Automatisering in de automobielindustrie

Automatisering in de automobielindustrie: afscheid van de assemblagelijn

Een belangrijk aandachtspunt van vakbeurs automatica 2020 is de automatisering in de automobielindustrie. Talrijke exposanten zullen alternatieven voor de conventionele productielijn met stationaire transporttechniek presenteren, zoals bijvoorbeeld chauffeurloze transportsystemen en natuurlijk cobots voor HRC-toepassingen. De wereldwijd toonaangevende vakbeurs voor intelligente automatisering en robotica-automatica vindt plaats in München van 16 tot en met 19 juni. 

De automatisering in de automobielindustrie ondergaat substantiële veranderingen. De discussie over de aandrijftechniek van de toekomst is in volle gang. Sommige fabrikanten zetten in op elektromobiliteit, terwijl andere eerder geneigd zijn om deze als transitietechnologie te gebruiken. Tegelijkertijd lijken voertuigen met een verbrandingsmotor in ieder geval op dit moment duurzamer dan tot nu toe werd aangenomen. Bovendien hebben nieuwe generaties dieselmotoren met een zeer effectieve filtertechnologie aanzienlijk lagere emissies dan hun voorgangers. Andere toekomstige aandrijvingsalternatieven zijn synthetische brandstoffen, waterstof en brandstofcellen.

Wat is het effect van dit scenario op de automatisering in de automobielindustrie? Wat betekent dit voor de aanbieders van robotica en automatiseringstechnologie? In het kort: Hoe ziet de autoproductie van de toekomst eruit?

De diversiteit aan aandrijvingstechnologieën en de daaruit voortvloeiende onzekerheid maken het voor autofabrikanten moeilijk om deze vragen te beantwoorden. Maar één ding is zeker: zonder zeer flexibele, digitaal genetwerkte automatiseringsoplossingen kunnen de uitdagingen van de toekomst niet worden beheerst. Er is vraag naar duurzame, industrie 4.0-compatibele oplossingen die voertuigfabrikanten, Tier 1-leveranciers en systeemleveranciers over de hele wereld ondersteunen bij de implementatie van state-of-the-art productiestructuren.

Eliminatie van stationaire transporttechniek

automatica, de toonaangevende beurs voor automatiseringstechnologie, toont technologieën die geschikt zijn voor dit doel met betrekking tot deze automatisering in de automobielindustrie. Veel van deze oplossingen hebben de eliminatie van de stationaire transporttechniek gemeen. Dit betekent een echte paradigmaverschuiving, want de assemblagelijn domineert al meer dan honderd jaar de autofabricage. Vandaag de dag zijn autofabrikanten en fabrieksplanners op zoek naar alternatieven voor deze zeer efficiënte maar ook inflexibele technologie.

De eerste stappen werden al jaren geleden gezet in de carrosseriebouw. De daar gebruikte robots lassen, klinken en verlijmen niet alleen, maar ze houden en transporteren ook de carrosserieën terwijl hun machine-“collega’s” ze verwerken. Een van de positieve neveneffecten: Als je van model wisselt, hoef je niet de hele productielijn te slopen, maar hoef je alleen de robots te herprogrammeren.

Nieuw tijdperk niet alleen in de autoproductie

Dit principe kan nu ook worden toegepast op de eindmontage. Porsche demonstreert dit met haar nieuwe Taycan-fabriek in Zuffenhausen. Volgens Albrecht Reimold, hoofd van de productie van het bedrijf, is de assemblagelijn daar zo goed als opgeheven. In plaats daarvan rijden de voertuigen door de productie op chauffeurloze transportsystemen, ook wel autonoom geleide voertuigen (AGV’s) genoemd, en worden ze dus stap voor stap voltooid. Dit verhoogt de flexibiliteit aanzienlijk. De snelheid van de AGV’s is net zo variabel als de tijd die ze in de assemblagestations doorbrengen; in theorie hoeven de voertuigen niet allemaal dezelfde route door de productie te nemen. Bovendien kunnen meerdere modellen of afgeleiden zonder problemen op één en dezelfde lijn worden geproduceerd.

Het volledige spectrum van flexibele automatisering

Dit toont aan dat flexibiliteit de troefkaart is – en dit geldt niet alleen voor de autoproductie. Markus Uellendahl, Senior Partner van Management Consulting bij Porsche Consulting: “We zullen ook in andere industriële sectoren een afwijking zien van de traditionele geautomatiseerde productielijnen. In de Smart Factory van de nabije toekomst zullen flexibele transportsystemen zoals AGV’s het gemakkelijker maken om productie- en logistieke processen aan te passen. In de meest consistente vorm van implementatie sturen de producten die worden geproduceerd automatisch de assemblagestations aan die momenteel beschikbaar zijn op autonome transportsystemen. Algoritmen en kunstmatige intelligentie ondersteunen de planning en maken de besluitvorming efficiënter”.

Volgens de heer Uellendahl vermindert de toegenomen convertibiliteit van de automatisering in de automobielindustrie de latere investeringen nog verder. Bedrijven die dit doel strategisch nastreven, kunnen actief gebruik maken van veranderingen in producten en processen om een concurrentievoordeel te behalen en zich sneller aan te passen aan veranderende markteisen en algemene omstandigheden.

Op automatica zullen tal van aanbieders laten zien hoe slimme, digitale netwerkproductie kan worden geïmplementeerd. Naast robots spelen ook industriële machine vision systemen, grijpers en positioneringseenheden, sensoren en elektronische besturingen een centrale rol in deze context. De vakbeurs biedt een unieke gelegenheid om al deze productgroepen gericht te bekijken.

Cobots zetten werknemers in het middelpunt van de belangstelling

Daarnaast is er een verdere ontwikkeling te zien op vakbeurs automatica: Moderne automatiseringsconcepten doen het niet zonder arbeiders, maar plaatsen ze in het middelpunt van de belangstelling. Exoskeletten en cobots zullen de lasten van de werknemers fysiek verlichten.

De grootste ontwikkelingssprong is te verwachten op het gebied van cobots. Gevestigde robotfabrikanten presenteerden al op de automatica 2018 baanbrekende oplossingen en in 2020 zullen nog veel meer ontwikkelingen te zien zijn. Zo zal de Japanse robotfabrikant Fanuc in München een volledig nieuw ontwikkelde cobot presenteren. Ook van Universal Robots, Kuka, Yaskawa, ABB, Stäubli en vele andere exposanten kunnen toekomstgerichte HRC-oplossingen worden verwacht. Bezoekers kunnen zich ook bijzonder verheugen op de verschillende nieuwe exposanten zoals Han’s Robot, Hanwha Precision Machinery, Techman Robot, Convertible Robots en Yuanda Robotics.

Collaboratieve robots zijn in de praktijk al lang gebruikelijk, zoals bij Opel in Eisenach: een cobot van de Deense fabrikant Universal Robots schroeft daar airconditioningcompressoren aan motorblokken. Onmiddellijk naast de medewerkers, zonder een scheidend veiligheidshek, draait de robot elke twee minuten drie schroeven aan tot precies 22 Newtonmeter, terwijl zijn menselijke collega’s de minder belastende werkzaamheden stroomopwaarts en stroomafwaarts blijven uitvoeren.

Een ander voorbeeld: Samen met BMW in Dingolfing heeft Kuka een robotoplossing gecreëerd die het werk vergemakkelijkt voor medewerkers die kegelvormige tandwielen met een gewicht tot 5,5 kg optillen en deze tot op de millimeter nauwkeurig in de voorastransmissies monteren. Vroeger deden ze dit handmatig, maar tegenwoordig worden ze bijgestaan door de gevoelige robotcollega LBR iiwa. Hij is opgehangen aan een slanke stalen constructie en werkt zonder externe sensoren, omdat er in zijn zeven assen een gezamenlijk torsiesensorsysteem actief is.

Christoph Hock, Head of Human Robot Collaboration bij KUKA Systems: “We zullen in de toekomst nog veel meer van dergelijke toepassingen zien op het gebied van automatisering in de automobielindustrie. In tijden van een toenemend aantal varianten is het een duidelijk concurrentievoordeel om de productie optimaal aan te passen aan de vereiste capaciteitsbenutting, bijvoorbeeld met behulp van flexibele HRC-units” automatica zal in juni een grondig overzicht geven van hoe de nieuwe flexibiliteit op een praktische manier kan worden geïmplementeerd – niet alleen in de autoproductie.

Meer informatie

Lees ook:
automatica vakbeurs – visie van autonome productie
Robots en AI: veel misvattingen
Robots of cobots?
Vakbeurzen Wire, Tube en Valve World Expo