أين يقع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في عملية تصنيع المركبات بأكملها؟

1. عملية الختم: تقوم قوالب CNC بتشكيل إطار الجسم.
الخطوة الأولى في صنع السيارة هي الختم. ويتم ذلك عن طريق استخدام آلة الضغط لتحويل الصفائح المعدنية إلى أجزاء الجسم مثل الأبواب وأغطية المحرك. عند هذه النقطة، يتم رؤية تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الغالب في مجالين: صنع القوالب والتحكم في المكابس:
الثورة المحوسبة في صناعة القوالب
يستغرق الأمر بضعة أشهر ومن الصعب التأكد من دقة القوالب عندما يتم تصنيعها عن طريق التلميع والاختبار اليدوي. قد تستخدم مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) ذات المحاور الخمسة-تقنية طحن عالية السرعة- لتحويل نماذج CAD إلى قوالب عالية الدقة-مباشرة في تصنيع السيارات الحالية. على سبيل المثال، استخدمت إحدى شركات السيارات العالمية نظام Siemens 840D CNC للحفاظ على معالجة القالب في حدود ± 0.005 مم، مما أدى إلى تقليل الفجوة المسموح بها لأغطية الجسم من متوسط ​​الصناعة البالغ 1.2 مم إلى 0.8 مم. أدى هذا إلى تحسين جودة الختم ومظهر السيارة بشكل كبير.
التحكم الذكي في آلة الصحافة
يتيح نظام التحكم في الحلقة المغلقة- للضغط المؤازر CNC تغيير سرعة الختم ومنحنى الضغط في الوقت الفعلي. بعد أن جلبت شركة مشتركة نظام Fanuc CNC، ارتفعت سرعة الختم من 15 مرة في الدقيقة إلى 25 مرة في الدقيقة، وارتفع الوقت المستغرق لتغيير القوالب من ساعتين إلى 20 دقيقة. وهذا يعني أن كل خط يمكن أن ينتج أكثر من 300000 مركبة كل عام. تساعد هذه القدرة الإنتاجية المرنة شركات السيارات على تلبية احتياجات العملاء الأفراد بسرعة.
2. عملية اللحام: يقوم الروبوت CNC ببناء المباني بدقة كبيرة.
تقوم عملية اللحام بتجميع الأجزاء المختومة معًا لتكوين جسم أبيض. تؤثر جودة اللحام بشكل مباشر على السلامة وأداء الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) للمركبة بأكملها. هناك اتجاهان رئيسيان في استخدام تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في هذه المرحلة:
العمل جنبًا إلى جنب مع الروبوتات المتعددة-المحاور
تستخدم معظم خطوط اللحام الحديثة روبوتات صناعية ذات 6 محاور تستخدم أنظمة التحكم العددي لتخطيط مسار خط اللحام وتتبعه. استخدمت شركة جديدة لمركبات الطاقة نظام KUKA KRC4 CNC لتلحيم صواني البطاريات. أدى هذا إلى جعل الروبوت يلحم بشكل أسرع (يصل إلى 2 م/دقيقة) ويحسن معدل تأهيل اللحام من 92% إلى 99.5%. والأهم من ذلك، أن تقنية CNC تتيح للروبوتات "برنامجًا غير متصل بالإنترنت"، والذي يتيح للمهندسين اختبار مسارات اللحام في بيئة افتراضية وتقليل الوقت المستغرق لإصلاح المشكلات في الموقع بنسبة 60٪.
خطوة كبيرة للأمام في دقة اللحام بالليزر
يمكن لآلة اللحام بالليزر CNC إدارة الاختراق حتى 0.1 مم باستخدام أشعة ذات كثافة طاقة عالية-. وهذا يجعل اللحامات مستمرة في الأماكن المهمة مثل أبواب السيارات وأقواس العجلات. تستخدم العلامة التجارية الراقية- ليزر Tongkuai CNC للحفاظ على تشوه اللحام في حدود 0.05 مم، مما يجعل جسم السيارة أكثر قوة التوائية بنسبة 15%. وقد سهّل هذا التقدم التقني استخدام مواد خفيفة الوزن مثل ألياف الكربون وسبائك الألومنيوم.
3. عملية الطلاء: الرش باستخدام الحاسب الآلي لجعل السطح أفضل.
هناك 12 عملية في عملية الطلاء، مثل الرحلان الكهربائي، والطلاء المتوسط، والمعطف الخفيف. المشكلة الرئيسية هي الحفاظ على ثبات سماكة الفيلم والانبعاثات البيئية. لقد توصلت تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إلى حل كامل لهذا المجال:
تحسين ذكي للرش الآلي
يشتمل روبوت الرش ذو-المحاور الستة على نظام تحكم في حلقة التدفق المغلقة-الذي يتيح لك تغيير زاوية مسدس الرش وسرعة تدفق الطلاء في الوقت الفعلي. تستخدم علامة تجارية مشتركة معينة نظام ABB IRC5 CNC، الذي يقلل سمك طبقة الطلاء من ± 5 ميكرومتر إلى ± 2 ميكرومتر ويرفع معدل استخدام الطلاء من 65% إلى 82%. وقد اتخذت بعض شركات السيارات خطوة أخرى إلى الأمام من خلال إضافة أنظمة رؤية الذكاء الاصطناعي التي تستخدم كاميرات CNC للعثور على مشاكل الجسم في الوقت الحقيقي وإخبار الروبوتات بمكان إعادة الطلاء.
تغيير تكنولوجيا حماية البيئة باستخدام التحكم العددي
أثناء الرحلان الكهربائي، يمكن لنظام النقل CNC أن يدير بدقة وقت وزاوية غمر جسم السيارة. وهذا يجعل سمك الطلاء أكثر توازناً بنسبة 30%. يستخدم مصنع جديد لمركبات الطاقة نظام Siemens S7-1500 CNC للحفاظ على درجة حرارة محلول خزان الرحلان الكهربي في حدود ± 0.5 درجة. وهذا يتوافق مع معيار المتانة لمدة 12-عامًا للأداء المضاد للتآكل. تساعد هذه القدرة على إدارة الأشياء تمامًا في المعالجة المضادة للتآكل لحزم البطاريات لمركبات الطاقة المستقبلية.
4. مرحلة التجميع النهائية: تتيح لوجستيات CNC إمكانية تصنيع الأشياء بطريقة مرنة.
تتضمن عملية التجميع النهائية تجميع أكثر من 3000 قطعة، ومدى جودة عملها يؤثر بشكل مباشر على مدى سرعة تصنيع السيارة بأكملها. توضح هذه المرحلة كيفية استخدام تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الأنظمة اللوجستية ومعدات التجميع الذكية:
تحسين مسار سيارة AGV
تتيح تقنية الملاحة CNC لسيارات AGV الوصول إلى مسافة سنتيمتر واحد من المكان الذي يجب أن تكون فيه. من خلال تحسين خوارزميات الجدولة، قامت إحدى شركات السيارات بتقليص الوقت المستغرق لتوريد المواد من 15 دقيقة إلى 8 دقائق. والأمر الأكثر إثارة للإعجاب هو أن بعض الشركات أضافت تقنية 5G+CNC، والتي تتيح لمركبات AGV تجنب العوائق وتغيير مساراتها بسرعة. وقد أدى ذلك إلى تحقيق معدل تسليم في الوقت المحدد بنسبة 99.9%-على خطوط التجميع المعقدة.
التحكم في عزم أدوات الشد الذكية
يتيح نظام التحكم في الحلقة المغلقة- لمسدس الشد الكهربائي CNC مراقبة إعدادات عزم الدوران والزاوية في الوقت الفعلي. ساعدت معدات Atlas Copco CNC إحدى العلامات التجارية ذات المشروع المشترك على رفع معدل الاعتماد لربط البراغي من 98% إلى 99.99%. تم أيضًا إعداد قاعدة بيانات عزم الدوران في نفس الوقت للمساعدة في تتبع الجودة. يتيح هذا الابتكار التكنولوجي إمكانية تجميع الأجزاء الأساسية مثل المحركات وناقل الحركة بنفس مستوى الدقة مثل أجزاء الطيران-.