«Кейс» для гибкости

Рисунок 1. Три одинаковых роботизированных сварочных комплекса стоят в ряд, каждая из которых управляется одним оператором. Все операторы роботов Case New Holland являются сертифицированными сварщиками.

Компания Case New Holland (CNH), мировой гигант сельскохозяйственного и строительного оборудования, трещит по швам. Ее завод в Фарго, Северная Дакота, продолжает закупать роботов и расширять производственные площади, поскольку спрос на сельскохозяйственную продукцию растет, а объемы строительного оборудования (CE) остаются высокими. За прошедшие годы компания инвестировала миллионы, но, похоже, не может купить достаточно роботов или нанять достаточное количество людей. Таким образом, помимо того, что компания должна работать усерднее, ей пришлось научиться работать намного умнее.

Быть экономичным и конкурентоспособным – это не значит покупать роботов или нанимать без разбора больше людей, или даже не использовать экономичные системы или качественные программы, какими бы необходимыми ни были все эти вещи. В конечном итоге речь идет о балансе технологий и труда и на основе этого о разработке новой философии производства. В центре внимания CNH Fargo – гибкость; компании необходимо реагировать на рынок как можно более эффективно.

Как сказал Билл Мозер, менеджер по производственному инжинирингу: «Мы пытаемся обеспечить гибкость, которая позволит нам, поскольку графики могут меняться вверх и вниз, а набор моделей — вверх и вниз, чтобы наилучшим образом использовать наши инвестиции».

Компания CNH Fargo производит около 30 роботизированных сварочных систем, многие из которых большие и сложные (см.Рисунок 1 ), сварочные компоненты, такие как рамы для полноприводных сельскохозяйственных тракторов мощностью 535 лошадиных сил. Традиционно крупная сварочная система, рассчитанная на производство деталей в течение как минимум 15 лет, была посвящена конкретному семейству деталей. Но эта тенденция меняется. Учитывая растущие объемы и потребность в гибкости, CNH теперь ищет автоматизированные системы с одной очень важной оговоркой.

Они должны иметь возможность сваривать любую деталь — CE или Ag — на любом приспособлении, на любом роботе, в любое время, чтобы удовлетворить меняющиеся потребности рынка.

В CNH роботизированные системы огромны. Их двухосные позиционеры выдерживают нагрузку более 12 000 фунтов и способны обеспечить истинно скоординированное движение. Они перемещаются вместе с роботом, который установлен на трехосном портале. Системы поддерживают точную скорость сварки, даже если все 11 осей — шесть осей робота, три оси портала и две оси позиционера — движутся одновременно (см.фигура 2 ). Они монтируются в ямах, чтобы крупные свариваемые детали не падали на пол, когда их переводят в положение для сварки. Из-за значительных консольных нагрузок позиционеры фактически привариваются к двутавровым балкам, залитым в бетонный пол.

Чтобы обеспечить необходимую гибкость, эти огромные системы должны быть настроены так, чтобы программы роботов можно было свободно переключать с одной роботизированной сварочной системы на другую (см.Рисунок 3 ). Сейчас у CNH есть пять таких систем, каждая из которых имеет две сварочные станции и два позиционера — всего 10 сварочных позиционеров.

Раньше ячейки роботизированной сварки были полностью разделены на отделы Ag и CE. По мере роста производства серебра, серебряная продукция попадет в сварочные камеры CE, чтобы удовлетворить производственные потребности. Это работало лишь до тех пор, пока потоки материалов и расположение ячеек не ограничили возможности сделать.

Новая цель компании: любой из 22 различных кадров должен иметь возможность проходить через любую роботизированную ячейку с минимальными перерывами.

Это было непросто. Сельскохозяйственные тракторы и большие колесные погрузчики имеют шарнирно-сочлененную раму. Транспортные средства поворачиваются посередине, поэтому каждый тип имеет переднюю и заднюю раму. Раньше компания разделяла отдел сварки рам на четыре функции в зависимости от типа свариваемой рамы: передняя рама из серебра, задняя рама из серебра, передняя рама CE и задняя рама CE.

Рисунок 2. Позиционеры обеспечивают истинно скоординированное движение даже при одновременном движении 11 осей (шесть осей робота, три оси гентри и две оси позиционера).

Эти большие рамы тракторов необходимо было сварить прихватками перед загрузкой в ​​сварочное приспособление робота. В каждой из этих четырех зон также была своя собственная станция финишной сварки, где ручной сварщик заканчивал обматывание и врезку — сварные швы, которые робот не может выполнить должным образом — и добавлял мелкие детали, такие как кронштейны и шпильки, которые могли бы помешать роботу, если бы они были добавлены. перед роботизированной сваркой.