• Breaking News

    Robotika Dalam Reman

     

    Software ABB RobotStudio membantu dalam merancang sistem otomasi inovatif yang mengubah operasi baterai kendaraan hibrida yang diproduksi ulang untuk Produk Dorman.

    Dorman Products Inc. adalah salah satu pemasok suku cadang dan pengencang terkemuka untuk mobil penumpang, truk ringan, dan truk tugas berat di pasar purnajual otomotif. Diperdagangkan secara publik di bursa saham NASDAQ, Dorman memiliki enam gudang dan fasilitas kantor yang berlokasi di seluruh Amerika Serikat, Kanada, Cina, Taiwan, dan India.  

    Fasilitas perusahaan di Sanford, North Carolina, berfokus pada pembuatan ulang paket baterai untuk kendaraan penggerak hibrida Toyota Prius, menawarkan opsi ekonomis untuk penggantian baterai pada tahap ketika baterai OEM baru kemungkinan akan melebihi nilai sisa kendaraan. 

    Dorman adalah perusahaan pertama yang memproduksi ulang dan memulihkan paket baterai kendaraan hibrida untuk pasar purnajual massal, sebuah proses yang biasanya lebih komprehensif dan andal daripada rekondisi sederhana. Tetapi ini adalah tugas yang rumit. 

    Setiap unit baterai Toyota Prius memiliki 28 modul individu, dan dengan sifat komposisi yang sedikit berbeda untuk setiap modul baterai, seringkali diperlukan pemilahan hingga 100 modul yang diperbarui untuk menyesuaikan dengan serangkaian parameter yang diperlukan untuk paket baterai tertentu. 

    Proses pencocokan modul baterai yang awalnya dilakukan secara manual sangat memakan waktu dan rawan kesalahan. Diperlukan banyak putaran modul penarikan dan pengujian dari tempat penyimpanan yang direkondisi untuk menemukan 14 pasangan yang sangat cocok untuk satu paket baterai. Waktu siklus tidak dapat memenuhi permintaan dan kualitasnya tidak mencukupi. 

    Keputusan Drive Standar Kualitas 100% Untuk Diotomatiskan

    “Pelanggan tidak memiliki pengalaman yang dapat diterima dengan produk, pesanan terlalu lama untuk dipenuhi dan ada terlalu banyak pengembalian,” kata Michael Menta, wakil presiden teknik Dorman. "Kami harus mundur selangkah, mengevaluasi seluruh proses dari awal hingga akhir, mencari tahu di mana kerusakan terjadi, dan mengamanatkan bahwa tidak ada yang meninggalkan pabrik yang tidak 100% sepadan dengan standar terbaru Dorman."

    Sebagai bagian dari perombakan sistem, Dorman menginternalisasi semua aspek operasi. Ini mengotomatiskan proses penilaian awal modul yang masuk, serta program yang memberi tahu operator modul mana yang harus dipilih secara fisik. Ini juga menyederhanakan banyak fungsi pembongkaran dan perakitan baterai.

    Meskipun terdapat peningkatan nyata dalam integritas produk sebagai hasil dari peningkatan sistem, fungsi pencocokan modul manual tetap menjadi penghambat kinerja, baik dalam kecepatan pemenuhan pesanan dan dalam mencapai kualitas 100%. 

    Tidak peduli berapa banyak orang yang dapat ditugaskan Dorman untuk proses pencocokan, itu akan tetap menjadi pekerjaan yang sangat berulang, monoton, rentan terhadap kesalahan manusia secara berkala. Menghadapi tantangan ini dalam merombak operasi produksi ulang baterai hybrid, Menta dan timnya memutuskan untuk menyelidiki opsi otomasi kustom.  

    Setelah berkonsultasi dengan Production Systems Automation (PSA), sebuah perusahaan teknik manufaktur di dekat kantor pusatnya di Colmar, Pennsylvania, Dorman memulai terobosan pertamanya dalam otomatisasi robot. 

    Mencapai Desain Optimal Dengan Software Simulasi Robotstudio

    “Kami tidak memiliki gagasan yang terbentuk sebelumnya tentang bentuk sistem pencocokan modul otomatis yang akan diambil atau apakah itu mungkin,” kata Menta. "Kontak bisnis telah mengarahkan saya ke PSA, jadi kami membawa mereka untuk melihat konsep seperti apa yang dapat mereka usulkan." 

    Setelah mengunjungi fasilitas Sanford dan meninjau prosesnya, CEO PSA Michael McHale dan insinyur proyek Chris Lesnefsky pergi ke papan gambar. Menggunakan perangkat lunak simulasi RobotStudio ABB, PSA menganalisis beberapa konsep desain yang berbeda. 

    Satu konsep menampilkan robot industri enam sumbu di jalur gantry dan dinding besar slot penyimpanan. Ini memungkinkan jumlah maksimum modul baterai rekondisi untuk ditempatkan di "perpustakaan", tetapi membutuhkan alokasi ruang yang besar di lantai produksi dan pemrograman XYZ yang sangat kompleks. Versi desain yang diperkecil tanpa gantry menempati footprint yang lebih kecil tetapi kompromi dalam kapasitas tidak dapat dipertahankan. 

    Dalam upaya memaksimalkan kapasitas dan meminimalkan kebutuhan ruang lantai, Lesnefsky terus bereksperimen dengan desain di RobotStudio, yang akhirnya menghasilkan sistem 10 rak penyimpanan persegi panjang yang disusun dalam lingkaran, dengan robot di tengah. Bertengger di atas alas stasioner, lengan robot dapat mengakses 5.000 slot penyimpanan modul yang diatur dalam konfigurasi "dekagon" dengan bergerak ke atas dan ke bawah, dan 180 derajat di kedua arah. 

    “Simulasi yang dapat dibuat di RobotStudio sangat realistis, hampir identik dengan bagaimana sebuah konsep dan berbagai komponennya akan tampil di lantai pabrik,” kata Lesnefsky. “Saya dapat bereksperimen dengan berbagai konsep, lengkap dengan pembacaan yang akurat tentang jangkauan, kecepatan, jarak, lokasi konveyor, dll., Memungkinkan kami mengoptimalkan tata letak dan jalur robot untuk mencapai waktu siklus terbaik. RobotStudio adalah alat yang luar biasa untuk desain sistem, bukti konsep, dan pada akhirnya memprogram robot. "

    Berdasarkan verifikasi yang diberikan oleh RobotStudio, PSA dan Dorman sepakat bahwa desain melingkar adalah solusi yang optimal. 

    Struktur Sistem, Komponen Dan Operasi

    Penyimpanan modul baterai dan perpustakaan pengambilan katalog 5.000 modul baterai yang telah diperbarui, diisi daya, diuji, dan dinilai. Robot industri enam sumbu ABB IRB 4600 (muatan 40 kg / jangkauan 2,55 m) dikelilingi oleh rak, secara alami mengisolasinya dari pekerja dan lalu lintas lain di pabrik. Di satu sisi sel terdapat bukaan dengan konveyor yang dioperasikan dengan servo dua tingkat yang dibuat khusus, satu tingkat membawa modul untuk dikatalogkan, modul bolak-balik lainnya keluar untuk kemungkinan pencocokan dalam satu paket baterai.

    Sebuah pintu kecil di seberang bukaan konveyor memungkinkan anggota staf memasuki sel. Semua bukaan terintegrasi dengan sistem keselamatan untuk meminta sel dimatikan sebelum seseorang masuk untuk pembersihan, pemeliharaan, atau untuk mengambil baterai secara manual.

    Setiap modul baterai yang masuk ke fasilitas melewati resimen pengujian yang menentukan karakteristik umumnya dan apakah cocok untuk paket baterai rekondisi. Modul yang baik dinilai dan dimasukkan ke dalam sistem katalog, sel yang buruk didaur ulang. 

    PSA mendesain khusus alat ujung lengan (EOAT) dengan penjepit Schunk, dipasang pada slide linier yang memperluas jangkauan robot untuk mengakses baris atas dari matriks penyimpanan melingkar. EOAT juga dilengkapi sensor untuk memastikan bahwa modul diambil dengan benar untuk menghindari tabrakan. Jika terjadi benturan, modul harus dibuang. 

    Robot menyajikan modul ke kamera SICK Inspector saat keduanya masuk dan keluar dari sistem penyimpanan. 

    Kamera memindai kode QR pada setiap modul setelah memasukkan matriks penyimpanan ke informasi katalog dalam database master tentang kelas, tanggal masuk, dan lokasi penyimpanannya. Robot kemudian menempatkannya ke dalam slot penyimpanan yang ditentukan.

    Ketika sistem memanggil modul keluar dari perpustakaan untuk kemungkinan pencocokan, robot mengambilnya dari rak, memindai kode QR untuk memastikan modul telah memilih yang tepat, menguji bahwa itu terisi penuh dan kemudian menempatkannya di konveyor pelepasan untuk perutean ke operator. Pemindaian kode QR juga menentukan apakah modul menghadap ke arah yang benar untuk langkah proses selanjutnya. Jika sistem menemukan bahwa modul dimuat ke arah yang salah, sistem dapat mengatur modul ke bawah dan secara otomatis mencengkeramnya kembali tanpa interaksi operator. 

    Setelah kamera memindai kode QR, modul dikirim ke stasiun pengujian yang dirancang PSA yang terhubung ke perangkat lunak database untuk mengumpulkan parameter yang digunakan untuk mencocokkan sel dalam paket baterai.  

    Antarmuka Komunikasi

    Basis data, bertempat di dalam program perangkat lunak LabVIEW, berisi semua informasi pada setiap modul di perpustakaan. Perangkat lunak ini juga memiliki fitur yang menyesuaikan modul dengan kebutuhan baterai tertentu, untuk membuat kemasan terbaik. 

    Karena modul baterai diperlukan, perangkat lunak berinteraksi dengan pengontrol robot ABB IRC 5 melalui PLC, yang memberi tahu robot slot penyimpanan mana untuk mengambil modul tersebut. Program LabVIEW, PLC, dan pengontrol robot semuanya bekerja sama untuk mengontrol seluruh operasi, termasuk konveyor dan mekanisme keselamatan.

    “Beberapa parameter harus dipenuhi agar sebuah modul dianggap dapat diterima, kemudian tergantung pada tingkat penerimaannya, modul itu dinilai dan dimasukkan ke dalam menara penyimpanan,” kata Menta. “Saat robot memulai proses pencocokan, program perangkat lunak LabVIEW menginstruksikan robot modul mana yang harus ditarik dan dalam urutan apa mereka perlu ditarik, berdasarkan spesifikasi urutan tertentu. Ada beberapa parameter berpemilik yang memasangkan modul. Modul yang tidak pas untuk satu baterai mungkin cocok untuk baterai lain. ”

    Modul adalah inti dari paket baterai drive hybrid. Dua modul digabungkan untuk membuat pasangan. Empat belas pasang membuat satu bungkus. Setiap modul harus benar-benar cocok dengan mitranya, dan semua pasangan harus cocok satu sama lain. Baru setelah itu Dorman akan mengirim ke pelanggan. 

    Jika modul tidak sesuai untuk paket baterai tertentu, robot akan mengembalikannya ke slot aslinya untuk kemungkinan pencocokan di masa mendatang. Seiring waktu, modul tunggal mungkin tidak dipilih, yang berarti parameternya tidak cukup sesuai dengan modul lainnya. Sistem memonitor hal ini, dan setelah beberapa bulan duduk diam atau upaya pencocokan yang gagal, ia akan menginstruksikan robot untuk menarik dan membersihkan modul, sehingga inventaris tetap terisi dengan modul yang sehat.

    “Selain mengembangkan konsep inovatif untuk mengotomatiskan proses yang kompleks, PSA berperan penting dalam mengidentifikasi komponen sistem yang diperlukan dan memastikan komunikasi di antara mereka lengkap dan mulus,” kata Menta. "Pengontrol robot ABB IRC 5 yang berinteraksi dengan PLC dan program perangkat lunak LabVIEW adalah otak pusat dari operasi tersebut."

    Kualitas Dan Waktu Siklus Meningkat Secara Dramatis

    Sistem berjalan dalam gerakan konstan dua shift setiap hari kerja dan satu shift setiap akhir pekan, dengan total 104 jam per minggu. Ia bekerja dalam kelompok terarah, menyimpan modul ke perpustakaan untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian mengubah kursus dan mengambil modul untuk blok waktu lain. Robot dapat menyimpan atau mengambil modul setiap delapan detik.

    Waktu dan kualitas siklus pemenuhan pesanan telah mencapai standar yang ingin dicapai Menta dan timnya. Sistem memindai seluruh inventaris modul untuk lebih mudah mengidentifikasi kecocokan modul potensial, menyisihkan sedikitnya 30 modul untuk satu paket baterai. Ini mengurangi penundaan pemenuhan yang disebabkan oleh penarikan modul yang tidak memenuhi syarat dan kesalahan yang disebabkan oleh pembuatan paket baterai dengan modul yang kurang cocok.

    Produksi yang dihasilkan dan peningkatan kualitas sangat signifikan. Waktu pembuatan baterai telah berkurang sebesar 66%, menghasilkan peningkatan output harian sebesar 300% dari paket baterai yang sudah jadi. Pengembalian garansi telah berkurang 27%.

    Sebagai bonus tambahan, karyawan Dorman yang melakukan resimen pencocokan manual telah dipindahkan ke pekerjaan yang lebih bermanfaat di pabrik, beberapa mengelola operasi otomatis yang baru. 

    “Menara penyimpanan robotik sirkuler telah secara dramatis meningkatkan bisnis paket baterai hibrid rekondisi kami. Kami beralih dari proses manual yang sangat berlarut-larut, tanpa henti menarik modul dari tempat sampah untuk menemukan kecocokan yang tepat, ke proses otomatis, yang jauh lebih mudah bagi staf kami, ”kata Menta. “Pustaka robotik juga memberi kami kendali dan pengaturan yang lebih baik atas inventaris modul baterai kami. Jika modul tidak layak, ia tidak akan bertahan lama di rak. "

    Ekspansi Masa Depan

    Dengan prevalensi kendaraan listrik sepenuhnya yang diatur untuk dipercepat selama beberapa tahun ke depan, potensi untuk beralih ke berbagai jenis paket baterai remanufaktur cukup menguntungkan. Slot rak penyimpanan menara dapat diubah untuk mengakomodasi modul baterai lithium-ion, dan dengan teknologi gerak lintasan, robot dapat mengakses jaringan penyimpanan yang lebih luas. 

    “Tujuan utama kami adalah selalu merancang solusi yang memenuhi kebutuhan pelanggan saat ini,” kata Lesnefsky. “Tetapi karena fleksibilitas yang melekat pada robot industri dan kekuatan RobotStudio, sebagian besar sistem dirancang untuk beradaptasi dengan peluang di masa depan.” 

    Sumber: https://www.aftermarketnews.com/robotics-in-reman/

    No comments

    Post Top Ad

    Post Bottom Ad