全流程智能自動化
它行事低調不張揚。這款
自主運輸平臺 近乎無聲地穿梭于生產車間之中。自主移動機器人以厘米級精度將
100 升壓縮空氣罐精準 送達焊接工位 。一臺
KUKA 搬運機器人早已在此等候 ,它從平臺上取下壓縮空氣罐,隨后將其送入加工單元,與其他部件一同完成焊接。
對于卡車零部件組裝而言,這或許聽起來如同未來幻想的場景;但對于
農業機械與商用車制造巨頭 -
KRONE Group ,這早已成為日常現實:KRONE 與 KUKA 達成戰略合作,全面推進
智能自動化 – 無論是在既有工廠
(棕地項目) ,還是在新建的智能生產基地
(綠地項目) 中均有部署。最終成果顯著:
流程更高效、價值創造更突出、員工負擔得緩解,更打造出具備競爭力的“德國制造”生產體系 。
自主移動機器人 (AMR):韋爾特現有工廠的移動機器人
在下薩克森州
韋爾特 ,KRONE 運營著一家
擁有成熟生產體系的卡車掛車制造廠 。如今,在
Silver Robotics (
KRONE 旗下子公司 ,專注于為集團內部及外部客戶提供創新且定制化的機器人與機械工程解決方案)的支持下,該工廠建成了一座
全自動化生產單元 。
KUKA 六軸搬運與焊接機器人 通過
與自主移動機器人的數字化聯網協作,高效執行其工作任務 (如
KMP 1500P )。
即便是像 KRONE 韋爾特爾工廠里的儲氣罐這類重型負載,對 KMP 1500P 來說也不在話下。
這款緊湊型自主移動機器人 負載能力高達 1.5 噸 ,采用差速驅動技術 ,可在生產環境中自主移動作業。集成的 3D 視覺系統 和激光掃描儀 ,確保了在人機協作的作業環境中兼具靈活性與安全性 。感應充電方案 確保平臺全天候處于待命運行狀態。 “我們此前對所有既有流程進行了全面評估,并將其轉化為全新的流程與工作方式,例如模塊化構建模式”,Silver Robotics GmbH 總經理 René Mecklenburg 解釋道。“與此同時,我們還進一步著眼于內部物流與優化的物料流方向進行規劃。因為我們希望以更快的速度、更高的品質以及具有市場競爭力的經濟價格,為客戶提供我們的產品。”
從焊接工位到智能生產單元
如今,焊接機器人的物料供給 已實現自主化 ,叉車也基本從生產環節中退出。取而代之的是,運輸平臺會自主運送壓縮空氣罐、門部件等物料至生產單元。隨后,一臺搬運機器人將這些物料裝入焊接設備。而完成焊接的組件也會同樣以自動化方式被運出。“自主移動機器人幫助我們將這里許多分散的流程串聯起來。通過這種方式,我們不僅減少了對傳統輸送技術的依賴,同時顯著提升了生產和內部物流流程的效率 ”,René Mecklenburg 表示。在 KRONE,人與機器攜手協作:“員工負責零部件的準備和品質管控,而機器人 則承擔體力繁重的焊接工作。這樣一來,我們不僅將員工從繁重、單調的任務中解放出來 ,還能營造更有序的生產環境,并提升作業安全性”, Mecklenburg 進一步說道。KRONE 商用車集團生產總監 Volker Perk 認為,機器人技術是保障生產基地未來發展的核心要素:“我們希望未來繼續在德國生產 像 Profi Liner 這樣的卡車掛車。為了這一目標 ,我們必須實現流程自動化 ,因為很多關鍵崗位已面臨技術人才短缺。機器人技術讓我們能夠將員工調配至效率更高或創造更多價值的工作崗位。”
智能互聯裝配與物流
GTS 總經理 Jochen Roling 結合親身經歷,具體闡述了自動化與智能工廠理念如何在 KRONE 成功落地:“起初,我們只對焊接工位背后的流程進行了自動化改造。后來我們逐漸意識到:
要讓設備高效且經濟地運行 ,
物料流與操作環節也必須采用機器人技術。” 正是在這一背景下,這正是
KUKA 移動機器人 的用武之地。當韋爾特工廠以“動態升級”方式持續優化現有生產流程之際,在西法倫地區的伊本比倫,
KRONE Group 旗下子公司 -
Green Teuto Systemtechnik(簡稱 GTS) ,僅用 12 個月就從零開始建成了一座
全新的農業機械生產工廠 - 這是名副其實建在“綠地”上的綠地項目 。在這里,
機器人負責生產焊接組件 ,這些組件隨后會經過噴漆處理,之后被裝配到農業機械中。
邁向全自動化的三步曲
KRONE 在其自動化進程中遵循一套三步走的實施策略 。第一步是建立流程自動化的全局視野 。第二步是重點轉向采用自主移動機器人實現物料運輸的解決方案 。第三步是實現零部件自動化處理 。
搭載六噸級載重的自主移動機器人
KRONE 位于伊本比倫的工廠正是基于這一理念設計建造的。如今,在該廠的
獨立 生產島中,九臺焊接與搬運機器人與兩臺加工中心、一個自動測量單元正實現同步協作 。這種模式
幾乎消除了設備停機時間 ,因為
機器人與運輸平臺能夠全天候保持同步節奏運轉 。此外,生產規模可靈活調整,曾經難以解決的人員短缺問題如今已不再成為限制性因素。羅林表示:“
生產架構的這種可擴展性 –
從小型生產單元到復雜聯網的生產線 – 正是
新型智能工廠的核心目標 。”目前,首批
KMP 3000P 自主移動機器人已在伊本比倫工廠投入試點應用。這些機器人可在生產車間搬運
重達 3 噸 的物料,
若采用雙機聯動模式,載重能力更能提升至 6 噸 ;同時,它們還能以最高精度進行全向移動,即便在狹窄空間內也能靈活作業。
“我們正在讓工作變得更具吸引力”
KRONE 工廠規劃師特別強調一個核心觀點:自動化 并非取代人力,而是實現人力價值的升級 。“高度自動化單元的操作崗位價值顯著提升。員工們將這類工作視為具有發展前景的未來職業 ”,Roling 說道。Mecklenburg 補充道:“我們注意到,公司內部的同事們正積極申請這些崗位。”此外,人體工程學 設計也發揮著重要作用:“這些新的工作崗位 不僅更安全 ,對身體的負擔也更小 。這對年輕一代尤其具有吸引力”,Perk 說道。
在就業市場上缺乏吸引力的 ,往往是那些千篇一律的重復性工作 ,還有搬運重物的體力勞動 ;此外,焊接作業本身還伴隨著諸多風險 :從接觸有毒氣體與蒸汽,到面臨灼傷隱患,再到遭遇觸電危險,不一而足。“我們完全招不到人來從事這類工作了。機器人技術幫助我們即便在人口結構變化的大環境下,也能讓各個生產基地保持競爭力”,Perk 強調道。 汽車工業憑借其大規模量產優勢已樹立典范:“在批量生產中,自動化是經濟上唯一可行的選擇。 如今,這種趨勢同樣適用于小批量生產,正如在定制化配置農業機械的制造過程中,小批量生產已日益常態化。”在實現這一目標的過程中,KRONE 將與 KUKA 的合作視為具有戰略意義的重要舉措。“KUKA 不僅提供技術,還帶來了系統化的思維方式。 我們共同學習、攜手推進發展”,Perk 說道。
一想到這里,Jochen Roling 腦海中立刻浮現出老板 Bernard Krone 辦公室里的一幅箴言:“但丁 有句名言:有人坐等時勢變遷,有人則把握時機即刻行動。” 而 KRONE 的創新征程仍在持續開拓。