In het proces van diepgaande transformatie van de autoproductie naar Industrie 4.0 zijn de efficiëntie, flexibiliteit en kwaliteitscontrole van productielijnen sleutelindicatoren geworden voor het kernconcurrentievermogen van ondernemingen. Als maatstaf voor digitale transformatie in de sector heeft GAC Motor Yichang Factory een toonaangevende efficiëntie bereikt door in 52 seconden een nieuwe auto te produceren met de volledig geïntegreerde automatiseringsoplossing (TIA) van Siemens, en Siemens PLC is het belangrijkste controlecentrum dat deze doorbraak ondersteunt. Van 100% geautomatiseerd lassen in de laswerkplaats tot het flexibel schakelen van meerdere voertuigmodellen in de eindmontagewerkplaats: het PLC-systeem doorloopt het gehele productieproces en lost veel pijnpunten in de traditionele productie op.
- Laswerkplaats: AI+PLC realiseert volledige procescontrole van de kwaliteit van de soldeerverbindingen
De laskwaliteit van de witte carrosserie bepaalt direct de veiligheidsprestaties van de auto. De hoofdstructuur van de "witte carrosserie" van elke auto bevat 2000-3000 verschillende soorten laspunten, en de traditionele bemonsteringsmodus is moeilijk om kwaliteitsrisico's te elimineren. De las- en assemblagewerkplaats van Guangzhou Automobile Yichang Factory gebruikt Siemens S7-1500 PLC als de belangrijkste besturingskern en heeft een volledig geautomatiseerd besturingssysteem gebouwd dat meer dan 60 lasrobots omvat, waardoor nauwkeurige controle en traceerbaarheid van de kwaliteit van het lasproces wordt bereikt.
Wat betreft het ontwerp van de systeemarchitectuur hanteert het technische team een ‘master-slave-samenwerking’-modus: de S7-1500 PLC fungeert als de IO-controller en meerdere S7-1200 intelligente apparaten zijn via de PROFINET-bus verbonden als gedistribueerde besturingsknooppunten, waardoor een circulair redundant topologienetwerk ontstaat. Deze architectuur regelt niet alleen de hersteltijd voor netwerkonderbrekingen binnen 200 ms, maar optimaliseert ook de gegevensuitwisseling via GET/PUT-instructies, waardoor de reactievertraging van de robot wordt teruggebracht van 15 ms naar 3 ms, waardoor synchrone lasnauwkeurigheid tussen meerdere robots wordt gegarandeerd. Als reactie op de systeemoverschrijdende integratievereisten van ABB-lasrobots werd het GSDML-bestand van de robot geïmporteerd om de configuratie van 64 bytes soldeerverbindingscoördinateninvoer en 32 bytes statussignaaluitvoer in TIA Portal te voltooien, en het ProfiSafe-protocol werd ingeschakeld om een snelle reactie van een noodstopsignaal <10 ms te bereiken, waardoor het compatibiliteitsprobleem van de samenwerking tussen verschillende merken apparatuur volledig werd opgelost.
Op het gebied van kwaliteitscontrole is de diepe integratie van Siemens PLC en industriële kunstmatige-intelligentiesoftware een belangrijke doorbraak geworden. PLC verzamelt in realtime 12 procesparameters, zoals lasstroom, spanning en druk, analyseert deze in realtime via de edge computing-module en voorspelt de kwaliteit van elke lasplek op basis van een machinaal leeralgoritme. Wanneer de stroomfluctuatie van een bepaald laspunt de drempel van ± 5% overschrijdt, activeert de PLC onmiddellijk een alarm en registreert abnormale gegevens, terwijl de werking van het werkstation wordt opgeschort en wordt gewacht op handmatige beoordeling. Deze modus voor "real-time monitoring, intelligente voorspelling en precieze interventie" vermindert het aantal lasfouten met 60% en verhoogt de efficiëntie van de kwaliteitscontrole met drie keer, waardoor de traditionele destructieve testmethoden volledig worden vervangen.
- Eindmontagewerkplaats: flexibele bediening en snelle schakelondersteuning voor hybrideproductie met meerdere voertuigen
Geconfronteerd met de vraag naar gemengde productie van meerdere voertuigmodellen zoals SUV's en sedans, maakt de eindassemblagewerkplaats van de GAC Yichang-fabriek gebruik van de flexibele besturingsfunctie van Siemens PLC om een snelle omschakeling van productieprocessen en een efficiënte planning van apparatuur te realiseren. Het werkplaatsbesturingssysteem maakt gebruik van Siemens S7-1500 PLC gecombineerd met gedistribueerde IO-module ET200SP, die meer dan 300 uitvoeringsapparaten verbindt via de PROFINET-bus, die het hele proces van voertuigcarrosserietransport, componentassemblage, inspectie, enz. bestrijkt.
Als reactie op de pijnpunten bij het schakelen tussen meerdere voertuigmodellen, maakt het technische team gebruik van de formulebeheerfunctie van PLC om de assemblageprocesparameters (zoals aanhaalmoment, assemblagevolgorde, detectiedrempel, enz.) van verschillende voertuigmodellen als onafhankelijke formules in te stellen. Wanneer het productieplan verandert, geeft de operator een schakelcommando via de HMI-interface en kan de PLC alle apparatuurparameters binnen 10 minuten resetten, waardoor de compatibiliteit van de productielijn met 80% wordt verbeterd. Dankzij deze mogelijkheid kan de fabriek flexibel reageren op veranderingen in de marktorders, en kan één enkele productielijn een gemengde productie van vier voertuigmodellen realiseren.
In het logistieke transportproces gebruikt de fabriek AGV-auto's van Siemens in plaats van traditionele transportbanden, en wordt een intelligente planning van het voertuigtransport gerealiseerd via PLC. S7-1500 PLC verzamelt realtime AGV-positie, batterijniveau, voertuigmodel en andere gegevens en past het transportpad dynamisch aan op basis van het productieritme. Wanneer er op een bepaalde werkplek een materiaaltekort is, stuurt de PLC onmiddellijk de dichtstbijzijnde AGV voor prioritaire levering, waardoor de wachttijd op de werkplek met 40% wordt verkort. Tegelijkertijd bereikt het PLC-gestuurde heavy-duty kantelbare EMS-hefapparaat een rotatie van 110 graden in beide richtingen van de voertuigcarrosserie, waardoor het operationele gemak van de interieurmontage aanzienlijk wordt verbeterd en de montage-efficiëntie per hoofd van de bevolking met 25% wordt verhoogd.
- Samenwerking in de hele werkplaats: digitale besturing zorgt voor maximale productie-efficiëntie
Om data-interoperabiliteit en wereldwijde optimalisatie tussen verschillende werkplaatsen te bereiken, is Siemens PLC diep geïntegreerd met het productiebeheerplatform Opcenter om een digitaal controlesysteem te bouwen voor het hele proces, van orderuitgifte tot levering van eindproducten. S7-1500 PLC verzamelt realtime OEE (alomvattende efficiëntie), energieverbruik, fouten en andere gegevens van apparatuur en uploadt deze naar het beheerplatform via het OPC UA-protocol. Managementpersoneel kan de bedrijfsstatus van elke productielijn volgen via een visuele interface.
Op het gebied van apparatuuronderhoud spelen de diagnostische buffer van PLC en het OB82-interruptorganisatieblok een sleutelrol. Wanneer een fout in de IO-module wordt gedetecteerd, registreert de PLC onmiddellijk de foutcode, het tijdstip van optreden en de bijbehorende apparatuur, en stuurt deze via de WeChat-alarmmodule naar de mobiele telefoon van het onderhoudspersoneel. Door de temperatuur- en koppelgegevens van robotgewrichtmotoren, verzameld door PLC, te combineren, kan het systeem potentiële apparatuurstoringen voorspellen en ongeplande stilstand met 40% verminderen. Door deze intelligente controlemaatregelen is de lascyclus van de eindassemblagelijn in de GAC Yichang-fabriek verkort van 120 seconden per eenheid naar 98 seconden per eenheid, waardoor uiteindelijk een toonaangevende efficiëntie wordt bereikt bij het produceren van een nieuwe auto in 52 seconden.
- Effectiviteit van toepassingen: gegevens getuigen van de waarde van het upgraden van intelligente productie
De uitgebreide toepassing van het Siemens PLC-systeem in de fabriek van Guangzhou Yichang heeft meerdere doorbraken bereikt op het gebied van productie-efficiëntie, kwaliteitscontrole en bedrijfskosten: het automatiseringspercentage van de productielijn heeft 100% bereikt en de productiecapaciteit in één ploegendienst is met 50% toegenomen; Het percentage lasfouten daalde van 0,8% naar 0,32% en het eerste slagingspercentage steeg tot 99,2%; Door voorspellend onderhoud en energieoptimalisatie zijn de onderhoudskosten van apparatuur met 35% verlaagd en is het energieverbruik per eenheid product met 18% verlaagd. Zoals Zhang Shaowei, plaatsvervangend algemeen directeur van GAC Motor Yichang Branch, zei: de digitale oplossing met Siemens PLC als kern transformeert het "Industrie 4.0"-concept werkelijk in daadwerkelijke productie-efficiëntie.
Deze casus toont volledig aan dat Siemens PLC, met zijn belangrijkste voordelen van nauwkeurige besturing, flexibele aanpassing en intelligente interconnectie, niet alleen specifieke procespijnpunten in de autoproductie kan oplossen, maar ook een volledig digitaal productiesysteem kan bouwen, dat solide technische ondersteuning biedt voor de intelligente productietransformatie van de auto-industrie.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
