Firac gehört zur Groupe SNEF und ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Integration von Robotertechnik und Automatisierung spezialisiert hat, insbesondere auf die Verbesserung von Industrieanlagen und -prozessen durch intelligente technische Lösungen.
Zykluszeit beschleunigen, Produktionsqualität verbessern in der Automobilfabrik
Die Automobilfabrik der Groupe PSA in Sochaux, Frankreich, die Autos bekannter internationaler Marken wie Peugeot und Citroen herstellt, wollte das Anziehen der Vorderradschrauben verbessern, um die Zykluszeiten zu beschleunigen und die Produktionsqualität zu verbessern. Bislang wurden die Schrauben in der Anlage manuell angezogen, sodass die Zykluszeiten bei der Erarbeitung einer automatisierten Lösung schnell und konsistent bleiben mussten, um die Gesamtproduktivitätsziele zu erreichen.
Bei der konkreten Unterbaugruppe müssen fünf Schrauben für die Vorderräder des Fahrzeugs angezogen werden, wobei sich vier Schrauben (M6-8Nm) auf der Vorderseite und eine (M8-20Nm) auf der Rückseite befinden. Diese Montage wurde zuvor von einem Arbeiter in vier Schichten durchgeführt. Die Fähigkeiten dieser Person diktierten jedoch weitgehend die Leistungszykluszeiten, die zwischen 30 und 60s schwankten. Aufgrund der Inkonsistenz dieser Aufgabe war es oft schwierig, sie mit der Hauptmontage abzustimmen. „Jede Sekunde, die man bei diesem Prozess verliert, bedeutet einen Produktivitätsverlust in der Hauptlinie. Schließlich wird etwa alle 60s ein Auto produziert“, so Corentin Monnot, Projektmanager bei Firac.
Testszenarios mit Roboter
Mithilfe der 3D-Fertigungssimulation von Visual Components testete Firac eine Reihe von Szenarien, um die Groupe PSA bei der Automatisierung des Prozesses zu unterstützen. Das erste getestete Szenario beinhaltete nur einen Roboter, der die Aufgabe des Schraubenanziehens in etwas mehr als einer Minute erledigte. Im zweiten Szenario wurden zwei Roboter nebeneinander simuliert, wobei einer die vier M6-Schrauben und der zweite die M8-Schraube anzog. Die Zykluszeit betrug 54,8s. Ein drittes und letztes Szenario wurde mit zwei Robotern konzipiert, die gegenüber voneinander angeordnet waren. Es erwies sich als passendste Lösung und schnellste Simulation des Prozesses, da die Aufgabe in weniger als 53s erledigt wurde. Diese Simulation wurde von der Groupe PSA übernommen, da sie einen guten Kompromiss zwischen Kosten und Leistung darstellte.
„Visual Components ist so vielseitig, dass es sehr einfach war, die verschiedenen Konfigurationen zu implementieren und ihre Auswirkungen auf die Zykluszeit zu betrachten“, so Monnot. „Nachdem wir die beste Simulation gefunden hatten, konnten wir ein Video des Prozesses anfertigen und eine quantifizierte und eine visuelle Argumentation zur Unterstützung unserer letztendlichen Lösung liefern.“
Umfassende visuelle Darstellung des Prozesses
Ein großer Vorteil der Visual-Components-Software war, dass das visualisierte und validierte Angebot der Groupe PSA gut vermittelt werden konnte. Mitbewerber von Firac, die zu diesem Projekt auch konsultiert wurden, beharrten darauf, dass der Prozess mit nur einem Roboter automatisiert werden könne. Die konkurrierenden Firmen stellten jedoch keine Visualisierung bereit, um überzeugend zu demonstrieren, wie er schnell und effizient durchgeführt werden kann. Zusätzlich zur visuellen Darstellung des Prozesses ermöglichte es Visual Components Firac, verschiedene externe zeitraubende Faktoren einzubeziehen und ihre Auswirkungen vorauszusagen. So wurden die Verfahrzeit des fahrerlosen Transportfahrzeugs, die für das Anziehen der Schrauben benötigte Zeit und sogar die Verarbeitungszeit der Kamera bereits in einem sehr frühen Stadium berücksichtigt, sodass das Angebot technisch fundiert war.