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로봇, 차체 제조에 투입되다

 
초기 상황 / 과제 설정
 

쾰른 닐에 재한 Ford 공장의 차체 제조 라인에서 로봇은 모든 Fiesta 모델의 제조에 투입될 수 있어야 합니다. 이외에도 로봇은 두 가지 서로 다른 언더바디를 동시에 접합하고 이에 병행하여 다른 제삼의 언더바디를 라인에 공급할 수 있어야 합니다. 이러한 동시 공급을 통해 Ford가 달성하고자 하는 것은 생산 라인의 가동 중에 설비의 전환이 가능하며 가동 중단이 발생하지 않는 것입니다. 이외에도 고도의 유연성을 통하여 Fiesta 모델의 버전과 관련하여 그 순서와 처리할 수량을 완전히 가변적으로 구성할 수 있어야 하며 고객의 요구에 따라 생산 속도의 조절이 가능해야 합니다.
 
 
구현 / 솔루션
 
로봇, 차체 제조에 투입되다
로봇, 차체 제조에 투입되다

위에 언급한 목표를 달성하기 위하여 Ford는 260대의 KUKA 로봇 KR 150 및 KR 250을 투입하였습니다. 로봇의 폭넓은 어플리케이션 범위에 대한 예로서 인라인 측정 시스템을 들 수 있는데, 이 시스템에서는 레이저 측정 시스템이 탑재된 총 11대의 로봇이 지속적으로 모든 언더바디를 점검합니다. 이로써 시스템 컨셉에 상응하는 완벽한 유연성이 보장됩니다. 100퍼센트의 완벽한 점검 외에도 이 방식은 측정 정확도와 관련하여 분명한 이점을 갖는데, 그 이유는 측정 로봇의 광전센서가 1/10밀리미터의 공차로 작동하기 때문입니다. 이외에도 측정 로봇은 점검하는 모델과 센서의 사용 위치를 자동으로 인식합니다.

로봇의 유연성은 프레스 라인에서도 요구됩니다. 어떤 프레스 부품에서 다른 프레스 부품으로의 전환이 신속 정확하게 이루어지도록 하기 위해 여기에는 자동 그리퍼 교환기가 설치되었습니다. KUKA 로봇은 1일당 2백3십만 개의 용접 포인트 및 100,000개의 스터드 용접을 구현하며 그 접착 심은 7,500미터에 달합니다. 로봇은 탁월한 반복 정밀도 신속하게 이 작업을 수행합니다.

접합 및 핸들링 작업 외에도 로봇은 아직 부착되지 않은 도어의 플래어링 플랜지를 밀봉제로 밀봉합니다. 이 작업 단계의 자동화로 인해 특수 개발된 접착제의 더욱 정밀한 균일 도포가 가능하게 되었습니다.

 
 
시스템 구성 요소 / 공급 범위
 

KUKA는 프런트 엔드를 포함하는 모든 언더바디 영역을 책임지는 시스템 공급업체입니다.
 
 
결과/성공
 

  • 개선된 정밀도

    이외에도 최신 로봇 기술을 통하여 Fiesta 모델의 도어 및 트렁크 리드에서 틈새 간격을 3.5 mm로 감소시킬 수 있습니다. 이는 같은 시장 부문에서의 주요 경쟁사들보다 10퍼센트가 감소된 수치에 해당합니다. 이것이 가능한 이유는, 도어가 로봇에 의해 자동으로 부착되고 수용 장치로서 기능하는 운반 팔레트와 차량이 생산 중에 인라인 측정 시스템을 통과하기 때문입니다.


  • 향상된 용접 품질

    Ford는 지속적으로 용접 품질을 개선하는데 노력하고 있으며 공압식 스폿 용접건 뿐 아니라 전동식 스폿 용접건도 사용하고 있습니다. 전동식 스폿 용접건을 통한 스폿 용접에서는 더욱 세분화된 단계적 압력 구축으로 인해 건의 닫힘 동작이 정밀하게 조절될 수 있습니다. 이외에도 더욱 긴 전극 수명, 개선된 가공물 인식, 단축된 사이클 타임 및 낮은 소음 레벨의 이점이 있습니다.


  • 높은 가용성

    KUKA는 시스템 전체에 대해 85퍼센트 이상의 가용성을 보증합니다. 로봇 자체의 작동준비성은 99.99퍼센트에 달합니다. 또한 KUKA 로봇이 투입되는 프레스 라인에 대하여 KUKA는 추가적으로 원격 유지보수 서비스를 제공하고 있습니다.


  • 생산 시스템의 리스

    Ford는 새로운 시스템의 50퍼센트에 대해 리스 방식으로 약하였습니다. 이를 통하여 동사는 공급업체와의 더욱 긴밀한 파트너십을 기대하고 있으며, 이제 시스템을 최고의 가동률로 운영하는 것이 당사자 모두의 관심사가 되었습니다. 이외에도 리스 방식을 채택함으로써 차세대 모델의 개발을 위한 재원이 확보되는 이점이 존재합니다.
 
 
 
 
 
리포트 번호
 
R 004
 
산업분야
 
자동차 제조사
 
어플리케이션
 
핸들링,로딩,언로딩
측정, 테스트, 검사
기타 핸들링
웰딩 및 납땜
스팟 웰딩
페인팅, 표면처리
본딩 및 실링 작업
 
제품
 
로봇
고 가반하중
컨트롤러
KR C (로봇 컨트롤러)
 
고객
 
Ford AG, 쾰른, 독일
 

 
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