自动化:汽车行业电缆集束的未来

始终如一的高质量和有竞争力的价格是对供应商行业的核心要求

这从每日的清晨就开始了:拉开橱柜,按下按钮,一杯咖啡就做好了。总是相同的量,总是合适的温度……如果不是呢?

这只是生活中的小烦恼,但在工业领域中,却可能成为大问题。因此(特别是在准时化生产的时代)有一个能够以稳定和最高的质量大批量生产,并以具有竞争力的价格灵活地提供短期需求和产品变体的供应商,正变得越发重要。在开发周期越来越短的情况下也是如此。自动化能够持续保证汽车行业批量产品的质量标准,特别是对于那些以前手动/部分自动化生产的产品。因此,尽可能提高自动化水平是对供应行业的基本要求。在我们的博客文章中了解关于这个未来主题的更多信息:

未来移动出行的自动化生产

近几十年来,机器人的出现改变了生产,使工业生产自动化。在未来,通过控制技术和控制回路将过程联网,自动化将进一步加强。

自动化非常经常(并且非常成功)地应用于具有高重复率和高精度的标准化任务中,以及需要在几分之一秒内处理的高移动速度和大量数据中。与纯手工活动的工厂相比,“人为因素”的大量减少保证了产出的稳定质量、大批量和连续性,同时显著降低人工成本。

自动化的许多应用领域还在于要求远远超出人类能力的领域。某些产品只能通过自动化流程才能实现。

工艺可靠、精确、灵活——对汽车供应商的要求

为了应对现代生产工艺的挑战,汽车供应商必须保证生产工艺尽可能标准化。

同时,需要在产量和品种方面具有最大的灵活性以及灵活地执行

客户特定要求。而所有这一切都需要更短的上市时间。

因此,我们的目标是尽早实现尽可能高的自动化程度,并能够灵活应对不断变化的要求和不可预见的障碍(例如原材料质量的波动)。这些都是全天候不间断生产的先决条件。理想情况下,这将在靠近客户生产地点的地方进行,以缩短运输路线并尽可能减少二氧化碳排放量。 

Auto 3.0的小型化数据线

过去一百年来,汽车变得更快、更舒适和更安全(Automobil 1.0)。大部分优化都发生在机械领域,如发动机、驱动器、底盘和碰撞行为。在过去的25年里,随着越来越多的车载电子设备用于信息娱乐和部分辅助系统,这种情况发生了变化。远光灯辅助、带距离控制的巡航控制、盲点探测器等现在在某些区域为驾驶员提供支持。抬头显示屏、全景影像、盲点探测器和交通标志识别为驾驶员提供持续、简单的概览。这些独立的模块确保驾驶变得更高效、更舒适和更安全。(Automobil 2.0)

最近对汽车制造商开发实验室的观察表明,我们目前正处于一场激动人心的变革之中,在此过程中,汽车领域的两个重要趋势几乎同时发生。

动力系统的电气化也将从根本上改变车辆的移动方式、使用方式和架构。新的信息接口正在出现,例如,与家庭网络、计费系统,甚至感应道路交换数据。

同时,我们也正处于从手动驾驶车辆向自动驾驶“Automobil 3.0”的过渡阶段,后者往往与其环境联网。  

为此,未来的车辆必须配备额外的传感器技术以及数据和软件基础设施,以便在所有天气条件下实时接管人工任务。各种传感器,如激光雷达或雷达,目前正在为此目的进行测试。类似于飞机上的冗余采集、传输和处理,可以在这里发挥作用。

此外,车辆联网将使自动驾驶成为可能。对于“Car to X”或“V2X”,车辆将通过5G、6G或GPS的各种天线连接到IOT(“物联网”)中的其他节点/设备,并与其通信,以补充内部收集的数据。

自动驾驶车辆使驾驶员能够像坐在办公桌前或沙发上一样行事。今后驾驶员在驾驶时会有更多的时间。上网、回复电子邮件、Skype等,车辆和驾驶员请求的数据将大幅增加。

为了实现这一转变,所需的硬件及其流程也必须显著地进一步发展。作为数据传输专家,迈恩德认为小型化是未来数据线的大趋势。

由于传感器和电缆密度的增加,以及对其冗余的要求,产品将不得不变得越来越小。在小型化的同时对性能的更高期望意味着更严格的公差和更精确的工艺需求。因此,在汽车行业的电缆集束产品领域,可以观察到从过去为使用手工工具和技术组装而设计的连接器系统向适合自动化组装的连接器系统的重大转变。除了由于辅助系统数量的增加和小型化而对电缆/连接器的需求不断增加外,这方面的原因还包括通过采集和存储质量和工艺数据来实现可追溯性的需求也在不断增加。

客户的需求以及产品、社会和采购市场正在发生明显变化(未来更是如此),这对自动化提出了新的挑战:

  • 产品多样性增长:更多的产品变体,从而大大增加客户订购次数,同时减少订单批量
  • 供应链中不断增长的需求动态:订单变得更短期,变化更频繁
  • 本地化趋势:靠近客户的分散式生产基地
  • 在产品生命周期内,从批量生产基地提早交付,使用标准设备生产
  • 汽车制造商的产品生命周期更短,因此相关的设计冻结也越来越晚
  • 混合趋势/过渡技术:新旧连接器系统在一条线路上的混合安装
  • 根据车辆设计定制附件:挡风玻璃、电缆扎带、安装在车辆中的标记

MD ELEKTRONIK电缆集束的自动化解决方案

迈恩德拥有大量活跃的、经过多年优化的电缆集束设备。大约80%的迈恩德产品是100%在自动化集束步骤中生产和测试的。超过25年的经验不断被纳入未来生产资料的设计中,目标是实现最高程度的自动化。在内部的机械工程部门,我们正在开发一个机器产品组合,使迈恩德能够以最佳方式响应客户的需求。  迈恩德的战略可以概括如下:

  • 全自动化生产,用于大批量的标准产品
  • 高度自动化 联动生产,用于中等数量和/或特殊属性的标准产品
  • 部分自动化生产,用于小批量和高度个性化的特殊产品

不同生产路线之间的联系是一个更高级的规划和生产系统,它对高度自动化的机器的通信和控制能力提出了进一步的要求。

需要高度复杂的技能,不仅是为每年数以万计的客户订单和数百万种产品定制和维护规划和生产系统,而且是为技术日益密集的设备提供支持:传输系统、制造工艺、加工工艺、测量和测试设备、机器人的使用、交互数据传输都需要高素质的专业人员进行支持和优化。

操作机器的这种变化也会对公司员工产生影响。从质量、工艺、产品和原材料中获得的综合知识无法从外部获取或训练。持续数月或数年的内部培训概念是必然结果。然而,由于上述日益复杂的情况,内部培训方案要求员工接受过扎实的技术培训或已获得必要的经验。

对于未来,迈恩德将依靠各种不同的方法来实现电缆的自动化生产,开发易于操作的灵活生产概念、可立即在国际生产基地使用的标准化系统,以及不断发展员工,使其成为掌握高度复杂系统的技术专家。

总结与结论

在本世纪二十年代,汽车供应行业面临的主要挑战是实现尽可能高的自动化水平,尤其是在汽车电气系统和电缆组件的生产等领域,这些领域目前是手动和部分自动化流程为主。一方面,这是产品开发(小型化、更严格的生产公差等)的要求,也是经济和社会变革的要求,例如技术工人短缺或更严格的二氧化碳排放标准。通过大量的自动化生产过程为这些情况做好准备的公司已经获得了竞争优势,从而保证在未来继续成为可靠的合作伙伴。 

关于Johannes Eben博士

Johannes Eben博士拥有工程学博士学位,负责迈恩德的全球开发活动。除了负责数据线外,还包括开发自己的连接器及其工艺技术。其使命是确保所使用的组件和销售的产品符合汽车行业的最高标准。他扎实的教育与14年的国内外工作行业经验相辅相成。

关于Karl Ott

Karl Ott是迈恩德的技术总监。他的使命是为迈恩德开发面向未来的设备,并为生产基地提供最新的战略生产设备。在汽车行业工艺规划和开发领域超过15年的行业经验使他成为该领域的专家。在担任工艺开发工程师一职后,他继续以技术总监的身份扩大内部开发和采购领域,并在所有迈恩德生产基地设立现场技术支持部门。最重要的是,他欣赏工作任务领域的多样性、跨站点合作以及相关的跨文化体验。