Przyszłość motoryzacji w firmie Magna Presstec
Jeśli przyjrzymy się procesom produkcyjnym w segmencie motoryzacyjnym klasy premium, często zauważymy, że producenci oryginalnego wyposażenia (OEM) oraz dostawcy poziomu Tier 1 ściśle współpracują ze swoimi poddostawcami już na etapie projektowania i rozwoju linii produkcyjnej. Koncern Magna w zakresie zapewnienia jakości oraz optymalizacji procesów produkcyjnych polega na zaawansowanych technologicznie rozwiązaniach spawalniczych firmy Fronius. Magna Presstec perfekcyjnie montuje ramę pojazdu Mercedes G, wykorzystując do tego celu pakiet oprogramowania Fronius WeldCube Premium.
Dostawca dla branży motoryzacyjnej, firma Magna, stworzyła w okolicach Grazu doskonałą infrastrukturę produkcyjną: zakład Magna Presstec GmbH w Lebring – położony pół godziny jazdy na południowy wschód od Grazu – produkuje bazę modelu klasy G. Następnie Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG w Grazu zajmuje się finalnym montażem tego luksusowego samochodu terenowego.
Istota motoryzacyjnego lidera
„Koncern Magna zatrudnia globalnie około 158 000 pracowników; Magna Presstec jest częścią grupy firm COSMA (Body and Chassis)” – wyjaśnił Kurt Hartmann, kierownik działu zapewnienia jakości i nadzoru spawalniczego przy produkcji ram do Mercedesa klasy G. Firma Presstec zatrudnia około 1200 pracowników, podzielonych między zakłady w Weiz i Lebring w Austrii oraz w Bratysławie na Słowacji.
Ten motoryzacyjny poddostawca wytwarza wysokiej jakości podwozia oraz komponenty konstrukcyjne z aluminium i stali. „Naszymi klientami są VW, Audi, BMW, Daimler i Porsche. Z pasją i poczuciem osobistej odpowiedzialności dążymy do kształtowania przyszłości sektora motoryzacyjnego” – skomentował Hartmann.
Zaawansowane technicznie pojazdy terenowe wymagają najwyższej jakości spoin
Mercedes klasy G jest jednym z najbardziej sprawnych pojazdów terenowych na świecie, a jednocześnie jednym z najbardziej praktycznych w codziennym użytkowaniu. Duży prześwit i wbudowane możliwości brodzenia jasno wskazują: pojazd został zaprojektowany tak, aby radzić sobie w najbardziej ekstremalnych warunkach off-road.
Podczas gdy klasa G poddawana jest gwałtownym uderzeniom przy dużych prędkościach na nierównym terenie, na przykład podczas testów wytrzymałościowych na stromych zboczach Schöckl w pobliżu Grazu, konieczne jest zagwarantowanie siły uciągu i długiej żywotności. Pojazdy są intensywnie testowane na spektakularnym górskim torze, co pokazuje, dlaczego budowa ramy klasy G wymaga tak dużej staranności i uwagi. Nic dziwnego, że jakość spoin również musi spełniać najwyższe standardy.
Wymagania Mercedesa klasy G wobec technologii spawalniczych
„Stal, której używamy, to głównie blachy o grubości 2–4 mm, które są łączone za pomocą 657 spoin. Całkowita długość spoin na ramę wynosi 76 metrów. Największym wyzwaniem spawalniczym jest dla nas warstwowe budowanie ramy podwozia o długości 4,2 metra, przy jednoczesnym zachowaniu określonych przez klienta tolerancji i utrzymaniu wymaganego najwyższego poziomu jakości” – podkreślił Kurt Hartmann.
Postawiło to zróżnicowane wymagania przed technologią łączenia podczas wyposażania linii produkcyjnej. Aby uzyskać wymaganą stabilność solidnej ramy, kluczowa była wysoka stabilność łuku przy perfekcyjnym wtopieniu. Rygorystyczne wymagania jakościowe wymagały również minimalizacji odkształceń oraz kontrolowanego wprowadzenia ciepła. Ze względu na produktywność potrzebne były również wysokie prędkości spawania.
„Proces PMC (Pulse Multi Control) firmy Fronius był w stanie w pełni zaspokoić nasze wymagania” – zauważył Hartmann, który sam posiada bogate międzynarodowe doświadczenie spawalnicze. „Dlatego musieliśmy mieć modułową platformę spawalniczą TPS 500i. Intuicyjna obsługa i prosty interfejs robota dały nam dokładnie taki pakiet, jakiego potrzebowaliśmy. Obecnie posiadamy 36 takich systemów spawalniczych na linii Mercedesa klasy G. Mamy również kilka systemów TPS 320i do wszelkich prac spawalniczych wykonywanych ręcznie w celach kontroli jakości”.
Autonomiczna produkcja wysokiej jakości w szczegółach
„Lubimy się chwalić, że każda rama jest identyczna jak poprzednia – chodzi o wyeliminowanie wszelkich odchyleń” – wyjaśnił Hartmann. Linia produkcyjna rozciąga się na ponad 100 metrów w dobrze wyposażonej hali. W dużej mierze autonomiczna, spełnia najwyższe standardy. Perfekcyjnie skoordynowane systemy zrobotyzowane współpracują ze sobą płynnie, dzięki czemu co 10 minut z hali wyjeżdża wytrzymała i perfekcyjnie zmontowana rama klasy G.
Proces produkcji odbywa się w trzech sekcjach: przód i tył ramy są produkowane jednocześnie. Zespół pracowników rozpoczyna od przezbrojenia jednostek spawalniczych. Następnie w celach komponenty są łączone przez roboty spawalnicze. Robot manipulacyjny pobiera gotowe elementy, transportuje je do następnej celi i ustawia w odpowiedniej pozycji. Na końcu każdej sekcji znajduje się cela, do której pracownicy nie mają dostępu. Jest ona czasami używana do wykonywania długich spoin, ale także do chłodzenia lub jako złożona stacja prasowania, która polega np. na pasowaniu dolnych i górnych powłok podłużnic, ustawianiu ich w pozycji i spawaniu pod ciśnieniem.
W podbudowie – końcowej sekcji produkcyjnej – przód i tył są łączone ze sobą, a rama nabiera swojego charakterystycznego kształtu. Ostatnie kroki robocze składają się z wybijania odsprzęglonych punktów połączeniowych dla podwozia. Dodatkowo, operacja spawania łukowego z przyciąganiem (drawn arc welding) wprowadza 192 sworznie w ramę. Następnie sprawdzana jest jakość spoin, usuwane są ewentualne odpryski spawalnicze, a spoiny w razie potrzeby są poprawiane. Na koniec sterowane przez roboty systemy laserowe dokonują precyzyjnych pomiarów ramy i sprawdzają, czy spełnia ona wszystkie wymagane kryteria jakości.
Ultraprofesjonalne zarządzanie danymi spawalniczymi
Ta niezwykle skomplikowana procedura pokazuje, że w firmie Magna Presstec nie chodzi tylko o spawanie. Aby zapewnić wysoki stopień automatyzacji i wysoką jakość linii klasy G, od samego początku skupiono się na integracji narzędzi monitorujących i analizujących dane dla procesów spawalniczych. Motoryzacyjny poddostawca szukał współpracy ze specjalistami w dziedzinie łączenia, których systemy i rozwiązania ułatwiały pełną cyfrową identyfikowalność procesów spawalniczych.
Dzięki pakietowi oprogramowania WeldCube Premium firma Fronius po raz pierwszy była w stanie zainstalować kompleksowy system zarządzania danymi spawalniczymi w zakładach produkcyjnych dostawcy poziomu Tier 1 oraz wykazać korzyści płynące z zastosowania różnych systemów oprogramowania.
Od zapewnienia jakości po konserwację predykcyjną:
Pakiety oprogramowania WELDCUBE PREMIUM oraz CENTRAL USER MANAGEMENT
„W firmie Fronius znaleźliśmy idealnego partnera” – entuzjazmuje się Kurt Hartmann. „WeldCube Premium jest ważnym filarem naszego systemu zarządzania jakością, ponieważ pełna identyfikowalność każdej pojedynczej spoiny jest dla nas niezwykle istotna”. Przeszkoleni operatorzy na stanowiskach kontroli jakości otrzymują na swoich terminalach najbardziej precyzyjne informacje: czy występują jakiekolwiek wątpliwe lub realnie wadliwe spoiny? Miejsca wskazane przez system Fronius WeldCube poddawane są szczegółowej kontroli wizualnej i w razie potrzeby poprawiane. Dopiero wtedy rama klasy G jest zwalniana do kolejnego etapu procesu. Zebrane dane są następnie wykorzystywane do optymalizacji zautomatyzowanych procesów spawalniczych.
WeldCube Premium rejestruje każdy milimetr spoiny, co czyni analizę kosztów materiałów eksploatacyjnych, takich jak gaz i drut spawalniczy, bardzo prostą. Oprogramowanie posiada jednak znacznie większy potencjał, na przykład w zakresie konserwacji predykcyjnej (Predictive Maintenance) – możliwości zamawiania części zużywalnych i innych materiałów w odpowiednim czasie oraz w wystarczających ilościach.
„Konserwacja predykcyjna z WeldCube Premium pozwoliła odkryć obszary potencjalnych oszczędności, na przykład poprzez określenie przez system zarządzania spawaniem precyzyjnych interwałów serwisowych” – zauważył Hartmann. „Jesteśmy zawsze w pełni informowani o stanie końcówek prądowych, korpusów uchwytów, uchwytów spawalniczych oraz podajników drutu, co oznacza, że dokładnie wiemy, kiedy serwisować sprzęt, aby uniknąć wadliwych spoin, poprawek lub złomowania komponentów”.
Magna Presstec była już użytkownikiem systemu Fronius Central User Management (CENTRUM), który wykorzystuje w zarządzaniu jakością. CENTRUM to miejsce, w którym centralnie zarządzane są uprawnienia użytkowników i uprawnienia do spawania. Spawacze używają karty inteligentnej (smart card), aby zidentyfikować się w systemie spawalniczym, co gwarantuje, że tylko specjalnie przeszkoleni operatorzy mogą pracować z odpowiednimi parametrami – to kolejny sposób na wyeliminowanie potencjalnych źródeł błędów.
Magna Presstec ma dowód: zarządzanie danymi spawalniczymi sprawdza się w praktyce
Christoph Pangerl, Key Account Manager firmy Fronius dla firmy Magna, nie ma wątpliwości: „Wnioski wyciągnięte ze współpracy z Magna Presstec były niezwykle cenne, ponieważ mogliśmy je bezpośrednio wykorzystać w naszym rozwoju produktów. Pozwoliło nam to również udostępnić nasze rozwiązania programowe znacznie szerszej bazie klientów”. Kurt Hartmann kontynuuje ten wątek: „W szczególności zarządzanie danymi spawalniczymi pomogło nam zoptymalizować naszą technologię łączenia w każdym obszarze. Fronius dał nam naprawdę potężne narzędzie, które ma ogromny potencjał. A dzięki wsparciu technicznemu specjalistów Fronius byliśmy w stanie wdrożyć system, aby poprawić nasze wyniki finansowe”.