Интегрированное роботизированное решение для автомобильного производства
В автомобильной промышленности производственные линии не дублируются. Как для традиционных (работающих на бензине) автомобилей, так и для новых EV производителям необходимо создавать совершенно новую производственную линию для каждой новой модели. Другими словами, для каждой отдельной модели автомобиля существует своя производственная линия. Ведение бизнеса на таком быстро меняющемся и конкурентном автомобильном рынке сопряжено с уникальными трудностями. Пока разрабатывался дизайн EV и уточнялись характеристики каждой новой модели, необходимо было перенастроить весь завод по производству автомобилей.
Системные требования
Компания Advantech получила запрос от системного интегратора робототехники (SI), обслуживающего мирового производителя коммерческих автомобилей, которому необходимо было расширить производственные линии для выпуска новых EV. Чтобы это произошло, необходимо было ввести в эксплуатацию новые роботы. Роботы - это ключевые элементы оборудования, которые превращают стандартную фабрику в передовой производственный центр, поскольку их можно динамически настраивать и модернизировать для выполнения специальных процессов производства EV.
Остановка производственной линии невозможна, поэтому новая линия должна быть оснащена передовой роботизированной платформой, способной выполнять высокоскоростную обработку зрения, передачу данных и несколько каналов цифрового ввода/вывода для сбора данных. Решение IPC для поддержки производства должно было позволить 6-осевому роботу осуществлять многоугольный автоматизированный визуальный контроль (AOI) в каждой точке производственной камеры, где были установлены четыре 6-осевых робота. Поскольку компания Advantech имеет солидную репутацию и богатый опыт работы с подобными промышленными приложениями, SI обратилась за помощью к Advantech.
Описание системы
Роботам было поручено выполнять функции автоматизированной оптической инспекции (АОИ), поэтому каждый робот оснащен 3 камерами для захвата изображения под разными углами. Для обработки и анализа данных, полученных с 12 камер с поддержкой PoE, установленных на 4 роботах в каждой производственной ячейке, требовалось решение IPC. Обычно компьютер IPC устанавливается в шкафу, отдельно от робота, но подключается к нему. Но поскольку к IPC было подключено так много кабелей, для удобства управления и обслуживания была использована конструкция с передней панелью ввода/вывода. В целом, Advantech предложила шасси IPC-631 с фронтальной панелью ввода/вывода для монтажа в стойку высотой 4U, интегрированное с материнской платой AIMB-787 10-го поколения. Материнская плата Intel CPU, 1 x NVIDIA Quadro RTX A-6000 GPU карта, 4 x CPIE-1674 карты захвата кадров, 12 x PoE камер и 1 x PCIE-1756 DIO карта в качестве интегрированного решения для многоугольной инспекции зрения и 6-осевой интеллектуальной робототехники.
Внедрение проекта
Комплексное решение для АОИ обеспечивает высокую скорость работы и высокую надежность. Материнская плата промышленного класса AIMB-787 обеспечивает работу системы AOИ и анализа данных. Шасси IPC-631 имеет конструкцию с фронтальным входом/выходом в корпусе для монтажа в стойку глубиной 4U, что обеспечивает простоту установки, обслуживания и отличную тепловую вентиляцию. Камеры фиксировали невероятную детализацию каждого уголка, каждая камера снимала 14 кадров/с, а каждая высокоскоростная карта фрейм-граббера GigE могла обрабатывать 56 кадров/с, иными словами, каждая производственная ячейка, работая в тандеме, обрабатывала в общей сложности 10 800 кадров/мин.
Отдельные компоненты включали:
Системная диаграмма
Вывод
Высокоскоростное и мощное решение для АОИ от Advantech оправдало ожидания заказчика в отношении эффективности производства, надежности и высокого качества продукции, а также совместимости, простоты интеграции и точности роботов на производственной линии. Решение также включает расширение 5G, поэтому заказчик может обновить систему и безболезненно перейти на промышленное производство 5G в будущем.
Системный интегратор остался доволен решением Advantech, поскольку оно обеспечило высокую совместимость, меньшие затраты на системную интеграцию и оперативное обслуживание по принципу «одного окна». Конечный пользователь получил более высокую эффективность производства, надежность, качество и производительность, а также возможность расширения для снижения капитальных вложений.