Матричное производство: пример для «Индустрии 4.02»
В эпоху Индустрии 4.02 необходимы универсальные решения, способные компенсировать пиковую загрузку мощностей или узкие места в ресурсах. Матричное производство может стать решающим конкурентным фактором благодаря настраиваемым производственным ячейкам, передаче деталей и инструментов с помощью автоматизированных транспортных средств (AGV) и отделению логистики от производства.
Индустрия 4.02: гибкость за счет матричного производства
Рост индивидуализации во времена Индустрии 4.02 меняет производство. Неустойчивые рынки делают прибыльное производство небольших партий еще более важным. Задача все чаще состоит в том, чтобы производить все большее количество вариантов и моделей продукта в переменных количествах. Одной из причин этого является , например, возросшая степень кастомизации в автомобильной промышленности .
В будущем концепция изготовление матриц и пуансонов обеспечит чрезвычайно универсальное производство в промышленных масштабах и объединенное в сеть по всей технологической цепочке. Система может автоматически «на лету» перестраиваться на изменение типов продукции – без ожидания и без потерь производственного времени. Таким образом, станет возможным реализовать производство индивидуальных серий как неотъемлемую часть Индустрии 4.0 без ограничений в контексте промышленного массового производства.
Принцип матричного производства
Производство матрицы основано на классифицированных стандартизированных производственных ячейках . Их можно расположить практически в любом количестве в виде сетки. Все ячейки оснащены оборудованием, нейтральным к продукту, и имеют базовые функции, ориентированные на конкретный продукт.
Внутри ячеек расположены поворотные столы для расстановки деталей, места для инструментов и роботы , выполняющие соответствующий процесс. Эти производственные ячейки могут быть индивидуально расширены за счет оборудования, специфичного для конкретного процесса. Сварка, клеевое соединение, штамповка, пайка и заклинивание: можно интегрировать практически любой процесс.
Гибкая автоматизация производства: использование стандартного матричного производства
Прикладная Индустрия 4.0: пример стандартной ячейки в матричном производстве.
Заготовки и инструменты транспортируются автоматизированными управляемыми транспортными средствами (AGV). Они перемещаются к отдельным ячейкам с использованием алгоритма навигации SLAM. Робот забирает заготовки по прибытии в ячейку.
Эти заготовки затем обрабатываются с использованием интеллектуальных роботизированных приложений , таких как технология кузовного цеха без оправки. Один робот удерживает одну часть, а второй — другую. Обе детали соединяются вместе, образуя единый блок, который затем сваривается третьим роботом – так называемым технологическим роботом.
Заготовки хранятся на складе
С другой стороны, специальные инструменты находятся в хранилище инструментов.
Цифровые сетевые цепочки создания стоимости превращают Индустрию 4.02 в реальность.
Разделение логистики и производства
AGV с автономным управлением могут поднимать и транспортировать различные заготовки или инструменты с помощью индивидуально настраиваемых погрузочно-разгрузочных приспособлений. Логистические процессы и производство отделены друг от друга благодаря матричному производству – центральному требованию « Индустрии 4.0» . Эта концепция означает, что благодаря переменной логистике запчастей система всегда способна гибко реагировать на пиковые нагрузки и перенаправляться на другие ячейки.
Он также может вовлекать дополнительные клетки или удалять клетки из процесса. Цепочка создания стоимости не прерывается. Логистические процессы логически связаны с производством посредством программного обеспечения.
С помощью концепции высокогибкого матричного производства компания KUKA систематически выполняет требования Индустрии 4.02 в промышленном производстве.
