Điều cần thiết trong thời đại công nghiệp 4.0 là các giải pháp đa năng có thể bù đắp cho việc sử dụng công suất đỉnh cao hoặc sự tắc nghẽn về nguồn lực. Sản xuất ma trận là một phần của sản xuất theo dòng và dựa trên các ô sản xuất được phân loại và tiêu chuẩn hóa, được sắp xếp theo số lượng gần như bất kỳ trên lưới. Các ô chứa, ví dụ, bàn xoay để lưu trữ các thành phần, giá đỡ công cụ và robot. Hệ thống tách biệt hậu cần và sản xuất, giúp dễ dàng xử lý nhiều quy trình.
Công nghiệp 4.0: linh hoạt thông qua sản xuất ma trận
Trong thời đại công nghiệp 4.0 hiện nay đòi hỏi khả năng ứng biến phải ngày càng cao vì mọi thứ đang thay đổi sản xuất. Thị trường biến động làm cho việc sản xuất quy mô nhỏ có lợi nhuận trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Càng ngày, sản xuất càng có nhiều thách thức hơn, đòi hỏi số lượng lớn cùng với việc thay đổi mẫu mã của một sản phẩm.
Trong tương lai, khái niệm sản xuất ma trận sẽ cho phép sản xuất cực kỳ linh hoạt trên quy mô công nghiệp và được nối mạng trong toàn bộ chuỗi quy trình. Hệ thống có thể tự động chuyển đổi “nhanh chóng” sang thay đổi loại sản phẩm – không mất thời gian chờ đợi và không mất thời gian sản xuất. Do đó, có thể thực hiện việc sản xuất các loạt sản phẩm tùy chỉnh như một phần không thể thiếu của ngành công nghiệp 4.0.
Nguyên tắc sản xuất ma trận
Sản xuất ma trận dựa trên các ô sản xuất đã được phân loại, tiêu chuẩn hóa và có thể được sắp xếp theo bất kỳ số nào trong bố cục lưới. Tất cả các khu vực đều được trang bị thiết bị trung lập với sản phẩm và các chức năng cơ bản dành riêng cho sản phẩm.
Bên trong các ô, có các bàn xoay để thiết lập các bộ phận, vị trí công cụ và robot thực hiện quy trình liên quan. Các ô sản xuất này có thể được mở rộng riêng lẻ với các thiết bị dành riêng cho quy trình. Hàn, phun keo, Palletizing, Pick&Place, hầu hết mọi quy trình đều có thể được tích hợp.
Phôi gia công và dụng cụ được vận chuyển bằng xe dẫn đường tự động (AGV). AGV điều hướng đến các ô riêng lẻ bằng cách sử dụng thuật toán điều hướng SLAM. Một Robot sẽ lấy các phôi gia công khi AGV đến khu vực.
Các phôi gia công này sau đó được gia công bằng các ứng dụng robot thông minh, chẳng hạn như công nghệ bodyshop không cần ghép. Một robot giữ một phần trong khi robot thứ hai giữ phần kia. Cả hai bộ phận được khóa lại với nhau để tạo thành một khối, sau đó được hàn bởi rô bốt thứ ba – cái gọi là robot xử lý.
Các phôi được lưu trữ trong kho. Mặt khác, các công cụ chuyên dụng được đặt trong kho công cụ.
Tách logistics và sản xuất
Các AGV điều hướng tự động có thể nhận và vận chuyển các phôi gia công hoặc công cụ khác nhau bằng cách sử dụng các phần đính kèm xử lý tải có cấu hình riêng. Quy trình logistic và sản xuất được tách biệt với nhau trong sản xuất ma trận – một yêu cầu trọng tâm của ngành công nghiệp 4.0. Khái niệm này có nghĩa là với các bộ phận thay đổi logistic, hệ thống luôn có thể phản ứng linh hoạt với các đỉnh và chuyển hướng sang các ô khác.
Việc này cũng có thể liên quan đến các ô bổ sung hoặc loại bỏ các ô khỏi quy trình. Chuỗi tạo giá trị không bị gián đoạn. Các quy trình hậu cần được liên kết một cách hợp lý với sản xuất bằng phần mềm.
Với khái niệm sản xuất ma trận linh hoạt cao, KUKA đang đáp ứng một cách có hệ thống các yêu cầu của ngành công nghiệp 4.0 trong sản xuất công nghiệp.