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行業(yè)資訊

汽車工廠現(xiàn)代化中的控制革命

2025China.cn   2009年01月07日
為了達(dá)到每年15萬輛汽車的產(chǎn)能,塔塔汽車公司需要在現(xiàn)有生產(chǎn)基地的附近建設(shè)新的廠房。

  位于印度普納的塔塔汽車公司生產(chǎn)包括SUV、輕型卡車、掀背車等多種乘用和商務(wù)車。產(chǎn)能是每年40萬輛,公司2005年在美國的銷售收入為45億美元。
  通過印度、西班牙和韓國的工廠,塔塔汽車公司已經(jīng)建立了一個卓越的品牌形象,被認(rèn)為是生產(chǎn)高質(zhì)量經(jīng)濟型汽車的代名詞—這也是公司取得今天成就的原因。
  在印度普納的生產(chǎn)基地,塔塔汽車生產(chǎn)重型和輕型商務(wù)車、敞篷小貨車、多功能多用途車(MUV)、運動型多功能車(SUV)以及家用轎車。
  印度的人口是美國的三倍,但是只有不到2%的人擁有自己的汽車,而美國的這個數(shù)字是45%。1996年,塔塔汽車著手開發(fā)針對印度消費者的一款徹底本土化的小轎車—Indica。
  為了使Indica的年產(chǎn)達(dá)到15萬輛,塔塔汽車公司決定在緊鄰現(xiàn)有普納生產(chǎn)基地的附近建設(shè)新的工廠。為了節(jié)約新工廠設(shè)備方面的投資,公司購買了一家位于澳大利亞的汽車制造廠,并把它搬到印度。同時,公司現(xiàn)有的普納生產(chǎn)線存在若干自動化的孤島,系統(tǒng)間沒有實現(xiàn)整合。

  大搬遷
  購買澳大利亞工廠為塔塔汽車新的生產(chǎn)基地

打下了良好的基礎(chǔ),但是它并沒有讓公司一勞永逸。比如,塔塔汽車在自動化技術(shù)方面的經(jīng)驗還很欠缺。然而,他們卻擁有與羅克韋爾自動化合作的經(jīng)驗,這已被證明是一個巨大的優(yōu)勢,因為塔塔汽車將要搬遷的工廠裝備同樣也是采用羅克韋爾自動化的控制技術(shù)。
  為了實現(xiàn)自己的目標(biāo),塔塔汽車公司還需要在以下一些方面做出改變:
  ■ 升級控制系統(tǒng),以應(yīng)付每年15萬輛汽車的產(chǎn)能;
  ■ 變更并重裝生產(chǎn)線,以滿足Indica的特殊需要;
  ■ 增加汽車生產(chǎn)的柔性制造能力,以保證同時符合歐洲和印度的汽車標(biāo)準(zhǔn);
  ■ 生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品,同時將成本控制在有競爭力的水平;
  ■ 提高工廠的多功能性,可以生產(chǎn)多種型號的掀背車;
  ■ 完成搬遷,保證工廠在18個月之內(nèi)開工。由于澳大利亞工廠相關(guān)文檔非常有限,塔塔汽車面臨著巨大的安裝和集成方面的挑戰(zhàn)。
  工廠搬遷的團(tuán)隊包括來自羅克韋爾自動化印度和澳大利亞區(qū)域辦事處的工程師,以及公司的印度分銷商Yantra自動化公司。Yantra負(fù)責(zé)提供必要的設(shè)備儲存和物流方面的支持服務(wù)??傮w算下來,來自塔塔汽車、羅克韋爾自動化和Yantra自動化的超過50名工程師參與了新生產(chǎn)基地設(shè)備、工程和自動化技術(shù)平臺的安裝工作。
  由于澳大利亞工廠的控制系統(tǒng)只能提供塔塔汽車在生產(chǎn)和質(zhì)量方面要求的60%的功能,所以還需要完成一系列繁重的設(shè)計、安裝和配置工作。
  因為澳大利亞工廠之前的所有者并沒有將控制系統(tǒng)文檔及時更新,塔塔汽車必須依賴羅克韋爾自動化澳大利亞和印度團(tuán)隊提供必要的編程和系統(tǒng)功能服務(wù),以使得系統(tǒng)可以達(dá)到性能上的要求。除此而外,羅克韋爾自動化還為塔塔汽車的工程師提供了操作、故障診斷以及控制系統(tǒng)維護(hù)方面的培訓(xùn)。
  盡管沒有對發(fā)動機和噴漆生產(chǎn)線控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,工廠的主體生產(chǎn)線控制系統(tǒng)還是升級到可以與ControlNet網(wǎng)絡(luò)兼容,進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸。這次升級并沒有浪費塔塔汽車在現(xiàn)有印度工廠中任何I/O方面的投資,并且整合了其所有的生產(chǎn)線,促進(jìn)了彼此之間的協(xié)同。
  羅克韋爾自動化和Yantra自動化組建了一個搬遷團(tuán)隊,將控制系統(tǒng)升級到一個新的平臺—主要采用Allen-Bradley SLC 500型控制器—這樣可以使注入物料進(jìn)給線、夾緊控制、起重系統(tǒng)、輪盤系統(tǒng)之類的輔助功能和流程實現(xiàn)自動化。搬遷團(tuán)隊還協(xié)助塔塔汽車對新的沖壓線進(jìn)行了集成,同時進(jìn)行集成的還有帶有75臺新型機器手的流水線。
  由始至終,塔塔汽車新工廠的搬遷、集成和啟動,總計花費了大約17個月,這是在規(guī)定的期限之內(nèi)。同時,將原先割裂的自動化孤島,也包括新的機械手,進(jìn)行了徹底的集成。由于同塔塔汽車供應(yīng)商和當(dāng)?shù)胤咒N商的良好關(guān)系,自動化工廠的落成要容易很多。并且,澳大利亞工廠現(xiàn)存控制系統(tǒng)的幾乎每一個零件都得到了重用,這大大節(jié)約了成本。
  工廠的搬遷和控制系統(tǒng)的升級,幫助公司快速達(dá)到了年產(chǎn)15萬輛汽車的目標(biāo),并且減少了周轉(zhuǎn)次數(shù)。更為重要的是,Indica Hatchback的質(zhì)量和價格剛好達(dá)到了一個契合點,很快就受到廣大印度人的歡迎。因為Indica的成功,塔塔汽車最大的競爭對手被迫在這款車推出不久就進(jìn)行了降價。

  添加新產(chǎn)品
  由于Indica和全新普納生產(chǎn)基地的成功,塔塔公司決定在現(xiàn)有的前輩車設(shè)計中引入一款敞篷跑車,這需要具備在同一家工廠同時生產(chǎn)三款車型的能力。
  同時,汽車生產(chǎn)商制造的小轎車還需要滿足歐洲和印度的標(biāo)準(zhǔn)。各個地區(qū)的法規(guī)、性能標(biāo)準(zhǔn)以及安全和排放要求都千差萬別,實現(xiàn)合規(guī)更是充滿挑戰(zhàn)。并且,公司希望現(xiàn)有工廠在沒有任何停產(chǎn)的狀況下滿足所有這些要求,也不希望增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。
  控制系統(tǒng)的柔性和設(shè)計使這些要求變成了現(xiàn)實,只需要改變很少的硬件。公司可以通過修改軟件提升ControlNet的性能,進(jìn)而增加現(xiàn)存控制系統(tǒng)的價值。升級還包括增加更多的I/O節(jié)點、增強操作員界面的功能、整合基于自動ID系統(tǒng)的二進(jìn)制碼、重新夾緊以適應(yīng)不同車體以及在生產(chǎn)線上再增加10臺機器手。
  結(jié)果再次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了塔塔汽車的期待。不僅新款汽車獲得了成功,公司還同時滿足了歐洲和印度的標(biāo)準(zhǔn)。并且,產(chǎn)量從每天400輛增加到了650輛。

  全新迷你焊接線
  塔塔汽車看到了通過添置迷你型焊接線增加生產(chǎn)量的機會。在生產(chǎn)線控制平臺方面,塔塔汽車選擇了羅克韋爾自動化的ControlLogix可編程自動控制器和PanelView Plus操作界面以及基于DeviceNet和EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)的開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。使用Logix控制平臺,塔塔汽車豐富了之前關(guān)于PLC-5可編程邏輯控制器系統(tǒng)方面的經(jīng)驗,使這些初始的I/O投資得以重用,并將其整合到新的控制平臺之中?;贚ogix的迷你焊接線的應(yīng)用,可以使公司每天汽車的產(chǎn)量從650輛提高到750輛。
  公司現(xiàn)在將目光投向在普納工廠每天生產(chǎn)1000輛汽車。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),塔塔汽車需要尋找新

的方法減少周轉(zhuǎn)次數(shù),公司正在與供應(yīng)商合作進(jìn)行基準(zhǔn)研究,以確定必要的周轉(zhuǎn)次數(shù)。
  這家汽車生產(chǎn)商雄心勃勃的計劃還不僅限于此——未來不應(yīng)該只有Indica,還要進(jìn)行全球化,實現(xiàn)快速成長,增加出口,生產(chǎn)組裝配件,迎接新的競爭。塔塔汽車已經(jīng)取得的成就,為今后增加新的生產(chǎn)線奠定了自動化領(lǐng)域堅實的基礎(chǔ)。
  最終,塔塔汽車希望將所有的自動化系統(tǒng)都納入Logix平臺,通過EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合,因為它被全球所接受。除此而外,公司還希望使用羅克韋爾自動化集成架構(gòu),提供帶有來自工廠車間行動信息的高水平商務(wù)系統(tǒng),以進(jìn)行更加出色的決策。

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