Solusi DAIFUKU Memungkinkan Manufaktur Fleksibel: Sistem Pemasangan Otomatis Pintu Baru
Isuzu Motors Limited (selanjutnya disebut Isuzu) memiliki pangsa pasar tertinggi untuk kendaraan komersial di Jepang. Kecuali mesin yang diproduksi di Pabrik Isuzu di Tochigi, sebagian besar proses produksi, termasuk manufaktur dan perakitan, dilakukan di Pabrik Fujisawa di Kanagawa. Sejak operasi dimulai di Pabrik Fujisawa pada tahun 1962, Isuzu secara rutin memperbarui peralatannya agar sesuai dengan perkembangan zaman. Pada musim panas 2022, sudah saatnya sistem pemasangan pintu otomatis diperbarui. Yusuke Ueki dari Grup Perakitan Kabin di Departemen Teknik Kendaraan dari Isuzu (kiri dalam foto), dan pimpinan proyek Yusuke Hayashi dari Divisi Otomotif Daifuku (kanan dalam foto), memberi penjelasan kepada kami tentang apa yang berubah dengan penerapan sistem baru ini.
Proses apa saja yang dilakukan di Pabrik Fujisawa?
Ueki: Pabrik ini merakit truk ringan, sedang, dan berat, dan juga dilengkapi dengan fasilitas penelitian. Dengan luas situs sekitar 820.000 ㎡, dibutuhkan waktu sekitar 20 menit berjalan kaki dari ujung ke ujung. Lokasi ini memiliki empat bangunan pabrik: Pabrik 1 menangani pengepresan, pengelasan, dan pengecatan, Pabrik 2 menangani perlengkapan kabin dan perakitan kendaraan, serta Pabrik 3 dan Pabrik 4 memproduksi gandar, transmisi, dan bagian lain dari powertrain.
Jenis pekerjaan apa yang dilakukan pada perlengkapan yang dilakukan di Pabrik 2?
Ueki: Perlengkapannya meliputi pemasangan bagian-bagian pada kabin, seperti kaca depan, jok, dan panel instrumen, serta pemasangan pintu. Pabrik 1 mengerjakan pengerjaan logam untuk membuat kabin dan kusen pintu, serta pengecatan, yang dilakukan dengan pintu terpasang. Setelah pengecatan selesai, kabin dipindahkan ke Pabrik 2. Namun, sulit untuk melakukan perlengkapan, baik di dalam maupun di luar kabin, saat pintu sedang dipasang. Oleh karena itu, di Pabrik 2, pintu-pintu dilepas dari kabin di pintu masuk jalur perlengkapan. Kabin dan pintu ditempatkan pada jalur terpisah yang masing-masing dilengkapi. Setelah selesai, garis-garis tersebut digabungkan dan pintu dipasang kembali ke kabin. Di sinilah sistem untuk memasang pintu secara otomatis diperbarui.
Mengapa Anda mendekati Daifuku untuk memperbarui sistem Anda?
Ueki: Saat kabin bergerak sepanjang garis di lantai 1, pintu yang dilepas akan diangkat dan dipasang pada sub-garis yang terletak di lantai mezzanine. Sub-jalur pintu ini juga merupakan sistem Daifuku, dan sekitar 30 tahun telah berlalu sejak penerapannya. Menurut saya, kualitas yang dapat bertahan selama bertahun-tahun dalam pengoperasiannya sungguh luar biasa. Karena sistem Daifuku juga digabungkan dengan lini lain dan Isuzu berhubungan rutin dengan perusahaan tersebut, kami memutuskan untuk juga berkonsultasi tentang pembaruan sistem pemasangan pintu otomatis.
Berusaha untuk meningkatkan produktivitas dan memberikan dukungan fleksibel untuk model kendaraan baru
Apa yang membuat Anda mulai berpikir sudah waktunya memperbarui sistem?
Ueki: Ada dua alasan. Yang pertama adalah keinginan untuk meningkatkan kinerja peralatan dan meningkatkan produktivitas. Industri otomotif sedang mengalami revolusi, dan kita harus merespons perubahan pasar. Basis produksi selalu berusaha memikirkan cara untuk meningkatkan efisiensi, jadi menurut saya ini sangat wajar.
Yang kedua adalah mengakomodasi model-model baru dengan sudut bukaan pintu yang berbeda. Pintu model sebelumnya dibuka hampir 90 derajat selama pemasangan, dan 70 derajat saat pengiriman setelah komponen tambahan dipasang. Untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi jumlah suku cadang, kami memutuskan untuk memulai pengembangan model kendaraan dengan sudut bukaan pintu 70 derajat selama pemasangan pintu. Karena sistem pemasangan pintu otomatis yang kami gunakan tidak mendukung sudut pemasangan 70 derajat, kami mulai mempertimbangkan pembaruan pada sistem.
Ada total empat robot, dua di setiap sisi. Yang satu memegang pintu, dan yang lain menentukan posisi pemasangan dan kemudian melakukan pekerjaan pemasangan.
Apakah ada perbedaan besar antara 90 derajat dan 70 derajat?
Ueki: Perbedaannya sangat besar. Lengan robot dimasukkan di bagian dalam pintu untuk mengencangkan baut saat pemasangan, tetapi mengurangi sudut bukaan hingga 70 derajat akan mengurangi jangkauan pergerakan lengan. Kami membutuhkan suatu sistem yang mampu melakukan pekerjaan pemasangan dengan aman dan benar, karena kami tidak dapat mengirimkan kendaraan jika pintu atau bodinya rusak akibat bekerja di ruang sempit tersebut.
Kami juga sangat ingin menghilangkan kebutuhan akan penempatan kabin. Pada sistem sebelumnya, kabin dan konveyor harus ditempatkan dengan benar pada titik dimulainya proses otomatisasi pintu. Namun hal ini meningkatkan waktu siklus, sehingga mengurangi produktivitas, dan merupakan poin penting yang ingin kami tingkatkan.
Mengurangi sudut bukaan pintu menjadi 70 derajat
Perbedaan 20 derajat merupakan tantangan yang sulit
Apa yang membuat Anda memilih Daifuku untuk upgrade sistem Anda?
Ueki: Kami berkonsultasi dengan beberapa produsen tentang cara mencapai tujuan ini, dan mereka mengusulkan berbagai teknologi dan ide. Di antara produsennya, Daifuku-lah yang dengan jelas memberikan semua informasi yang kami perlukan untuk mengambil keputusan.
Dengan rencana kami untuk menjauh dari penentuan posisi kabin yang tepat, setiap sambungan pintu akan mengalami sedikit perubahan pada posisi bautnya, dan kami memerlukan kombinasi kamera, sensor, dan alat berperforma tinggi lainnya karena tidak ada solusi serba guna yang dapat melakukan hal tersebut. tugas itu sendirian. Setiap proposal yang kami terima datang sebagai satu set sistem yang mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Daifuku, bagaimanapun, memberikan dokumen yang merinci fitur masing-masing produk, kompatibilitas kombinasi produk, alasan mengusulkan kombinasi tersebut, dan informasi lain yang memungkinkan kami melakukan tinjauan komparatif dengan cepat. Dokumen ini sangat berguna karena kami dapat dengan mudah mengedarkannya secara internal untuk membantu proses pengambilan keputusan.
Selain itu, kami telah memutuskan untuk mengubah lokasi pemasangan sistem pemasangan pintu otomatis, dan sebelumnya telah berkonsultasi dengan Daifuku tentang perbaikan sub-jalur pintu. Karena proposal yang kami terima dari Daifuku ketika berkonsultasi tentang sistem pemasangan pintu otomatis juga luar biasa, kami berharap kualitas pengoperasian akan lebih ditingkatkan jika kami meminta Daifuku untuk menangani keseluruhan proyek mulai dari pemindahan pintu hingga pemasangan otomatis.
Selain itu, tanggapan terhadap pertanyaan kami sangat mengesankan. Meskipun tidak ada perbedaan besar antara kecepatan respons masing-masing perusahaan, jawaban Daifuku akurat dan cepat, jadi kami merasakan adanya kolaborasi yang kuat antara departemen teknik dan penjualan, serta lingkungan komunikasi yang lancar.
Mengapa Anda mengubah lokasi pemasangan untuk sistem pemasangan pintu otomatis yang baru?
Ueki: Untuk memungkinkan produksi berlanjut secara bersamaan. Tidak mungkin menghentikan produksi di pabrik yang beroperasi hanya karena peralatan sedang diperbarui. Peralatan asli harus tetap beroperasi selama peralatan baru dipasang. Penjadwalan dan manajemen proses sangat sulit karena pekerjaan dibatasi pada hari Sabtu dan Minggu ketika pabrik tutup. Selain itu, pekerjaan harus diselesaikan lebih awal setiap hari Minggu untuk menguji pengoperasian peralatan guna memastikan tidak akan ada pengaruh terhadap produksi yang dimulai pada hari Senin.
Pekerjaan pemasangan dilakukan pertama kali untuk pengangkat jatuh yang mensuplai pintu dari sub-jalur pintu ke sistem pemasangan otomatis. Pekerjaan untuk mendapatkan pengukuran pemasangan yang tepat dan membuat desain untuk sistem pemasangan otomatis pintu baru dilakukan bersamaan dengan pekerjaan pemasangan pengangkat jatuh. Kami mengadakan pertemuan dengan Daifuku hampir setiap minggu dan setelah dua bulan perencanaan, kami menerima diagram instalasi dan model 3D. Setelah menyelesaikan beberapa detail yang tersisa, cetak biru akhir telah selesai.
Apa tantangan khusus yang dihadapi dalam proses desain?
Ueki: Kebanyakan diskusi dengan Daifuku adalah tentang nutrunner dan penanganan material. Sistem pemasangan pintu otomatis memiliki kunci torsi pneumatik, yang disebut nutrunner, untuk mengencangkan baut secara otomatis. Nutrunner dipasang pada ujung lengan robot. Karena lengan robot model baru akan mengalami penurunan jangkauan pergerakan, kami meminta Daifuku merancang sistem untuk memastikan bahwa lengan tersebut tidak mengenai kabin atau pintu.
Hayashi: Kami bertanya kepada berbagai produsen apakah mereka memiliki nutrunner yang dapat beroperasi di ruang sempit, namun belum ada produk yang memiliki kemampuan yang dibutuhkan. Jadi, kami menggunakan pemodelan 3D untuk menguji pembuatan kepala nutrunner lebih tipis dan menguji bentuk braket baru. Setelah banyak pertimbangan, kami mengembangkan bentuk yang unik dan mengajukan proposal nutrunner baru ini kepada produsen. Desain nutrunner baru kami diadopsi, memungkinkan kami menciptakan sistem yang memungkinkan pekerjaan pemasangan pintu dilakukan dengan aman dalam batas terbatas 2 hingga 3 mm.
Berhasil mewujudkan tujuan produksi
Beradaptasi dengan model kendaraan baru
Dengan kondisi yang begitu ketat, apakah Anda merasa kesulitan dalam merancang sistem secara keseluruhan?
Ueki: Saya yakin pasti sulit untuk memenuhi permintaan kami untuk membuat mekanisme yang memungkinkan nutrunner secara fleksibel melakukan penyesuaian yang baik pada penyelarasannya untuk setiap operasi. Saat nutrunner memasukkan baut untuk perakitan, jika tidak sejajar, baut akan dimasukkan secara miring. Jika hal ini terjadi, pekerja harus pergi dan memperbaiki masalahnya, dan dalam beberapa kasus, pintu mungkin perlu diganti. Peralatan lama memungkinkan adanya beberapa pergerakan, namun kami ingin peralatan baru bergerak lebih fleksibel saat memasukkan baut. Akan tetapi, jika nutrunner terlalu kendor pada bagian lengan maka akan bergoyang dan sama sekali tidak dapat mengangkat baut dengan benar, sehingga kami mengadakan banyak diskusi mengenai desain untuk memastikan bahwa nutrunner hanya melakukan penyetelan saat mengencangkan baut ke dalam lubangnya.
Hayashi: Masalah ini terkait dengan masalah positioning. Peralatan lama pertama-tama mengangkat kabin untuk memposisikannya dengan tepat dan kemudian memulai proses pemasangan pintu. Namun sistem baru ini melakukan pekerjaan pemasangan pintu saat kabin masih berada di jalur konveyor, sehingga variasi posisi kabin tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, kami memasang sistem pemasangan otomatis pintu baru untuk meningkatkan fleksibilitas pemasangan.
Kamera digunakan untuk mengidentifikasi posisi lubang baut, namun kamera yang digunakan dengan peralatan lama hanya dapat menangkap lokasi tertentu, artinya informasi akurat tidak dapat diperoleh jika posisi kabin bervariasi. Kami membayangkan sebuah sistem kendali di mana satu robot dibuat untuk memegang kamera, dan posisi dua robot lainnya ditentukan berdasarkan informasinya. Kami menghubungi beberapa produsen untuk mencoba menemukan sistem kamera yang memenuhi kondisi tersebut, namun tidak ada produk yang mampu melakukannya. Pada akhirnya, kami mengembangkan sistem baru melalui koordinasi dengan salah satu produsen.
Penentuan posisi diidentifikasi dengan kamera (kiri) dan kemudian pintu dipasang (kanan)
Ada sejumlah ide eksperimental baru yang dimasukkan ke dalam peralatan baru. Apakah ada kekhawatiran?
Ueki: Saat memperbarui peralatan, Isuzu selalu meminta agar pengoperasian peralatan diuji secara menyeluruh. Meskipun tidak ada masalah dalam simulasi 3D, beberapa masalah atau hal yang perlu diperbaiki mungkin ditemukan selama pengoperasian sebenarnya. Jika ditemukan masalah setelah integrasi penuh, maka akan terdapat kendala dari segi waktu kerja dan metode saat melakukan koreksi. Oleh karena itu, kami meminta pengujian dilakukan terlebih dahulu dan demo sistem dilakukan beberapa bulan sebelum integrasi penuh. Ketika saya memeriksa sistem yang sedang beroperasi, saya sangat terkesan karena itulah yang kami cari. Meskipun beberapa penyesuaian kecil masih diperlukan, ini merupakan tingkat kesempurnaan yang luar biasa tinggi.
Hampir satu tahun telah berlalu sejak sistem ini mulai beroperasi. Apakah kamu puas?
Ueki: Hasil yang kami impikan pada tahap perencanaan sudah cukup terealisasi. Tujuan kami untuk memperpendek waktu siklus telah tercapai, dan sistem juga tidak mengalami masalah dalam beradaptasi dengan model kendaraan baru. Di tengah perubahan yang terjadi di industri otomotif, Isuzu akan menghadapi tantangan dalam mengembangkan berbagai jenis kendaraan di masa depan. Produksi harus mampu menangani perubahan tersebut, itulah sebabnya menghilangkan posisi kabin dengan pembaruan ini sangat penting bagi kami. Mengenai pabrik secara keseluruhan, kami ingin membangun sistem yang dapat merespons secara fleksibel, yang berarti kami masih memiliki aspek lebih lanjut yang ingin kami konsultasikan dengan Daifuku.
Hayashi: Dalam beberapa tahun terakhir, Daifuku telah memperkuat dukungannya, tidak hanya pada sistem transportasi konvensional, namun juga pada robotisasi. Sementara itu, meskipun terdapat banyak tantangan dalam penerapan sistem baru ini, kami sangat berterima kasih kepada Isuzu Motors karena telah menciptakan lingkungan yang memudahkan untuk mengajukan ide-ide baru. Kami akan terus berupaya memenuhi kebutuhan otomatisasi di masa depan dalam industri otomotif yang semakin terdiversifikasi.
Yusuke Ueki
Grup Perakitan Kabin, Departemen Teknik Kendaraan
Isuzu Motor Terbatas
Yusuke Ueki bergabung dengan Isuzu Motors Limited dan ditugaskan ke Departemen Manufaktur pada tahun 2014. Setelah memperoleh pengalaman di berbagai departemen, termasuk Bagian Pemeliharaan, ia dipindahkan ke Cab Assembly Group pada tahun 2016. Saat ini ia bekerja di Pabrik Fujisawa di Kanagawa, yang merakit truk ringan, sedang, dan berat.