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汽车行业(四)| 汽车涂装车间智能制造应用分享,助力汽车产业智造升级

发布时间:2022/10/12
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汽车涂装材料集中了涂料行业的最新技术和前沿应用,被视为衡量一个国家涂料水平的重要指标。改革开放以来,我国的汽车涂料水平逐渐与世界接轨,汽车涂料市场日趋繁荣,但距离国际先进水平仍然有较大差距。我国已是世界上汽车产销量最大、竞争最为激烈的市场,汽车涂料及其工艺直接决定消费者对汽车的审美和使用体验。为满足消费者日益多元化和个性化的要求,各汽车厂商纷纷加大了对汽车涂装工艺研究和升级改造。

本文通过对汽车领域研究现状及趋势的梳理和分析,汽车内外饰涂装材料及工艺的自身特点和内在规律,阐述未来满足汽车内外饰涂装设计应用要求的发展方向,结合佳顺智能14年汽车场内智慧物流实施项目经验,探讨如何通过解决车身涂装痛点问题,制订涂装智能化规划方向和AGV在涂装车间应用。

汽车涂装车间介绍

涂装车间的任务就是将焊装车间完成的白车身涂上一层层的漆,除了加强车身防锈,主要是让车身看起来更加美观。涂装车间主要各种工艺将涂料涂覆于(基地表面)物面上,经干燥成膜的工艺,或将涂料在涂物表面扩散开的操作。涂装的功能主要是起到保护、装饰作用。涂装的过程一般都需要经过清洗、电泳、色漆、清漆等步骤。在这一过程,自动化、智能化要求更高。

汽车涂装产线效果图


作为汽车主机厂五大主要工艺之一的车身涂装,实现车身防腐、密封、装饰三大基本功能,由于厂房内清洁度要求高,设备种类多、自动程度高,导致一次工艺投资大,一旦稳定投产,后期新车型投资往往是其它几大工艺中最低的,但车身涂装生产是能耗大户、耗材消耗大户、也有害固体废弃物及VOC排放大户。在先进的工艺技术基础上,车身涂装的智能化规划也是解决这些痛点有效方法。


汽车涂装智能化的发展方向

涂装车间的显著特点是工艺布置一般采用多层立体化、区域化、洁净化布局,车身涂胶、喷漆采用机器人作业,车间内升降机多、驱动电机总功率大,车身输送全自动化,车间总输送距离长,为保障车身涂装多品种生产,需要消耗大量的能源。为减少能源浪费,厂房按照密封、隔热、减震、降噪、全空调供风方式设计。从这些特点分析,通过布设各种传感器和大数据分析,将车身涂装由自动化阶段升级为智能化阶段,实现智能化涂装,能有效降低单车能耗,可以从以下几个方面进行探索。

车身涂装智能化的重点方向:

1)    建设智能化输送系统;

2)    智能控制车身编组站;

3)    智能化的空调管理系统;

4)    智能化的温控系统;

车身涂装的智能化输送升级 

涂装的过程一般都需要经过清洗、电泳、色漆、清漆等步骤,涂装车间输送距离长,60JPH的车间总输送距离长达6 - -7千米,从涂装材料入库、物料装卸、物料入库、备料、配送、涂装产线线边转运等都可以大量使用智能化输送设备,当然AGV扮演着重要的角色,如涂装后的白车身通过AGV实现自动转运。

汽车涂装产线物流流程图解

图片源自网络:汽车涂装产线物流流程图解

佳顺智能15年专注AGV领域,作为专业的智慧物流综合解决方案服务企业,在汽车智慧涂装车间有大量实践,涂装车间智慧物流升级重点在智能系统的升级规划。

  • 涂装的智能制造系统规划;

智能化生产管理系统要与工厂智能制造管理系统相联,并与涂装智能制造单元及智能设备群进行有效的互联互通,在线发放、接收各种涂装指令、生产计划、队列顺序、产品规格、工艺参数等;

同时通过智能化物流系统对AGV进行调度管理、对涂装机器人的喷涂工艺环节精准有效对接,可满足多品种车身柔性化生产的需求提高生产效益;

AGV在汽车制造环节中的工作方式不仅仅是搬运物料,更具备物料跟踪、仓储管理、与各种生产系统接口对接的能力,为企业实现全面智能制造提供了有效的保障。

AGV 在涂装工艺中的应用

油漆本身对人体的伤害就非常大,整个涂装产线几乎是无人的生产线。人工的工作主要在物料调度、调漆环节和产线监控及设备保障服务。从单个产线的自动化程度来说,基本实现了100%自动化,AGV应用更为广泛,主要使用在车身的输送。

AGV应用效益

  • 降本增效

AGV/AMR可实现24小时高速重复操作,工作节拍远高于人工,因此能大幅提升涂装车间工作效率,同时也降低了人工成本和管理成本。

  • 安全可靠

避免重复、枯燥工序以及重体力劳动对工人状态的影响,避免因此而导致的质量下降和事故发生,有效提升生产安全和产品质量。

  • 绿色环保

AGV/AMR可以在暗场环境下作业,以及能减少作业空间,因此有效降低了能耗率和料耗率。

  • 柔性生产

AGV/AMR可柔性增减,推动生产制造的柔性化进程,以销定产,实现订单的快速交付。

AGV应用场景注意事项

  •  AGV 与喷涂生产线精准对接

涂装工艺车间喷涂线相对固定,每次增加车型或位置改造的工作量都非常大,甚至需要拆除重建,为不影响在制车型的生产,改造时间通常很短,且改造难度大。

因为AGV小车位置本就是不固定的,可以任意更换场地生产,打破了线体对空间的固定化需求模式。

涂装车间自动化程度高,在智能化管理系统的加持下,AGV的应用需要重点考虑与原有喷涂系统的对接和搬运路线的优化管理,充分发挥AGV在涂装工艺中的柔性生产优势。

  •  AGV防油漆性能

喷涂车间高油漆,AGV在转运中,出入喷涂车间,难免接触油漆,所以AGV需要具有一定的耐油漆、耐溶剂性,便于清理,保持清洁;

  • AGV与工作站高度适应

白车身经过喷涂工艺流程后车身重量增加,一般在1000KG左右,使用搬运的AGV需要有一定的刚性,在不同负重情况下满足与工作站的精准对接。

生活水平的日益提高使人们对汽车的需求也发生改变,越来越多的个性化需求正促使着汽车制造方式发生改变,高柔性、高智能的先进生产线应运而生。AGV 代替传统固定式输送线使生产更灵活,打破了传统生产线平台化的限制,可以实现不同平台、更多车型的混流生产;同时打破了生产流程的界线,可以根据不同工艺制定相应的生产流程、生产路径,从而更合理地利用生产资源,推动汽车产业‘’工业4.0‘’发展实现。

佳顺智能是国内最早为汽车行业提供智能制造解决方案的企业之一,我们将致力为汽车智造“4.0”提供全套解决方案,加速汽车行业智能升级!