Elektryzujące auto z inteligentnej fabryki

Unikalne rozwiązanie w branży: dwutorowa kolejka podwieszana (EHB) z redundantnym napędem podnoszenia

Zanim w brukselskiej fabryce Audi rozpoczęła się produkcja elektrycznego modelu e-tron, przeprowadzono w niej modernizację. Efekt? Urządzenia transportowe SEW-Eurodrive z własnymi, inteligentnymi systemami sterowania połączonymi w sieć.

Do niedawna w belgijskim zakładzie Audi produkowany był miejski model A1 z silnikiem spalinowym, natomiast teraz powstaje tam e-tron, duży model typu SUV z napędem elektrycznym. W czasie modernizacji linii produkcyjnej ważne było utrzymanie bieżącej produkcji.

Produkcja pojazdów o różnych wymiarach w okresie przejściowym - dwutorowa elektryczna kolejka podwieszana z kompaktowym Audi A1 na linii.

 

Inteligentny postęp - kolejka podwieszana z mechatronicznym silnikiem DRC oraz sterownikiem bezpieczeństwa Movisafe HM31B

Głównym założeniem prowadzonej modernizacji było stworzenie elastycznej, ergonomicznej i bezpiecznej linii produkcyjnej bez sztywno określonych czasów taktu produkcyjnego. To ważne, ponieważ odejście od sztywno ustalonych taktów sprawia, że ruch linii montażowej jest płynny, bez cyklicznych zatrzymań oraz charakterystycznego terkotania łańcuchów, co z kolei pozytywnie wpływa na komfort pracowników. Ponadto zawieszki kolejki podwieszanej EHB poruszają się szybko lub wolno, zależnie od potrzeb, są jednak zawsze zsynchronizowane z podnoszonymi stołami podnoszonymi oraz specjalnymi platformami transportowymi (skilletami). Dzięki temu każdy skillet i każda zawieszka znają dokładnie swoje pozycje i wysyłają dane o swojej lokalizacji oraz inne dane do tzw. Segment-Controllera, który z kolei komunikuje się z nadrzędnym sterownikiem (PLC).

Całe rozwiązanie - MAXOLUTION® - zostało opracowane przez ekspertów techniki napędowej z SEW-Eurodrive, którzy wspólnie z firmą LogSystems zaprojektowali i uruchomili system dla zakładu w Brukseli. Dla linii produkcyjnej modelu e-tron eksperci SEW-Eurodrive zastosowali silnik mechatroniczny DRC jako napęd jazdy, którego sercem jest synchroniczny serwomotor wyposażony w magnesy trwałe. W przeciwieństwie do typowego silnika asynchronicznego nie ma w tym przypadku konieczności indukowania pola magnetycznego. Silniki te są wykonane w klasie sprawności IE4, co natomiast czyni całą instalację wysoce energooszczędną.

Poszczególne komponenty rozwiązania MAXOLUTION® zarządzane są przez oprogramowanie MOVIVISION®. Każda zawieszka elektrycznych kolejek podwieszanych posiada sterownik serii MOVIPRO® firmy SEW-Eurodrive, a funkcje bezpieczeństwa kontroluje urządzenie typu MOVISAFE® HM31B.

Po raz kolejny przewaga dzięki technice

Oprogramowanie MOVIVISION® steruje niezależnie prędkością każdej z zawieszek kolejki w zakresie między 1 a 70 metrów na minutę, choć SEW-Eurodrive gwarantuje zakres prędkości w stosunku 1:2000! Jest to możliwe właśnie ze względu na silnik mechatroniczny DRC, który umożliwia tak szeroką regulację prędkości bez straty momentu obrotowego. Dzięki takiemu rozwiązaniu linia produkcyjna, przy której pracują operatorzy, zachowuje prędkość nieprzekraczającą 15 metrów na minutę, natomiast funkcja bezpieczeństwa SDM umożliwia wykorzystanie zakrętów jako obszarów pracy dla operatorów. Przejazd kolejki EHB po zakręcie, który jednocześnie umożliwia prace montażowe, zastosowano na rynku po raz pierwszy.

Wynikająca z tego większa elastyczność rozmieszczania stanowisk pracy i bardziej ergonomiczny proces produkcji to nie jedyne zalety rozwiązania SEW-Eurodrive. Cały układ jest dużo cichszy niż poprzednia wersja z napędem łańcuchowym, natomiast dzięki zwartej budowie dwutorowej kolejki (przystosowanej do większego, cięższego modelu e-tron wobec mniejszego, lżejszego modelu A1) w ogóle możliwy był jej montaż w fabryce w Brukseli, która charakteryzuje się stosunkowo niewielką wysokością.

Zanim jednak pierwszy egzemplarz Audi e-tron wyjechał z fabryki, inżynierowie SEW-Eurodrive wykorzystali wszystkie możliwości symulacji oraz wirtualnego uruchomienia fabryki zgodnie z zasadami filozofii Smart Factory i Przemysłu 4.0, co pozwoliło zmniejszyć nakłady inwestycyjne oraz czas modernizacji – i tak tylko w cztery tygodnie zainstalowano i uruchomiono 96 zawieszek kolejki EHB!

Nowoczesne rozwiązania w fabryce w Brukseli to wyraźny sygnał, że Audi ukierunkowane jest na przyszłość. W końcu hasło Audi – Vorsprung Durch Technik (z niem. przewaga dzięki technice) zobowiązuje, podobnie zresztą jak innowacyjny e-tron, wyposażony w elektryczny napęd przyszłości.

Sterownik MOVIPRO® i skrzynka rozdzielcza elektrycznej kolejki podwieszanej linii montażu deski rozdzielczej.

 

Źródło: SEW Eurodrive