Thách thức khi sản xuất robot hỗ trợ cho dây chuyền lắp ráp ô tô

Gần Regensburg, tại thị trấn Elsendorf, vùng Bavaria, một nhà máy hiện đại đang được xây dựng để sản xuất cửa cho chiếc BMW X1 mới. “Chúng tôi tại BMW đang chịu trách nhiệm ban đầu. Với tư cách là nhà cung cấp dịch vụ, chúng tôi thiết kế nhà máy, lựa chọn nhà cung cấp và xây dựng hoàn chỉnh nhà máy. Nếu mọi thứ hoạt động tốt, chúng tôi sẽ giao nó cho chủ sở hữu, trong trường hợp này là nhà cung cấp Magna của chúng tôi”, Manfred Scheuerer, người chịu trách nhiệm lập kế hoạch sản xuất tại BMW, cho biết. Ông cho biết thêm: “Thông qua cái gọi là hoạt động kinh doanh của bên thứ ba này, chúng tôi đặt ra các tiêu chuẩn về sản xuất và chất lượng trên toàn thế giới”. Như tiêu chuẩn trong chế tạo ô tô, hầu hết công việc đều được thực hiện bởi robot, thậm chí cả sản xuất cửa. Có 76 robot khối lượng lớn trong cơ sở lớn, được phân bổ trên bốn nhà máy để sản xuất hai cửa trước và sau. Trong hoạt động kéo dài ba ca, họ đã lắp ráp khoảng 700.000 cánh cửa mỗi năm từ các bộ phận kim loại tấm do Magna ở Graz sản xuất bằng súng hàn điểm và súng bắn keo.

Trong kế hoạch sản xuất, cần tránh tình trạng dư thừa năng lực. Do đó, quy mô và thiết kế của nhà máy được mô phỏng trước bằng phần mềm lập kế hoạch sản xuất. “Bắt đầu từ sản lượng hàng năm và thời gian chu kỳ, chúng tôi tính toán dữ liệu hiệu suất cho từng robot riêng lẻ. Để làm được điều này, chúng ta cần dữ liệu mô phỏng cho tất cả các bộ phận mà robot phải di chuyển. Đây là cách duy nhất để chúng tôi có thể thiết kế hiệu suất của rô-bốt chính xác theo yêu cầu thực tế,” Scheuerer giải thích. “Tải trọng là tổng của tất cả các bộ phận mà robot phải di chuyển trong thời gian chu kỳ xác định. Hơn nữa, phải tính đến các công cụ, khả năng xử lý, bản thân chi tiết gia công và hệ thống cung cấp năng lượng cho các công cụ đó,” ông nói thêm. Dữ liệu mô phỏng không chỉ bao gồm dữ liệu trọng lượng mà còn bao gồm vị trí chính xác của trọng tâm. “Mục tiêu của chúng tôi là thiết kế tất cả các robot để sử dụng 90% công suất. Điều đó đặt chúng tôi vào thế an toàn về tuổi thọ bảy năm của nhà máy,” người lập kế hoạch của BMW cho biết. Elbe báo cáo: “Cung cấp dữ liệu tải cho BMW là một thách thức đối với chúng tôi trong dự án”.

Robotec Systems tự khẳng định mình là nhà cung cấp cho BMW thông qua quy trình đấu thầu. “Tuy nhiên, chúng tôi phải giải quyết trước vấn đề tải dữ liệu toán học. Cuối cùng, với các dây cáp và ống mềm đặt giống như một chiếc ba lô trên cánh tay robot, một gói hàng hiện trường nặng hơn 40 kg (90 lbs) đã được tích lũy. Ngày nay, chúng tôi có thể cung cấp dữ liệu tải và dữ liệu mô phỏng 3D cho tất cả các hệ thống của mình. Thông qua dự án này, chúng tôi có thể mở rộng trải nghiệm của mình để khách hàng trong tương lai cũng được hưởng lợi từ nó,” Elbe nói và bày tỏ sự vui mừng. Vào mùa thu năm 2013, BMW đã đặt hàng 30 hệ thống đầu tiên dành cho robot xử lý, dán và hàn điểm. Chúng được Robotec Systems cung cấp và lắp ráp trong khoảng sáu tuần. Tất cả các robot hiện đã được trang bị và người lập kế hoạch của BMW, Manfred Scheuerer, đang chuẩn bị bàn giao nhà máy Magna. Việc sản xuất sau đó sẽ bắt đầu vào tháng 2 năm 2015.

ĐƯA ROBOT VÀO CUỘC SỐNG

Robot ô tô và robot khối lượng lớn từ tất cả các nhà sản xuất đều cần một hệ thống cung cấp các công cụ tương ứng. Bên cạnh nguồn điện, nước làm mát, khí nén hoặc ống vận chuyển đinh tán, ốc vít và chất kết dính, còn có cáp dữ liệu hiệu suất cao cho đầu dụng cụ. Robotec Systems chuyên phát triển và sản xuất các hệ thống cung cấp năng lượng như vậy.