Otomobil üretiminin Endüstri 4.0'a doğru derin dönüşümü sürecinde, üretim hatlarının verimliliği, esnekliği ve kalite kontrol edilebilirliği, işletmelerin temel rekabet gücünün temel göstergeleri haline geldi. Sektördeki dijital dönüşüm için bir referans noktası olan GAC Motor Yichang Fabrikası, Siemens'in tam entegre otomasyon (TIA) çözümüyle 52 saniyede yeni bir araba üreterek sektör lideri bir verimlilik elde etti ve Siemens PLC, bu atılımı destekleyen temel kontrol merkezidir. Kaynak atölyesinde %100 otomatik kaynaktan, son montaj atölyesinde birden fazla araç modelinin esnek şekilde değiştirilmesine kadar PLC sistemi, tüm üretim süreci boyunca çalışarak geleneksel imalattaki birçok sıkıntılı noktayı çözer.
- Kaynak atölyesi: AI+PLC, lehim bağlantısı kalitesinin tam proses kontrolünü gerçekleştiriyor
Beyaz gövdenin kaynak kalitesi, otomobilin güvenlik performansını doğrudan belirler. Her arabanın "beyaz gövdesinin" ana yapısı 2000-3000 farklı türde kaynak noktası içerir ve geleneksel örnekleme modunun kalite tehlikelerini ortadan kaldırması zordur. Guangzhou Otomobil Yichang Fabrikasının kaynak ve montaj atölyesi, ana kontrol çekirdeği olarak Siemens S7-1500 PLC'yi benimsiyor ve 60'tan fazla kaynak robotunu kapsayan tam otomatik bir kontrol sistemi kurarak kaynak sürecinin hassas kontrolünü ve kalite izlenebilirliğini sağlıyor.
Sistem mimarisi tasarımı açısından, teknik ekip bir "ana-bağımlı işbirliği" modunu benimser: S7-1500 PLC, IO kontrolörü olarak görev yapar ve birden fazla S7-1200 akıllı cihazı, dağıtılmış kontrol düğümleri olarak PROFINET veriyolu aracılığıyla bağlanır ve dairesel bir yedekli topoloji ağı oluşturur. Bu mimari yalnızca ağ kesintisi kurtarma süresini 200 ms içinde kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda GET/PUT talimatları aracılığıyla veri alışverişini optimize ederek robot yanıt gecikmesini 15 ms'den 3 ms'ye düşürür ve birden fazla robot arasında senkronize kaynak doğruluğu sağlar. ABB kaynak robotlarının çapraz sistem entegrasyonu gereksinimlerine yanıt olarak, TIA Portal'da 64 bayt lehim eklemi koordinat girişi ve 32 bayt durum sinyali çıkışının konfigürasyonunu tamamlamak için robotun GSDML dosyası içe aktarıldı ve ProfiSafe protokolünün, <10ms acil durdurma sinyaline hızlı yanıt vermesi sağlanarak, farklı marka ekipman işbirliğinin uyumluluk sorununu tamamen çözdü.
Kalite kontrol açısından Siemens PLC ile endüstriyel yapay zeka yazılımının derin entegrasyonu önemli bir atılım haline geldi. PLC, kaynak akımı, voltaj ve basınç gibi 12 proses parametresini gerçek zamanlı olarak toplar, bunları uç bilişim modülü aracılığıyla gerçek zamanlı olarak analiz eder ve makine öğrenimi algoritmasına dayalı olarak her kaynak noktasının kalitesini tahmin eder. Belirli bir kaynak noktasındaki akım dalgalanması ±%5 eşiğini aştığında, PLC derhal bir alarm tetikler ve anormal verileri kaydederken, iş istasyonunun çalışmasını askıya alır ve manuel incelemeyi bekler. Bu "gerçek zamanlı izleme, akıllı tahmin, hassas müdahale" modu, kaynak kusur oranını %60 oranında azaltır ve kalite kontrol verimliliğini üç kat artırarak geleneksel tahribatlı test yöntemlerinin tamamen yerini alır.
- Son montaj atölyesi: çok araçlı hibrit üretim için esnek kontrol ve hızlı geçiş desteği
SUV ve sedan gibi birden fazla araç modelinin karma üretimine yönelik taleple karşı karşıya kalan GAC Yichang fabrikasının son montaj atölyesi, üretim süreçlerinin hızla değiştirilmesini ve ekipmanların verimli şekilde planlanmasını sağlamak için Siemens PLC'nin esnek kontrol fonksiyonunu kullanıyor. Atölye kontrol sistemi, PROFINET veri yolu aracılığıyla 300'den fazla yürütme cihazını birbirine bağlayan ve araç karoserinin taşınması, bileşen montajı, muayene vb. tüm süreci kapsayan dağıtılmış IO modülü ET200SP ile birleştirilmiş Siemens S7-1500 PLC'yi benimser.
Birden fazla araç modeli arasında geçiş yapmanın sıkıntılı noktalarına yanıt olarak teknik ekip, farklı araç modellerinin montaj süreci parametrelerini (sıkma torku, montaj sırası, algılama eşiği vb.) bağımsız formüller olarak önceden ayarlamak için PLC'nin formül yönetimi fonksiyonunu kullanır. Üretim planı değiştiğinde operatör, HMI arayüzü aracılığıyla bir anahtarlama komutu verir ve PLC, tüm ekipman parametrelerini 10 dakika içinde sıfırlayarak üretim hattı uyumluluğunu %80 oranında artırır. Bu yetenek, fabrikanın pazar siparişlerindeki değişikliklere esnek bir şekilde yanıt vermesini sağlıyor ve tek bir üretim hattı, dört araç modelinin karma üretimini gerçekleştirebiliyor.
Lojistik taşıma sürecinde fabrika, geleneksel taşıma bantları yerine Siemens AGV arabalarını kullanıyor ve araç taşımanın PLC aracılığıyla akıllı şekilde planlanmasını sağlıyor. S7-1500 PLC gerçek zamanlı olarak AGV konumunu, akü seviyesini, araç modelini ve diğer verileri toplar, üretim ritmine göre nakliye yolunu dinamik olarak ayarlar. Belirli bir iş istasyonunda malzeme sıkıntısı olduğunda PLC, öncelikli teslimat için derhal en yakın AGV'yi göndererek iş istasyonundaki bekleme süresini %40 azaltır. Aynı zamanda, PLC kontrollü ağır hizmet tipi devirme EMS kaldırma cihazı, araç gövdesinin her iki yönünde de 110 derecelik dönüş elde ederek iç montajın operasyonel rahatlığını büyük ölçüde artırır ve kişi başına montaj verimliliğini %25 artırır.
- Tam atölye işbirliği: dijital kontrol maksimum üretim verimliliğine ulaşır
Çeşitli atölyeler arasında verilerin birlikte çalışabilirliğini ve küresel optimizasyonu sağlamak amacıyla Siemens PLC, sipariş verilmesinden bitmiş ürün teslimatına kadar tüm süreç için dijital bir kontrol sistemi oluşturmak amacıyla üretim operasyon yönetimi platformu Opcenter ile derinlemesine entegre oldu. S7-1500 PLC gerçek zamanlı olarak ekipman OEE'sini (kapsamlı verimlilik), enerji tüketimini, arızaları ve diğer verileri toplar ve bunları OPC UA protokolü aracılığıyla yönetim platformuna yükler. Yönetim personeli her üretim hattının çalışma durumunu görsel bir arayüz aracılığıyla izleyebilir.
Ekipman bakımı açısından, PLC'nin teşhis arabelleği ve OB82 kesinti organizasyon bloğu önemli bir rol oynar. Bir IO modülü arızası tespit edildiğinde, PLC derhal arıza kodunu, oluşma zamanını ve ilgili ekipmanı kaydeder ve bunu WeChat alarm modülü aracılığıyla bakım personelinin cep telefonuna iletir. Sistem, robot bağlantı motorlarının PLC tarafından toplanan sıcaklık ve tork verilerini birleştirerek olası ekipman arızalarını tahmin edebilir ve plansız arıza sürelerini %40 oranında azaltabilir. Bu akıllı kontrol önlemleri sayesinde, GAC Yichang fabrikasındaki son montaj hattının kaynak döngüsü, ünite başına 120 saniyeden ünite başına 98 saniyeye kısaltıldı ve sonuçta 52 saniyede yeni bir araba üretme konusunda sektör lideri verimlilik elde edildi.
- Uygulama etkinliği: Veriler, akıllı üretimi yükseltmenin değerine tanıklık ediyor
Siemens PLC sisteminin Guangzhou Yichang fabrikasındaki kapsamlı uygulaması, üretim verimliliği, kalite kontrol ve işletme maliyetlerinde birçok atılım gerçekleştirdi: üretim hattının otomasyon oranı %100'e ulaştı ve tek vardiya üretim kapasitesi %50 arttı; Kaynak kusur oranı %0,8'den %0,32'ye düşerken, ilk geçiş oranı %99,2'ye yükseldi; Kestirimci bakım ve enerji optimizasyonu sayesinde ekipman bakım maliyetleri %35 oranında, birim ürün enerji tüketimi ise %18 oranında azaltıldı. GAC Motor Yichang Şubesi Genel Müdür Yardımcısı Zhang Shaowei'nin söylediği gibi, Siemens PLC'yi temel alan dijital çözüm, "Endüstri 4.0" konseptini gerçek üretim verimliliğine dönüştürüyor.
Bu vaka, hassas kontrol, esnek adaptasyon ve akıllı ara bağlantı gibi temel avantajlarıyla Siemens PLC'nin yalnızca otomotiv üretimindeki belirli proses sıkıntı noktalarını çözmekle kalmayıp aynı zamanda otomotiv endüstrisinin akıllı üretim dönüşümü için sağlam teknik destek sağlayan tam prosesli bir dijital üretim sistemi kurabildiğini tam olarak gösteriyor.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
