Автоматизация: Бъдещето на асемблирането на кабели в автомобилния сектор

Оставащото високо качество на конкурентоспособни цени е централно изискване към индустрията за доставки

Започва още рано сутрин: Бъркам в шкафа, натискам едно копче и първото кафе се излива в чашата. Винаги едно и също количество, винаги с правилната температура…А ако не е?

Това, което в малки мащаби представлява просто раздразнение, в индустриален мащаб е много по-проблемно. Още по-важно е именно във времена на Just-In-Time производство да имате доставчик, който произвежда големи количества по стабилен начин и с равномерно най-високо качество и който да е достатъчно гъвкав, за да отговори на незабавните нужди и продуктови варианти на конкурентни цени. И това с оглед на все по-късите цикли на разработка. Автоматизацията позволява постоянно гарантиране на висок стандарт за качество на масови продукти в автомобилната индустрия, особено такива, които досега са били произвеждани ръчно/полуавтоматично. Ето защо най-високото възможно ниво на автоматизация представлява основно изискване към индустрията за доставки.

Научете повече по тази насочена към бъдещето тема в нашия блог:

Автоматизирано производство за мобилността на бъдещето

Производството през последните десетилетия се характеризираше с навлизането на роботи, които автоматизираха индустриалното производство. В бъдеще автоматизацията ще се засили още повече чрез свързването на процесите в мрежа с помощта на технологиите и схемите за управление.

Автоматизацията много често – и много успешно – се използва при стандартизирани задачи с голяма степен на повторяемост и голяма прецизност, както и при високи скорости на движение и големи количества данни, които трябва да се обработват за части от секундата. Масивното редуциране на „човешкия фактор“ обещава постоянно качество, високи количества и непрекъснатост на производството, съчетани със значително по-ниски разходи за персонал, в сравнение с производство с чисто ръчни дейности.

Автоматизацията се използва и в много области, където изискванията превишават многократно човешките способности. Определени продукти могат да се реализират единствено чрез автоматизирани процеси.

Надеждност по отношение на процеса, прецизно, гъвкаво – изисквания към автомобилните доставчици

За да се отговори на предизвикателствата на модерните процеси на производство, е важно да се гарантира възможно най-голямо стандартизиране на процесите на производство за автомобилните доставчици.

Същевременно се изискват максимална гъвкавост по отношение на обема и вариантите, както и гъвкавото прилагане на

специфичните за клиента изисквания. И всичко това при все по-скъсени изисквания за време за пускане на пазара.

Целта следователно е достигане възможно най-рано на възможно най-висока степен на автоматизация и при това бързо да може да се реагира по гъвкав начин на променените ситуации с нуждите и непредвидените пречки (напр. колебания в качеството на суровините). Това са предпоставките за производство 24/7 без прекъсвания. В идеалния случай това става близо до местата на производство на клиентите, за да се поддържат възможно най-кратки транспортни маршрути и да се намали в максимална степен въглеродният отпечатък.

Миниатюризирани кабели за данни за автомобила 3.0

Последните сто години се характеризираха с това, че автомобилите ставаха по-бързи, по-удобни и по-безопасни (автомобил 1.0). Голяма част от оптимизациите намериха място в механичните области, като двигател, задвижване, ходова част и поведение при сблъсък. През последните 25 години това се промени чрез навлизането в автомобила на все повече електроника за инфотейнмънт и системи за частично асистиране. Асистентът за дългите светлини, темпоматът с контрол на дистанцията, асистентът за „мъртва зона“ и др. подпомагат междувременно в частични области водача. Чрез Head-up дисплеите, Surroundview, асистентът за „мъртва зона“ и разпознаването на пътните знаци водачът получава постоянно общ поглед върху ситуацията. Тези отделни модули, наред с другото, се погрижиха за това шофирането да е по-ефективно, по-комфортно и по-сигурно. (Автомобил 2.0)

Актуален поглед в лабораториите за разработка на производителите на автомобили показва, че вече се намираме в разгара на вълнуваща промяна, в хода на която почти едновременно в автомобила навлизат два значими тренда.

Чрез електрифицирането на задвижващата система ще се промени фундаментално вида на придвижването, използването и архитектурата на превозното средство. При това възникват нови информационни интерфейси, напр. с домашни мрежи, системи за отчитане или дори индуктивни пътища, с които се обменят данни.

Същевременно се намираме в процеса на преход от ръчно управлявани превозни средства към автономно движещ се „Автомобил 3.0“, който е многократно свързан със своята заобикаляща среда.  

Превозните средства на утрешния ден трябва за целта да разполагат с допълнителна сензорика и инфраструктура за данни и софтуер, които в реално време и при всякакви атмосферни условия да могат да поемат задачата на човека. Вече се изпробват различни сензори, като например Lidar или радар. Редундантно откриване, предаване и обработка, точно както в самолета, могат да играят роля и тук.

Освен това свързването в мрежа на автомобилите прави възможно автономното шофиране. За „Car to X“ или „V2X“ автомобилите се свързват чрез различни антени с 5G, по-късно с 6G или с GPS с други възли/устройства в IOT („Internet of Things“) и комуникират с тях, за да допълват още вътрешно регистрираните данни.

Автономно управляваното превозно средство позволява на водача да се държи така, сякаш е на бюрото или дивана. Водачите в бъдеще ще имат повече време, докато „шофират“. Сърфиране в интернет, отговаряне на имейли, комуникация по Skype и др. – необходимите за превозното средство и водача данни ще нарастват неимоверно.

За реализиране на тази трансформация ще трябва да се доразвият решаващо и необходимият за това хардуер и съответните процеси. MD като специалист в преноса на данни вижда в бъдеще миниатюризирането като мегатренд за кабелите за данни.

Чрез увеличаване на плътността на сензори и проводници, както и чрез изискванията към тяхната редундантност, продуктите трябва да стават все по-малки. По-високите очаквания към производителността при едновременно миниатюризиране обуславят по-ниски толеранси и необходимостта от по-точни процеси. В продуктовото поле на асемблирането на кабели за автомобилната промишленост съответно се наблюдава силен преход от конекторни системи, които в миналото се конструираха за сглобяване с ръчни инструменти и техники, към конекторни системи, които са подходящи за автоматизирано сглобяване. Като причини за това, наред с и без това нарастващата нужда от проводници/конекторни свързвания, поради растящия брой системи за асистиране, както и миниатюризирането, могат да се посочат и растящите изисквания към проследимостта чрез регистриране и съхраняване на данни за качеството и процеса.

Решения за автоматизация за конфекционирането на кабели на MD ELEKTRONIK

MD притежава многообразие и голямо портфолио от активни и оптимизирани през годините работни средства за конфекциониране на кабели. Около 80% от продуктите на MD се произвеждат и тестват на 100% в автоматизирани стъпки за конфекциониране. Опит от над 25 години постоянно се включва в дизайна за бъдещите производствени средства с цел достигане до най-висока степен на автоматизация. В собственото машинопроизводство се работи по портфолио от машини, които ще позволяват да се реагира по най-добрия начин на изискванията на клиентите ни.  Стратегията на MD може да се обобщи по следния начин:

• напълно автоматизирано производство за стандартни продукти с висок брой на изделията
• силно автоматизирано свързано производство за стандартни продукти със среден брой на изделията и/или специални свойства
• частично автоматизирано производство, организирано за специални продукти с много малък брой на изделията и висока индивидуалност

Свързващото звено между различните производствени пътища е централизирана система за планиране и производство, с която възниква допълнително изискване относно способността за комуникация и управление на силно автоматизираните машини.

Висококомплексните свойства са нужни не само при адаптирането и поддръжката на системи за планиране и производство за множеството хиляди клиентски поръчки и милионите продукти на година, но и при обслужването на все по-технологично концентрираното работно оборудване: трансферни системи, процеси за обработка, преработвателни технологии, измервателни и тестови средства, внедряване на роботи, пренос на данни се изисква висококвалифициран експертен персонал за обслужване и оптимизиране.

Тази промяна в обслужваните автомати има влияние и върху служителите на компанията. Комбинацията от знания за качеството, процесите, продуктите и суровините, която се придобива вътрешно, не може да бъде получена отвън или усвоена чрез външни курсове за обучение. Следователно са необходими концепции за вътрешнофирмено обучение, които отнемат от няколко месеца до няколко години. И поради нарастващата сложност, описана по-горе, тези вътрешни програми за допълнително обучение следва да се провеждат от служителите, които са преминали солидно техническо обучение или които сами са придобили необходимия опит.

MD разчита на различни елементи за автоматизираното производство на кабели в бъдеще:  разработване на гъвкави, лесни за управление производствени концепции, стандартизирани системи, които са готови за незабавна употреба в международни локации и непрекъснато усъвършенстване на служителите, което им дава възможност да се превърнат в технически експерти, които владеят изключително сложни системи.

Обобщение и заключение

За индустрията на автомобилните доставки през 20-те години на настоящото столетие основното предизвикателство ще се състои в постигане на възможно най-висока степен на автоматизация, особено в области като производството на електрически системи за превозни средства и асемблиране на кабели, които досега се характеризираха с ръчни и полуавтоматизирани процеси. От една страна, това се изисква от продуктовите разработки (миниатюризиране, по-малки толеранси при производството и т.н.), но и от икономическите и социалните промени, като напр. липсата на квалифицирана работна ръка или по-строгите стандарти за въглеродни емисии. Предприятията, които са подготвени за тези условия чрез висок дял автоматизирани процеси на производство, още днес си осигуряват конкурентно предимство и така и в бъдеще гарантират да са надеждни партньори.