AMS参观了Holzgerlingen技术中心后,Eisenmann宣布正在建设第二个无防撞油漆车间(使用VarioLoc系统),这一次是在中国东部浙江省绍兴市的电动汽车创业公司DEARCC。

艾森曼说,该项目的任务是在2018年夏天完成,第一批电动汽车预计将于2019年底下线。

DEARCC将在绍兴工厂生产一款名为ME7的新型电动suv。这款新车是公司于2018年11月发布的高端品牌Enovate的首款车型。

艾森曼指出,该项目将提供一个预处理和电镀层区域,配备E-Shuttle 200输送机和喷雾亭、烘干机、工作平台以及通风和排气空气净化系统。油漆车间将使用E-MES生产控制系统。

 

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