Giải pháp DAIFUKU Hỗ trợ Sản xuất Linh hoạt: Hệ thống Lắp Cửa Tự động Mới

Phấn đấu nâng cao năng suất và hỗ trợ linh hoạt cho các mẫu xe mới

Điều gì khiến bạn bắt đầu nghĩ rằng đã đến lúc phải cập nhật hệ thống?

Ueki: Có hai lý do. Đầu tiên là mong muốn tăng hiệu suất của thiết bị và nâng cao năng suất. Ngành công nghiệp ô tô đang trải qua một cuộc cách mạng và chúng ta phải ứng phó với những thay đổi trên thị trường. Các cơ sở sản xuất luôn cố gắng nghĩ cách nâng cao hiệu quả nên tôi nghĩ đây là điều vô cùng tự nhiên.

Thứ hai là để phù hợp với những mẫu xe mới có góc mở cửa khác nhau. Cửa của các mẫu trước đó mở tới gần 90 độ trong quá trình lắp đặt và 70 độ khi vận chuyển sau khi các bộ phận bổ sung được lắp vào. Để nâng cao hiệu quả và giảm số lượng bộ phận, chúng tôi quyết định bắt tay vào phát triển một mẫu xe có góc mở cửa 70 độ khi lắp cửa. Vì hệ thống lắp cửa tự động mà chúng tôi đang sử dụng không hỗ trợ góc lắp 70 độ nên chúng tôi bắt đầu xem xét việc cập nhật hệ thống.

Có tổng cộng bốn robot, mỗi bên hai robot. Một người giữ cửa, người còn lại xác định vị trí cố định rồi thực hiện công việc cố định.

Có sự khác biệt lớn giữa 90 độ và 70 độ không?

Ueki: Sự khác biệt là rất lớn. Một cánh tay robot được lắp vào mặt trong của cửa để siết chặt các bu lông khi lắp, nhưng việc giảm góc mở xuống 70 độ sẽ làm giảm phạm vi mà cánh tay có thể di chuyển. Chúng tôi cần một hệ thống có khả năng thực hiện công việc lắp đặt một cách an toàn và đúng cách, vì chúng tôi không thể vận chuyển một phương tiện nếu cửa hoặc thân xe bị hư hỏng do làm việc trong không gian hẹp đó.

Chúng tôi cũng thực sự muốn loại bỏ nhu cầu bố trí cabin. Với hệ thống trước đó, cabin và băng tải phải được đặt đúng vị trí tại điểm bắt đầu quá trình tự động hóa cửa. Tuy nhiên, điều này làm tăng thời gian chu kỳ, do đó làm giảm năng suất và là điểm mấu chốt mà chúng tôi đang tìm cách cải thiện.

Giảm góc mở cửa xuống 70 độ
Chênh lệch 20 độ là một thử thách khó khăn

Điều gì khiến bạn chọn Daifuku để nâng cấp hệ thống của mình?

Ueki: Chúng tôi đã tham khảo ý kiến của một số nhà sản xuất về cách đạt được những mục tiêu này và họ đã đề xuất nhiều công nghệ cũng như ý tưởng khác nhau. Trong số các nhà sản xuất, Daifuku đã cung cấp rõ ràng tất cả thông tin mà chúng tôi cần để đưa ra quyết định.

Với kế hoạch của chúng tôi là loại bỏ việc định vị cabin chính xác, mỗi phụ kiện gắn cửa sẽ có những thay đổi nhỏ đối với vị trí chốt và chúng tôi sẽ cần sự kết hợp giữa máy ảnh, cảm biến và các công cụ hiệu suất cao khác vì không có giải pháp đa năng nào có thể thực hiện được. nhiệm vụ một mình. Mỗi đề xuất mà chúng tôi nhận được đều là một tập hợp các hệ thống riêng biệt có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, Daifuku đã cung cấp một tài liệu nêu chi tiết các tính năng của từng sản phẩm, tính tương thích của các kết hợp sản phẩm, lý do đề xuất các kết hợp đó và các thông tin khác cho phép chúng tôi nhanh chóng tiến hành đánh giá so sánh. Tài liệu này cực kỳ hữu ích vì chúng tôi có thể dễ dàng lưu hành nó trong nội bộ để hỗ trợ quá trình ra quyết định.

Ngoài ra, chúng tôi đã quyết định thay đổi vị trí lắp đặt hệ thống lắp cửa tự động và trước đó đã tham khảo ý kiến của Daifuku về việc cải thiện đường phụ cửa. Vì đề xuất mà chúng tôi nhận được từ Daifuku khi tư vấn về hệ thống lắp cửa tự động cũng rất nổi bật nên chúng tôi kỳ vọng chất lượng vận hành sẽ còn được cải thiện hơn nữa nếu chúng tôi yêu cầu Daifuku giải quyết toàn bộ dự án từ chuyển cửa sang lắp tự động.

Hơn nữa, phản hồi cho yêu cầu của chúng tôi rất ấn tượng. Mặc dù không có sự khác biệt lớn giữa tốc độ phản hồi của mỗi công ty, nhưng phản hồi của Daifuku vừa chính xác vừa nhanh chóng, vì vậy chúng tôi cảm nhận được rằng có sự hợp tác chặt chẽ giữa bộ phận kỹ thuật và bán hàng cũng như một môi trường giao tiếp thông suốt.

Tại sao bạn lại thay đổi vị trí lắp đặt hệ thống lắp cửa tự động mới?

Ueki: Để có thể tiếp tục sản xuất đồng thời. Không thể ngừng sản xuất tại một nhà máy đang hoạt động chỉ vì thiết bị đang được cập nhật. Thiết bị gốc phải duy trì hoạt động trong khi thiết bị mới được lắp đặt. Việc lập kế hoạch và quản lý quy trình vô cùng khó khăn vì công việc chỉ giới hạn vào thứ Bảy và Chủ Nhật khi nhà máy đóng cửa. Ngoài ra, công việc phải hoàn thành sớm vào Chủ nhật hàng tuần để kiểm tra hoạt động của thiết bị nhằm đảm bảo không ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất bắt đầu vào thứ Hai.

Công việc lắp đặt được thực hiện đầu tiên đối với thiết bị nâng thả cung cấp các cửa từ đường phụ cửa đến hệ thống lắp tự động. Công việc nhằm đạt được các phép đo lắp đặt chính xác và tạo ra thiết kế cho hệ thống lắp cửa tự động mới được tiến hành đồng thời với công việc lắp đặt thiết bị nâng thả. Chúng tôi họp với Daifuku hầu như mỗi tuần và sau hai tháng lập kế hoạch, chúng tôi đã nhận được sơ đồ lắp đặt và mô hình 3D. Sau khi chỉnh sửa một số chi tiết còn lại, bản thiết kế cuối cùng đã được hoàn thành.

Điều gì đặc biệt đặt ra thách thức trong quá trình thiết kế?

Ueki: Hầu hết các cuộc thảo luận với Daifuku là về đai ốc và xử lý vật liệu. Hệ thống lắp cửa tự động có cờ lê mô-men xoắn khí nén, được gọi là đai ốc, để tự động siết chặt các bu lông. Dụng cụ vặn đai ốc được gắn vào phần cuối của cánh tay robot. Do cánh tay robot của mẫu mới sẽ giảm phạm vi chuyển động nên chúng tôi đã yêu cầu Daifuku thiết kế hệ thống để đảm bảo rằng cánh tay sẽ không va vào cabin hoặc cửa.

Hayashi: Chúng tôi đã hỏi nhiều nhà sản xuất khác nhau xem liệu họ có máy vặn đai ốc có thể hoạt động trong không gian hẹp hay không, nhưng hiện tại không có sản phẩm nào có khả năng cần thiết. Vì vậy, chúng tôi đã sử dụng mô hình 3D để thử nghiệm việc làm cho phần đầu của đai ốc mỏng hơn và thử nghiệm hình dạng giá đỡ mới. Sau khi cân nhắc kỹ lưỡng, chúng tôi đã phát triển một hình dạng độc đáo và gửi đề xuất về loại đai ốc mới này cho nhà sản xuất. Thiết kế đai ốc mới của chúng tôi đã được áp dụng, cho phép chúng tôi tạo ra một hệ thống cho phép thực hiện công việc gắn cửa một cách an toàn trong giới hạn cho phép từ 2 đến 3 mm.

Thực hiện thành công mục tiêu sản xuất
Thích nghi với các mẫu xe mới

Với điều kiện khắt khe như vậy, việc thiết kế hệ thống tổng thể có gặp khó khăn không?

Ueki: Tôi tin rằng thật khó để đáp ứng nhu cầu của chúng ta về việc tạo ra một cơ chế trong đó đai ốc có thể điều chỉnh tinh tế và căn chỉnh cho từng hoạt động một cách linh hoạt. Khi đai ốc lắp các bu lông vào để lắp ráp, nếu bị lệch thì các bu lông sẽ được lắp vào một góc. Nếu điều đó xảy ra, một công nhân sẽ phải đến khắc phục sự cố và trong một số trường hợp, cửa có thể cần được thay thế. Thiết bị cũ cho phép một số chuyển động, nhưng chúng tôi muốn thiết bị mới di chuyển linh hoạt hơn khi lắp chốt. Tuy nhiên, nếu đai ốc siết quá lỏng trên cánh tay, nó sẽ lắc lư và không thể nâng bu-lông lên đúng cách, vì vậy chúng tôi đã tổ chức nhiều cuộc thảo luận về thiết kế để đảm bảo rằng đai ốc đai ốc chỉ điều chỉnh khi siết chặt bu-lông vào lỗ của nó.

Hayashi: Vấn đề này liên quan đến vấn đề định vị. Thiết bị cũ trước tiên nâng cabin lên để định vị chính xác rồi mới bắt đầu quá trình lắp cửa. Nhưng hệ thống mới thực hiện công việc lắp cửa khi cabin vẫn còn trên băng tải nên việc thay đổi vị trí cabin là không thể tránh khỏi. Vì vậy, chúng tôi đã lắp đặt hệ thống lắp cửa tự động mới để cải thiện tính linh hoạt trong lắp đặt.

Một camera được sử dụng để xác định vị trí của các lỗ bu lông, nhưng camera được sử dụng cùng với thiết bị cũ chỉ có thể chụp được một vị trí đã đặt, nghĩa là không thể thu được thông tin chính xác nếu vị trí cabin thay đổi. Chúng tôi đã tưởng tượng một hệ thống điều khiển trong đó một robot được tạo ra để giữ camera và vị trí của hai robot còn lại được xác định dựa trên thông tin của nó. Chúng tôi đã liên hệ với một số nhà sản xuất để cố gắng tìm một hệ thống camera đáp ứng các điều kiện, nhưng không có sản phẩm hiện có nào làm được. Cuối cùng, chúng tôi đã phát triển một hệ thống mới với sự phối hợp của một trong những nhà sản xuất.

Định vị được xác định bằng camera (trái) rồi gắn cửa vào (phải)

Có một số ý tưởng thử nghiệm mới được tích hợp vào thiết bị mới. Có lo lắng gì không?

Ueki: Khi cập nhật thiết bị, Isuzu luôn yêu cầu kiểm tra kỹ lưỡng hoạt động của thiết bị. Ngay cả khi không có vấn đề gì trong mô phỏng 3D, một số vấn đề hoặc điểm cần cải thiện có thể được tìm thấy trong quá trình vận hành thực tế. Nếu phát hiện ra vấn đề sau khi tích hợp hoàn toàn, sẽ có những hạn chế về thời gian làm việc và phương pháp khi thực hiện chỉnh sửa. Do đó, chúng tôi yêu cầu tiến hành thử nghiệm trước và chạy demo hệ thống được tiến hành nhiều tháng trước khi tích hợp hoàn toàn. Khi kiểm tra hệ thống đang hoạt động, tôi vô cùng ấn tượng vì đó chính xác là những gì chúng tôi đang tìm kiếm. Mặc dù vẫn cần một vài điều chỉnh nhỏ nhưng đó là mức độ hoàn thiện đặc biệt cao.

Đã gần một năm trôi qua kể từ khi hệ thống bắt đầu hoạt động. Bạn có hài lòng không?

Ueki: Những kết quả mà chúng tôi hình dung trong giai đoạn lập kế hoạch đã được hiện thực hóa đầy đủ. Mục tiêu rút ngắn thời gian chu kỳ của chúng tôi đã đạt được và hệ thống cũng không gặp vấn đề gì khi thích ứng với các mẫu xe mới. Giữa những thay đổi đang diễn ra trong ngành công nghiệp ô tô, Isuzu sẽ đón nhận thách thức phát triển nhiều loại phương tiện khác nhau trong tương lai. Sản xuất phải có khả năng xử lý những thay đổi như vậy, đó là lý do tại sao việc loại bỏ vị trí cabin trong bản cập nhật này là rất quan trọng đối với chúng tôi. Về mặt tổng thể của nhà máy, chúng tôi muốn xây dựng một hệ thống có thể đáp ứng linh hoạt, điều đó có nghĩa là chúng tôi vẫn còn những khía cạnh khác mà chúng tôi muốn tham khảo ý kiến với Daifuku.

Hayashi: Trong những năm gần đây, Daifuku đã tăng cường hỗ trợ, không chỉ đối với các hệ thống giao thông thông thường mà còn đối với việc robot hóa. Trong khi đó, mặc dù có nhiều thách thức khi triển khai hệ thống mới này, chúng tôi vô cùng biết ơn Isuzu Motors vì đã tạo ra một môi trường để dễ dàng đề xuất những ý tưởng mới. Chúng tôi sẽ tiếp tục làm việc để đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong tương lai trong ngành công nghiệp ô tô đang đa dạng hóa.

Yusuke Ueki
Tổ lắp ráp cabin, Phòng Kỹ thuật ô tô
Công ty TNHH Isuzu Motors

Yusuke Ueki gia nhập Isuzu Motors Limited và được bổ nhiệm vào Phòng Sản xuất vào năm 2014. Sau khi có kinh nghiệm ở nhiều bộ phận, bao gồm cả Bộ phận Bảo trì, anh được chuyển sang Nhóm lắp ráp Cab vào năm 2016. Anh hiện đang làm việc tại Nhà máy Fujisawa ở Kanagawa, nơi lắp ráp xe tải hạng nhẹ, hạng trung và hạng nặng.

Liên kết liên quan

• Ô tô