Siemens PLC lausnir fyrir bílavarahlutaframleiðslu: Frá stimplun til samsetningar

Bílaiðnaðurinn krefst nákvæmni, hraða og áreiðanleika í hverju skrefi framleiðslunnar. Frá fyrstu stálplötunni í stimplunarpressunni til lokaboltans í samsetningu verður hver aðgerð að uppfylla strönga gæðastaðla. Siemens PLC (Programmable Logic Controller) kerfi hafa orðið burðarás í nútíma framleiðslu bílahluta og bjóða upp á háþróaða stjórnlausnir sem hámarka ferla, bæta gæði og draga úr kostnaði. Í þessu bloggi munum við kanna hvernig Siemens PLC umbreytir bílaframleiðslu frá stimplun til samsetningar, með raunverulegum-heimsgögnum og hagnýtum forritum.

Siemens PLC lausnir fyrir stimplunarferli bíla

Bifreiðastimplun er grunnurinn að framleiðslu á hlutum, þar sem hráum málmplötum er breytt í líkamsplötur, sviga og burðarhluta. Þetta-háhraða ferli krefst nákvæmrar stjórnunar á pressum, fóðrum og efnismeðferðarkerfum til að tryggja stöðug gæði og lágmarks sóun.

Nákvæmnisstýring fyrir-háhraða pressur

Siemens PLC kerfi, sérstaklega SIMATIC S7-1500 röðin, skila óviðjafnanlegu vinnsluafli fyrir stimplunaraðgerðir. Með framkvæmdarhraða skipana upp á 1 ns og PROFINET samskiptum sem styður hringrásartíma allt að 31,25 μs, getur Siemens PLC samstillt margar þrýstilínur með undirmillímetra nákvæmni. Þessi nákvæmni gerir bílaframleiðendum kleift að:

• Stjórna servófóðrari með staðsetningarnákvæmni upp á ±0,1 mm fyrir samræmda staðsetningu efnis
• Stilltu þrýstikraftinn í rauntíma- til að meðhöndla mismunandi efni (frá 0,8 mm þunnu áli til 3,0 mm þykkt há-sterkt stál)
• Fínstilltu framleiðsluferlistíma um 20-30% samanborið við hefðbundin gengisbundin kerfi

Leiðandi evrópskur bílaframleiðandi innleiddi Siemens S7-1500 PLC í stimplunarverksmiðjunni og minnkaði pressunartímann úr 8 sekúndum í 6,2 sekúndur og jók framleiðsluframleiðslan um 22,5% á sama tíma og gæðasamræmið var 100%.

Öryggi og gæðatrygging í stimplun

Stimpilpressur starfa með gríðarlegu afli (allt að 2.500 tonn fyrir stórar plötur), sem gerir öryggi í forgangi. Siemens Safety PLC (SIMATIC S7-1500F) samþættir öryggisaðgerðir beint inn í stjórnkerfið, útilokar þörfina á aðskildum öryggisliða og dregur úr viðbragðstíma við<10 ms for emergency stops. Key safety features include:

• Tvöföld-öryggisinntak til að fylgjast með ljósagardínum, neyðarstöðvum og tveimur-handstýringarstöðvum
• Örugg hreyfistýring sem takmarkar pressuhraða við uppsetningu og viðhald
• Sjálfvirk pressulokun ef efnisskemmdir greinast, kemur í veg fyrir skemmdir á verkfærum og minnkar rusl um 35%

Gæðaeftirlit er innbyggt í Siemens PLC kerfi með rauntíma eftirliti með mikilvægum breytum. Skynjarar tengdir PLC mæla:

• Efnisþykktarbreytingar (greinir frávik allt að 0,02 mm)
• Stimpilþrýstingur og staðsetning til að tryggja samræmda stærð hluta
• Deyjahitastig til að koma í veg fyrir vandamál með hitauppstreymi

Siemens PLC í samsetningarlínum fyrir bílahluta

Þegar stimplaðir hlutar eru framleiddir fara þeir yfir í færiband þar sem þeir eru sameinaðir, málaðir og undirbúnir fyrir samþættingu ökutækja. Samsetning krefst sveigjanlegra, aðlögunarkerfa sem geta séð um mörg afbrigði af hluta en viðhalda mikilli afköstum. Siemens PLC lausnir skara fram úr í þessu umhverfi, veita greind til að stjórna flóknum samsetningarferlum á skilvirkan hátt.

Sveigjanleg framleiðsla með Siemens PLC

Nútíma bílaframleiðendur verða að framleiða margar gerðir ökutækja á sömu línu, sem krefjast skjótra skipta á milli mismunandi hluta og stillinga. Siemens PLC, ásamt TIA (Totally Integrated Automation) Portal, gerir uppskrifta-byggða framleiðslu þar sem samsetningarraðir eru geymdar sem stafrænar uppskriftir sem hægt er að kalla fram á nokkrum sekúndum. Þessi sveigjanleiki gerir:

• Skiptingartími styttist um 75% miðað við handvirkar forritunaraðferðir
• Stuðningur fyrir allt að 128 mismunandi vöruafbrigði á einni færibandi
• Samþætting við vélfærakerfi fyrir óaðfinnanlega-vélasamvinnu manna

Stór bandarískur-bílahlutaframleiðandi notaði Siemens S7-1200 PLC og TIA Portal til að uppfæra samsetningarlínur sínar, stytti kynningartíma nýrra vara úr 16 vikum í 4 vikur og minnkaði viðhaldskostnað hugbúnaðar um 80%. Kerfið höndlar nú 12 mismunandi gerðir íhluta með sjálfvirkum breytingum á innan við 2 mínútum.

Gæðaeftirlit og rekjanleiki

Gæðatrygging er mikilvæg í samsetningu bíla, þar sem jafnvel minniháttar gallar geta leitt til öryggisvandamála og kostnaðarsamra innköllunar. Siemens PLC kerfi veita rekjanleika-til-enda með því að:

• Rekja hvern íhlut með einstökum auðkennum (strikamerkja eða RFID merki) frá stimplun til lokasamsetningar
• Staðfestir toggildi fyrir hvern bolta (nákvæmni ±2%) með því að nota Siemens PLC-tengda togskynjara
• Framkvæmir 100% í-línu skoðun á mikilvægum víddum með sjónkerfum sem eru samþætt í Siemens PLC netkerfi

Ein bílasamsetningarverksmiðja innleiddi Siemens PLC-byggðan rekjanleika og minnkaði ábyrgðarkröfur um 40% innan sex mánaða, þar sem kerfið greindi og hafnaði gölluðum íhlutum áður en þeir náðu til viðskiptavina.

Raunveruleg-tilviksrannsókn í heiminum: Siemens PLC umbreytir framleiðslu bílaíhluta

Við skulum skoða ítarlega dæmisögu um hvernig Siemens PLC lausnir bættu rekstur hjá þýskum bílahlutaframleiðanda sem sérhæfir sig í vélarhlutum. Fyrirtækið stóð frammi fyrir áskorunum með ósamkvæmri gæðum í stimplunarferlinu og hægum breytingatíma í samsetningu, sem leiddi til hás brotahlutfalls (12%) og slepptu framleiðslumarkmiðum.

Áskorunin

Framleiðandinn þurfti að:

• Minnka stimplunarbrot úr 12% í undir 5%
• Skerið skiptitíma samsetningar úr 4 klukkustundum í 1 klukkustund
• Bættu heildarvirkni búnaðar (OEE) úr 65% í 85%
• Tryggja fullan rekjanleika allra íhluta til að uppfylla reglur

Siemens PLC lausnin

Fyrirtækið innleiddi heilan Siemens sjálfvirknipakka, þar á meðal:

• SIMATIC S7-1500 PLC fyrir stimplunarlínustjórnun með samþættum öryggisaðgerðum
• SIMATIC S7-1200 PLC fyrir samsetningarstöðvar með uppskriftastjórnunargetu
• TIA Portal fyrir sameinaða forritun, uppgerð og greiningu
• PROFINET netkerfi fyrir-háhraða samskipti milli allra tækja

Nákvæmt prófunarferli

Fyrir fulla dreifingu framkvæmdi Siemens teymið strangar prófanir til að sannreyna lausnina:

• Stimplun nákvæmni próf:Siemens S7-1500 PLC var forritað til að stjórna 1.200 tonna pressu með servómatara. Kerfið var prófað með 1,2 mm þykkum 304 ryðfríu stáli plötum, sem mældi staðsetningarnákvæmni efnisins við 1.000 lotur. Niðurstöðurnar sýndu staðsetningarvillu upp á ±0,08 mm, vel innan tilskilinna vikmarka ±0,2 mm.
• Skiptahermi:Með því að nota hermiverkfæri TIA Portal var færibandsskiptaferlið prófað 50 sinnum. Siemens PLC uppskriftakerfið minnkaði skiptaþrep úr 28 handvirkum stillingum í 4 sjálfvirk skref, klippingartíma úr 240 mínútum í 58 mínútur.
• Rekjanleikaprófun:Hver hluti var merktur með einstökum QR kóða. Siemens PLC kerfið rakti 10.000 íhluti í gegnum allt framleiðsluferlið, með 100% vel rekjanleika og ekkert gagnatap.

Glæsilegur árangur

Eftir að hafa innleitt Siemens PLC lausnina náði framleiðandinn:

• Stimplunarhraði lækkaður úr 12% í 3,8% (68% framför)
• Skiptingartími samsetningar styttur úr 4 klukkustundum í 58 mínútur (75,8% lækkun)
• OEE jókst úr 65% í 88% (23% framför)
• Framleiðsluframleiðsla jókst um 28% án viðbótarvinnukostnaðar
• Endurgreiðslutími fyrir Siemens PLC fjárfestingu var aðeins 7 mánuðir

Útkoman

Verksmiðjustjórinn sagði: "Siemens PLC kerfið hefur umbreytt starfsemi okkar. Við framleiðum nú hágæða íhluti hraðar og skilvirkari en nokkru sinni fyrr. Rekjanleikaeiginleikarnir einir og sér hafa veitt okkur samkeppnisforskot, þar sem viðskiptavinir okkar meta gagnsæi og áreiðanleika vara okkar."

Af hverju að velja Siemens PLC fyrir framleiðslu bílavarahluta

Siemens PLC býður upp á einstaka kosti fyrir bílaframleiðslu sem aðgreinir hana frá keppinautum:

Siemens PLC fyrir stimplun bíla og Siemens PLC í sjálfvirkni færibands eru ekki bara tískuorð -þeir tákna sannreyndar lausnir sem skila mælanlegum árangri fyrir framleiðendur um allan heim. Hvort sem þú ert að framleiða yfirbyggingarplötur, vélaríhluti eða innri hluta, þá veita Siemens PLC kerfi þá stjórn, sveigjanleika og áreiðanleika sem þarf til að vera samkeppnishæf í hröðum-bílaiðnaðinum.

Niðurstaða

Frá stimplun til samsetningar, Siemens PLC lausnir eru að umbreyta framleiðslu bílahluta með því að skila nákvæmni eftirliti, sveigjanlegri framleiðslu og alhliða gæðatryggingu. Með raunverulegum gögnum í-heiminum sem sýna allt að 68% minnkun úrgangs, skiptatíma styttan um 75% og OEE batnað um 23%, er ljóst hvers vegna leiðandi bílaframleiðendur treysta Siemens PLC fyrir framleiðsluþörf sína.

Ef þú ert að leita að hámarka framleiðsluferli bifreiðahluta skaltu íhuga Siemens PLC sem stjórnlausn þína. Með Siemens S7-1500 fyrir-afkastamikil forrit, Siemens S7-1200 fyrir smærri stöðvar og TIA Portal fyrir óaðfinnanlega samþættingu geturðu náð meiri framleiðni, betri gæðum og lægri kostnaði í allri starfsemi þinni. Siemens PLC fyrir framleiðslu bílahluta snýst ekki bara um sjálfvirkni - það snýst um að byggja upp betri og skilvirkari framtíð fyrir bílaiðnaðinn.