Automatizace Budoucnost kabelové konfekce v automobilovém průmyslu

Klíčovým požadavkem na dodavatelský průmysl je trvale vysoká kvalita za konkurenceschopné ceny.

Začíná to už brzy ráno: Sáhneme do skříňky, stiskneme tlačítko a do šálku už teče první káva dne. Vždy stejné množství, vždy správná teplota… A když ne?

To, co je nepříjemné už v malém měřítku, je v tom průmyslovém mnohonásobně problematičtější. Zejména v dobách výroby just-in-time je důležité mít dodavatele, který dokáže stabilně vyrábět velké množství s konstantní špičkovou kvalitou a flexibilně během krátké doby dodávat objednané výrobky a jejich varianty za konkurenceschopné ceny. A to i s ohledem na stále kratší vývojové cykly. Automatizace umožňuje průběžně zajišťovat standard kvality masových výrobků v automobilovém průmyslu, zejména těch, které se dříve vyráběly ručně či poloutomatizovaně. Základním požadavkem dodavatelského průmyslu je proto co nejvyšší stupeň automatizace. Více informací o tomto aktuálním tématu se dozvíte v našem příspěvku na blogu:

Automatizovaná výroba pro mobilitu budoucnosti

V posledních desetiletích se výroba vyznačuje nástupem robotů, které automatizují průmyslovou výrobu. V budoucnu bude automatizace dále prohlubována propojováním procesů pomocí řídicí techniky a regulačních smyček.

Automatizace se velmi často – a velmi úspěšně – používá pro standardizované úlohy s vysokou četností opakování a velkou přesností a dále pro vysoké rychlosti pohybu a velká množství dat, které je třeba zpracovat ve zlomcích sekundy. Masivní redukce lidského faktoru slibuje konstantní kvalitu, vysoké množství a kontinuitu výkonů spolu s výrazně nižšími personálními náklady ve srovnání s manufakturou s čistě manuálními činnostmi.

Mnoho oblastí využití automatizace najdeme i tam, kde požadavky mnohonásobně převyšují lidské schopnosti. Některé výrobky lze realizovat pouze prostřednictvím automatizovaných procesů.

Procesně bezpečný, přesný, flexibilní – požadavky na dodavatele pro automobilový průmysl

Aby bylo možné čelit výzvám moderních výrobních procesů, je pro dodavatele automobilového průmyslu důležité zajistit co největší standardizaci výrobních procesů.

Současně je požadována maximální flexibilita co do objemu a variant a flexibilní realizace

na míru. A to vše při stále se zkracujících požadavcích na dobu uvedení na trh.

Cílem je tedy co nejdříve dosáhnout co nejvyššího stupně automatizace a současně být schopen rychle a pružně reagovat na měnící se poptávku a nepředvídané překážky (např. výkyvy v kvalitě surovin). To jsou předpoklady pro výrobu 24/7 bez přerušení. V ideálním případě se tak děje ve výrobních závodech v blízkosti zákazníků, aby byly přepravní vzdálenosti co nejkratší a uhlíková stopa co nejmenší. 

Miniaturní datové linky pro Auto 3.0

Posledních sto let bylo ve znamení zrychlování, zvyšování pohodlí a bezpečnosti automobilů (Automobil 1.0). Většina optimalizací se týkala mechanických oblastí, jako je motor, pohon, podvozek a chování při nárazu. Zaváděním stále většího množství elektroniky pro informační a zábavní systémy a částečné asistenční systémy ve vozidle se to během posledních 25 let změnilo. Řidiče nyní v některých oblastech podporují asistent dálkových světel, tempomat s kontrolou odstupu, varování před mrtvým úhlem atd. Head-up displeje, prostorový výhled, varování před mrtvým úhlem a rozpoznávání dopravních značek poskytují řidiči neustálý a jednoduchý přehled. Díky těmto samostatným stavebním prvkům je jízda mimo jiné efektivnější, pohodlnější a bezpečnější. (Automobil 2.0)

Při současném pohledu do vývojových laboratoří automobilek je patrné, že se v současné době nacházíme uprostřed dynamických změn, v jejichž průběhu probíhají téměř současně dva významné trendy v automobilovém průmyslu.

Elektrifikace pohonu také zásadně změní způsob cestování a používání a architekturu vozidla. Vznikají tak nová informační rozhraní, např. s domácími sítěmi, fakturačními systémy nebo dokonce indukčními silnicemi, se kterými probíhá výměna dat.

Zároveň se nacházíme uprostřed přechodu od ručně řízeného vozidla k autonomně řízenému „Automobilu 3.0“, který je v mnoha ohledech propojen se svým okolím.  

Vozidla zítřka budou muset mít další senzory a datovou a softwarovou infrastrukturu, aby mohla vykonávat práci člověka v reálném čase a za všech povětrnostních podmínek. V současné době se pro tento účel testují různé senzory, například Lidar nebo radar. Svou roli zde může hrát redundantní sběr, přenos a zpracování dat, podobně jako v případě letadel.

Síťové propojení vozidel navíc umožní autonomní řízení. Pro „Car to X“ nebo „V2X“ se budou vozidla připojovat a komunikovat s dalšími uzly/zařízeními v rámci IOT („Internet of Things“) prostřednictvím různých antén s 5G, později 6G nebo GPS, aby se stále doplňovala shromažďovaná interní data.

Autonomně řízené vozidlo umožňuje řidiči chovat se, jako by seděl u stolu nebo na pohovce. Řidiči budou mít v budoucnu při řízení více času. Surfování po internetu, vyřizování e-mailů, skypování atd. – množství dat požadovaných vozidlem a řidičem stále roste.

Aby bylo možné tuto transformaci uskutečnit, je nutný další vývoj potřebného hardwarového vybavení a procesů. Společnost MD jako specialista na přenos dat považuje miniaturizaci za megatrend pro datové kabely budoucnosti.

Vzhledem k nárůstu hustoty snímačů a linek a požadavkům na jejich redundanci budou muset být výrobky stále menší a menší. Vyšší nároky na výkon v kombinaci s miniaturizací znamenají nižší tolerance a potřebu přesnějších postupů. V oblasti kabelové konfekce pro automobilový průmysl lze proto pozorovat výrazný přechod od konektorových systémů, které byly v minulosti navrženy pro montáž pomocí ručních nástrojů a technik, ke konektorovým systémům, které jsou vhodné pro automatizovanou konfekci. Důvodem jsou kromě již tak rostoucí poptávky po kabelech/konektorech v důsledku rostoucího počtu asistenčních systémů a miniaturizace také rostoucí požadavky na sledovatelnost prostřednictvím záznamu a uchovávání procesních a kvalitativních dat.

Automatizační řešení pro kabelovou konfekci od MD ELEKTRONIK

MD disponuje velkým počtem a portfoliem aktivních provozních zařízení pro konfekci kabelů, která byla v průběhu let optimalizována. Přibližně 80 % produktů MD se vyrábí a testuje ve 100% automatizovaných krocích konfekcionování. Více než 25leté zkušenosti se neustále promítají do konstrukce budoucích výrobních prostředků s cílem dosáhnout nejvyššího stupně automatizace. V našem vlastním strojírenském oddělení pracujeme na portfoliu strojů, které MD umožňují co nejlépe reagovat na požadavky zákazníků.  Strategii společnosti MD lze shrnout takto:

• plně automatizovaná výroba standardních výrobků ve velkých množstvích
• vysoce automatizovaná propojená výroba pro standardní výrobky ne středním množstvím a/nebo se speciálními vlastnostmi
• poloautomatizovaná výroba organizovaná pro speciální výrobky s velmi malým množstvím a vysokou individuálností

Spojovacím článkem mezi jednotlivými výrobními cestami je plánovací a výrobní systém vyšší úrovně, s nímž souvisí další požadavek na komunikační a řídicí schopnosti vysoce automatizovaných strojů.

Vysoce komplexní dovednosti jsou vyžadovány nejen při přizpůsobování a údržbě plánovacího a výrobního systému pro desítky tisíc objednávek a miliony výrobků ročně, ale také při podpoře technologicky stále náročnějších provozních zdrojů: Přenosové systémy, postupy zpracování, technologie obrábění, měřicí a zkušební zařízení, používání robotů, přenos dat ve vzájemné interakci vyžadují vysoce kvalifikovaný odborný personál pro podporu a optimalizaci.

Tato změna v provozovaných automatech má dopad i na zaměstnance společnosti. Získané znalosti o kvalitě, procesu, výrobku a surovinách nelze získat externě ani není možné externí školení. Nezbytným důsledkem jsou interní koncepce školení trvající několik měsíců až let. Vzhledem k výše popsané rostoucí složitosti jsou však pro interní školicí programy zapotřebí zaměstnanci, kteří prošli důkladným technickým školením nebo sami získali požadované zkušenosti.

Do budoucna MD počítá s různými variabilními způsoby automatizace výroby kabelů, s vývojem flexibilních výrobních koncepcí s jednoduchou obsluhou, se standardizovaným zařízením, které je připraveno k okamžitému použití na mezinárodních pobočkách, a s neustálým rozvojem zaměstnanců na technické odborníky, kteří zvládnou vysoce komplexní zařízení.

Shrnutí a závěr

Pro dodavatelský automobilový průmysl je ve 20. letech 21. století hlavní výzvou dosažení co nejvyššího stupně automatizace, zejména v oblastech, jako je výroba kabelových svazků a konfekcionování kabelů, které se dosud vyznačovaly ručními a částečně automatizovanými procesy. Na jedné straně to vyžaduje vývoj výrobků (miniaturizace, přísnější výrobní tolerance atd.), ale také ekonomické a sociální změny, jako je nedostatek kvalifikovaných pracovníků nebo přísnější normy pro emise CO2. Firmy, které jsou na tyto podmínky připraveny díky vysokému podílu automatizovaných výrobních procesů, si již dnes zajišťují konkurenční výhodu a zaručují si tak postavení spolehlivých partnerů i v budoucnu.