直击汽车行业KUKA AMR助力汽车工业自动化更智能

汽车产业具有产业链长、环节众多、覆盖范围广的特点。近年来,面临产能过剩、客户需求多样化与个性化、原材料成本和劳动力成本上升、利润空间压缩等多重挑战。为应对这些挑战,行业企业普遍认同借助新技术以降低成本、提高效率、实现智能制造转型升级的重要性,进而对移动机器人在汽车产业的应用价值给予充分肯定。

汽车行业可视为我国移动机器人最早实现应用的制造领域,经过30多年的发展,各类型移动机器人,如牵引式、潜伏式、料箱式、叉车式等,在辅助装配、物料存储、拣选、输送、上线作业场景中广泛应用。同时,移动机器人技术、产品及解决方案的创新步伐不断加快。

移动机器人的应用在汽车主机厂的冲压、焊装、涂装、总装均有涉及,其中,冲压环节大多用于冲压下线至仓储区,总装车间内应用则为最多、最成熟,厂内发动机、内外饰、底盘等零部件存储及配套排序上线具有广泛的应用,突出了物流机器人高度柔性化、信息化的特性,具备明显降本效益。

 

冲压车间

在冲压车间,AMR能够兼容多尺寸的载具搬运,并且能够与产线机械臂对接,实现载具全程自动上下线,人车料分离,从而提高作业安全性。

焊装车间

 

焊装车间生产线包括四门、车架、前后盖和翼子板等焊接生产线。在焊装车间,针对零散的车体,AMR能够支持侧围等超长、异性载具的搬运。在焊装车间空间紧凑的情况下,实现多级缓存,复杂空满交换,柔性满足产线上的需求。整个流程实现无人化、智能化,满足不同车型混线生产。

 

涂装车间

 

涂装车间主要将涂料涂覆于车身表面,整个工艺流程包括清洗、电脉、色漆、清漆等步骤。在焊接完成后,车身进入涂装车间进行上色。涂装生产线工艺复杂,目前AMR能克服严苛环境,可以实现前后保险杠、车门门板、内外饰板等注塑件的下线至缓存区,喷涂线配送上线以及喷涂线下线的多环节转运。

 

总装车间

 

汽车总装车间是将车身和零部件组装成整车,在整车厂中占地最大。总装车间内,内饰线、底盘线、车门线、完成线等主线物流,以及发动机分装、仪表分装、后悬分装、前后桥合装等装配,均可以由AGV/AMR配合完成,总装车间物流工作量占整个汽车工厂物流工作量70%以上,因此它也是AGV/AMR最主要的应用场所,也是目前最成熟的场景。

总装车间引入AMR以完成零部件的入厂收货,小件标准箱的存储、送线及空容器管理。AMR支持柔性的内排、外排等顺序配送。此外,重载AMR替换主线、分装线的传统滑板线,实现总装生产物流和工艺物流的转型升级。

 

在汽车总装线底盘装配发动机、后桥的工艺环节中,由于发动机及后桥零件的质量、体积均较大,底盘举升AGV/AMR小车发挥着巨大作用,同时小车调度系统能够与制造执行系统进行交互,实现车辆调度、任务监控、防错预警、数据可追溯等功能。

 

在车企智能制造改造中,多数企业面临着现有产线导入改造周期长、成本高、运行维护复杂、停线影响大、整体物流布局拓展性低等难题。而移动机器人作为智能化设备,不仅能提高生产效率,提升产品质量、改善作业环境、保障人身货物安全、降低生产成本,还可以满足消费者日益增长的个性化、多元化需求。

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KUKA AMR基于SLAM 二维码融合导航技术,为汽车行业量身定制了涵盖冲压、焊装、涂装、总装、零部件厂等全工艺、全场景的解决方案。通过系统平台算法的持续迭代与优化,支持多种车型协同作业、任务编排,进而实现柔性配送和精细化管理。

 

为制造赋能

 

目前,KUKA AMR汽车行业解决方案凭借标准化与定制化的有机结合,以及快速迭代与高效交付,已在单项目现场实现移动机器人的规模化集群运行。该解决方案助力包括广汽埃安和某行业头部新能源汽车品牌,推动精益管理和智能制造,致力于打造汽车行业智慧物流的新典范。

KUKA AMR × 广汽埃安

该项目主要应对了两大业务场景的无人化搬运挑战,分别为天窗天幕装配线的天窗天幕台车的AMR智能搬运,以及电池装配线电池包的AMR智能搬运。在短短不到两个月的时间内,项目全面上线,实现了无人化线边搬运,有效满足工厂快节奏的生产节拍需求。同时,大幅提升了生产效率和对接准确率,为埃安第二智造中心整体智能物流项目的实现奠定了坚实基础。

此次,库卡与埃安联合研发,库卡提供了多台AMR移动机器人及K-MReS软件平台,构建一体化智能物流解决方案,实现天窗天幕装配线与电池装配线两个场景的物料智能运输。项目投产后,厂内物流得到显著优化,物流效率大幅提升,作业环境得以改善,同时实现产能提升。

 

KUKA AMR × 某行业头部新能源汽车品牌

KUKA AMR针对客户西安售后仓实现小件物的自动化搬运和智能化管理,提升出入库效率,降低出错率,提升运营水平。客户引入20台潜伏举升KMP 1500i,1套由库卡机器人组成的自动拆零拣选系统,箱式输送线及配套分拣设备,并配备定制化WMS系统与K-MReS系统对接,实现实时订单管理、出入库信息监控、AMR车辆管理、任务执行等功能。

项目实施后节省了6个人工,为客户降低了人力成本,小件库存密度提升200%,拣选准确率达99.9%,整体工作效率提升100%。实现线边搬运、入库、存储、出库全流程自动化、无人化、数字化,提升配送时效性,减少线边缓存数量,提升空间利用率,实现自动化料箱立库智能化、数字化。

 

据中国汽车工业协会统计分析,2023年新能源汽车持续快速增长,新能源汽车产销分别完成958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%,产销连续9年位居全球第一。

毫无疑问,AGV/AMR作为柔性制造和智能装配的得力帮手,在汽车冲压、焊装、涂装、总装四大工艺中将逐渐代替传统物流技术,实现物流自动化和装配智能化,为车企未来实现数字化、无人化汽车智造工厂助力。