Výroba automobilů

Kompletní nátěr vozidla: Inteligence celého procesu od ochrany proti korozi až po vzhled

1. Základní nátěr na tělo

• Funkce : Poskytuje základní antikorozní ochranu karoserie a zlepšuje přilnavost mezi kovovým povrchem a vrchním lakem.
• Inteligentní aplikace :
  • Robotická stříkací ramena jsou kombinována s 3D vizuálními senzory, které v reálném čase identifikují zakřivení povrchu těla, automaticky upravují úhel stříkání a vzdálenost (chyba ≤0,5 mm), aby bylo zajištěno jednotné pokrytí základním nátěrem na složitých konstrukcích, jako jsou dveře a kapoty.
  • Systém integrován s technologií IoT monitoruje parametry, jako je teplota laku a viskozita v reálném čase, automaticky upravuje tlak stříkání (např. dynamicky upravuje na optimální 2-3 bary na základě teplotních změn), aby se zabránilo nerovnoměrné tloušťce povlaku způsobené kolísáním parametrů.

2. Mezinátěr a vrchní nátěr

• Funkce : Mezinátěr vyplní drobné vady základního nátěru, zatímco vrchní nátěr dodá barvu a lesk karoserie.
• Inteligentní aplikace :
  • Přesné ovládání barevného rozdílu : Spektrometry shromažďují v reálném čase data o barvách nastříkaného povrchu laku, porovnávají je se standardní barevnicí a automaticky opravují parametry stříkání (jako je tok barvy a rychlost pohybu stříkací pistole), aby zajistily barevný rozdíl v celém vozidle △E < 1,0 (průmyslový standard je obvykle △E < 2,0).
  • Flexibilní výroba barevných změn : U scénářů výroby více modelů na společné lince může inteligentní systém dokončit automatické čištění stříkacích pistolí a potrubí barev a změnu barvy během 10 minut, čímž se zvýší účinnost o 50 % ve srovnání s tradičními ručními změnami barvy a sníží se plýtvání barvou o více než 30 %.

3. Bezbarvý lak a povrchová úprava

• Funkce : Zvyšuje lesk, tvrdost a odolnost proti poškrábání.
• Inteligentní aplikace :
  • Používají se vysokorychlostní rotační atomizační stříkací pistole (rotující rychlostí 20 000 ot./min.) v kombinaci s algoritmy AI pro optimalizaci trajektorie stříkání, řízení rovnoměrnosti tloušťky čirého nátěru v rozmezí ±5 μm a dosažení lesku přes 95° (zrcadlový efekt).
  • Je integrován online detekční systém, který využívá laserový skener ke skenování povrchu laku v reálném čase, automaticky identifikuje defekty, jako je pokles a částice, a koordinuje se s roboty za účelem lokálního retušování, což snižuje následné ruční broušení.

Povlak součástí: Vyvážení vysoké přesnosti a funkčnosti

1. Nátěr náboje automobilového kola

• Inteligentní řešení :
  • U nábojů kol s více specifikacemi (15-22 palců) systém automaticky přizpůsobí program postřiku pomocí vizuálního rozpoznání. Například duté náboje kol používají víceúhlové stříkací pistole pro stříkání okolí (otočení o 360°), aby bylo zajištěno 100% pokrytí povlakem ve skrytých oblastech, jako je vnitřní strana paprsků kol.
  • Je představena technologie práškového elektrostatického nástřiku, která inteligentně upravuje elektrostatické napětí (60-100 kV) a dodávaný objem prášku pro řízení rovnoměrnosti tloušťky povlaku v rozmezí ±30 μm a zároveň snižuje emise VOC o více než 90 % ve srovnání s tradičním tekutým lakováním.

2. Povlak součástí motoru

• Funkceal Requirements : Odolnost vůči vysokým teplotám (musí odolat 300-500 ℃), odolnost proti opotřebení a odolnost proti oleji.
• Inteligentní aplikace :
  • Pro součásti motoru, jako jsou bloky válců a písty, se používají roboty pro tepelné stříkání (vybavené plazmovými stříkacími pistolemi), které přesně řídí teplotu tání a vzdálenost nástřiku nátěrových materiálů (jako je keramika a kovové slitiny), aby se vytvořila vysoce výkonná ochranná vrstva o tloušťce 0,1–0,5 mm.
  • Senzory monitorují povrchovou teplotu součástí v reálném čase a algoritmy AI dynamicky upravují rychlost stříkání, aby se zabránilo deformaci materiálu způsobené místním přehřátím.

3. Povlak na součásti podvozku

• Typický scénář : Nástřik pancíře podvozku (odolnost proti odletujícím kamínkům, ochrana proti korozi).
• Inteligentní technologie :
  • Používá se vysokotlaké bezvzduchové stříkací zařízení (tlak až 200 bar) v kombinaci s technologií 3D modelování pro automatické generování stříkacích drah na základě struktury podvozku, což zajišťuje, že tloušťka povlaku ve složitých oblastech, jako jsou výfukové potrubí a zavěšení, dosahuje 1-2 mm, což splňuje normu ISO 12944-C5 pro ochranu proti odletujícím kamínkům.

Personalizované přizpůsobení a flexibilní výroba

1. Vlastní nástřik barev a vzorů

• Technická realizace :
  • Spotřebitelé mohou nahrát návrhy vzorů prostřednictvím online platforem. Systém automaticky převádí 2D vzory na 3D stříkací dráhy a řídí mikrostříkací pistole (průměr trysky 0,3-0,5 mm), aby bylo dosaženo vysoce přesného lakování na místních částech těla (jako jsou přechodové barvy a přizpůsobení značky LOGO) s minimální přesností čáry 1 mm.
  • Pro potřeby přizpůsobení malých sérií (jako jsou modely s omezenou edicí) může inteligentní systém rychle přepínat programy lakování, aby bylo dosaženo „individuální výroby jedné jednotky“, čímž se zkrátí doba výměny modelu z tradičních 2 hodin na 30 minut.

2. Inteligentní povlak pro multi-modelovou společnou výrobu

• Výhody systému :
  • Různé modely vozidel jsou identifikovány pomocí RFID tagů a automaticky jsou volány odpovídající parametry procesu lakování, což umožňuje flexibilní výrobu sedanů, SUV, nákladních automobilů atd. na stejné lakovací lince, což zvyšuje využití zařízení o 40 %.

Ochrana životního prostředí a inteligentní řízení

1. Snížení emisí VOC a obnova zdrojů

• Technické aplikace :
  • Kombinovaný systém zeolitového rotoru RTO (regenerativní termický oxidátor) se používá k inteligentnímu monitorování koncentrace VOC v odpadním plynu. Když je koncentrace > 200 ppm, automaticky se spustí zpracování spalováním s účinností čištění přes 98 %. Mezitím se teplo ze spalování rekuperuje pro sušení barvy, což snižuje spotřebu energie o 15 %.
  • Systém cirkulace barvy zlepšuje výtěžnost nevytvrzené barvy na 90 % prostřednictvím inteligentních technologií filtrace a míchání, čímž se snižují emise odpadu.

2. Full-Process Digital Management

• Systémová integrace :
  • Ve spojení s MES (Manufacturing Execution System) shromažďuje v reálném čase data o procesu lakování (jako je spotřeba laku, doba nástřiku a stav provozu zařízení pro každé vozidlo), generuje vizuální zprávy a pomáhá manažerům optimalizovat plánování výroby za účelem snížení nákladů na spotřebu energie (např. optimalizace teploty sušicí pece prostřednictvím dat snižuje spotřebu energie na vozidlo o 8 %).
  • Je přijata technologie prediktivní údržby, která prostřednictvím senzorů monitoruje potenciální poruchy, jako je opotřebení kloubů robota a zablokování stříkací pistole, vydává včasná varování a automaticky zařizuje plány údržby, čímž zkracuje prostoje zařízení o více než 20 %.

Typické případy a technické zajímavosti

• Továrna Tesla v Šanghaji : Použitím více než 300 lakovacích robotů FANUC v kombinaci se systémem vizuální kontroly AI dosahuje plně automatizovaného lakování karoserie pro Model 3 s výtěžností lakování 99,5 % a spotřeba energie lakování na vozidlo je o 35 % nižší než u tradičních procesů.
• Závod BMW Dingolfing : Představuje technologii AR, která pomáhá při ladění povlaků. Inženýři mohou sledovat efekty virtuálního stříkání v reálném čase prostřednictvím AR brýlí a optimalizovat trajektorii stříkací pistole, čímž se zkrátí doba ladění pro personalizovaný nátěr ze 4 hodin na 1 hodinu.

Závěr