Автомобильное производство

Комплексное покрытие автомобиля: комплексный анализ процесса от защиты от коррозии до внешнего вида

1. Грунтовка кузова

• Функция : Обеспечивает базовую защиту кузова от коррозии и улучшает адгезию между металлической поверхностью и верхним слоем.
• Интеллектуальные приложения :
  • Роботизированные распылительные манипуляторы объединены с визуальными 3D-датчиками для определения кривизны поверхности тела в режиме реального времени, автоматически регулируя угол и расстояние распыления (погрешность ≤0,5 мм), чтобы обеспечить равномерное покрытие грунтовкой сложных конструкций, таких как двери и капоты.
  • Интегрированная с технологией Интернета вещей, система отслеживает такие параметры, как температура и вязкость краски, в режиме реального времени, автоматически регулируя давление распыления (например, динамически регулируя до оптимальных 2–3 бар в зависимости от изменений температуры), чтобы избежать неравномерной толщины покрытия, вызванной колебаниями параметров.

2. Промежуточное и верхнее покрытие.

• Функция : Промежуточный слой заполняет мелкие дефекты грунтовки, а верхний слой придает цвет и блеск кузову.
• Интеллектуальные приложения :
  • Точный контроль цветовой разницы : Спектрометры собирают в режиме реального времени данные о цвете распыляемой поверхности краски, сравнивают их со стандартной цветовой картой и автоматически корректируют параметры распыления (такие как расход краски и скорость движения распылителя), чтобы обеспечить цветовую разницу в масштабе всего автомобиля △E < 1,0 (отраслевой стандарт обычно составляет △E < 2,0).
  • Гибкое производство с изменением цвета : В сценариях совместного производства нескольких моделей интеллектуальная система может выполнить автоматическую очистку распылителей и покрасочных трубопроводов, а также переключить цвет краски в течение 10 минут, повышая эффективность на 50 % по сравнению с традиционным изменением цвета вручную и сокращая отходы краски более чем на 30 %.

3. Прозрачное покрытие и обработка поверхности.

• Функция : Улучшает блеск, твердость и устойчивость краски к царапинам.
• Интеллектуальные приложения :
  • Используются высокоскоростные вращающиеся распылительные пистолеты (вращающиеся со скоростью 20 000 об/мин) в сочетании с алгоритмами искусственного интеллекта для оптимизации траектории распыления, контроля однородности толщины прозрачного покрытия в пределах ± 5 мкм и достижения блеска более 95 ° (зеркальный эффект).
  • Встроена онлайн-система обнаружения, которая использует лазерный сканер для сканирования поверхности краски в режиме реального времени, автоматически определяет дефекты, такие как провисания и частицы, и координирует свои действия с роботами для локальной подкраски, сокращая последующую ручную шлифовку.

Покрытие компонентов: баланс высокой точности и функциональности

1. Покрытие ступицы автомобильного колеса.

• Интеллектуальные решения :
  • Для ступиц колес с разными характеристиками (15–22 дюйма) система автоматически подбирает программу опрыскивания посредством визуального распознавания. Например, в полых ступицах колес используются многоугольные распылители для объемного распыления (вращение на 360°), чтобы обеспечить 100% покрытие покрытия в скрытых областях, таких как внутренняя сторона спиц колеса.
  • Внедрена технология электростатического распыления порошка, интеллектуально регулирующая электростатическое напряжение (60-100 кВ) и объем подачи порошка для контроля однородности толщины покрытия в пределах ± 30 мкм, при этом выбросы летучих органических соединений сокращаются более чем на 90% по сравнению с традиционным жидким покрытием.

2. Покрытие компонентов двигателя

• Функцияal Requirements : Высокая термостойкость (300-500℃), износостойкость и маслостойкость.
• Интеллектуальные приложения :
  • Для компонентов двигателя, таких как блоки цилиндров и поршни, используются роботы термического напыления (оснащенные плазменными распылителями) для точного контроля температуры плавления и расстояния распыления материалов покрытия (таких как керамика и металлические сплавы) для формирования высокоэффективного защитного слоя толщиной 0,1-0,5 мм.
  • Датчики контролируют температуру поверхности компонентов в режиме реального времени, а алгоритмы искусственного интеллекта динамически регулируют скорость распыления, чтобы избежать деформации материала, вызванной локальным перегревом.

3. Покрытие компонентов шасси

• Типичный сценарий : Напыление брони шасси (стойкость к сколам, защита от ржавчины).
• Интеллектуальные технологии :
  • Используется оборудование для безвоздушного распыления под высоким давлением (давление до 200 бар) в сочетании с технологией 3D-моделирования для автоматического создания траекторий распыления на основе конструкции шасси, обеспечивая толщину покрытия в сложных областях, таких как выхлопные трубы и подвески, достигая 1-2 мм, что соответствует стандарту ISO 12944-C5 для защиты от камней.

Персонализированная настройка и гибкое производство

1. Напыление по индивидуальному заказу цвета и рисунка.

• Техническая реализация :
  • Потребители могут загружать образцы узоров через онлайн-платформы. Система автоматически преобразует 2D-рисунки в 3D-пути распыления и управляет микрораспылителями (диаметр сопла 0,3-0,5 мм) для достижения высокоточной окраски локальных участков тела (например, градиентные цвета и настройка логотипа бренда) с минимальной точностью линии 1 мм.
  • Для нужд мелкосерийной настройки (например, моделей ограниченного выпуска) интеллектуальная система может быстро переключать программы нанесения покрытия для достижения «индивидуального производства единичных изделий», сокращая время смены модели с традиционных 2 часов до 30 минут.

2. Интеллектуальное покрытие для совместного производства нескольких моделей

• Преимущества системы :
  • Различные модели транспортных средств идентифицируются с помощью RFID-меток, и автоматически вызываются соответствующие параметры процесса нанесения покрытия, что обеспечивает гибкое производство седанов, внедорожников, грузовиков и т. д. на одной и той же линии нанесения покрытия, увеличивая загрузку оборудования на 40%.

Охрана окружающей среды и интеллектуальное управление

1. Сокращение выбросов ЛОС и восстановление ресурсов

• Технические приложения :
  • Комбинированная система цеолитового ротора RTO (регенеративный термический окислитель) используется для интеллектуального контроля концентрации летучих органических соединений в отходящих газах. Когда концентрация превышает 200 ppm, автоматически запускается сжигание с эффективностью очистки более 98%. Между тем, тепло от сжигания используется для сушки краски, что снижает потребление энергии на 15%.
  • Система циркуляции краски повышает степень восстановления неотвержденной краски до 90% за счет интеллектуальных технологий фильтрации и перемешивания, сокращая выбросы отходов.

2. Полномасштабное цифровое управление

• Системная интеграция :
  • Подключенная к MES (системе управления производством), она собирает данные о процессе нанесения покрытия в режиме реального времени (например, об использовании краски, времени распыления и состоянии работы оборудования для каждого автомобиля), генерирует визуальные отчеты и помогает менеджерам оптимизировать планирование производства для снижения затрат на электроэнергию (например, оптимизация температуры сушильной печи с помощью данных снижает потребление энергии на одно транспортное средство на 8%).
  • Применяется технология прогнозного обслуживания, которая отслеживает потенциальные неисправности, такие как износ соединений робота и блокировку распылителя, с помощью датчиков, выдает ранние предупреждения и автоматически составляет планы технического обслуживания, сокращая время простоя оборудования более чем на 20%.

Типичные случаи и технические моменты

• Завод Тесла в Шанхае : Используя более 300 роботов для нанесения покрытия FANUC в сочетании с системой визуального контроля искусственного интеллекта, компания обеспечивает полностью автоматизированное покрытие кузова модели 3 с выходом покрытия 99,5%, а потребление энергии для нанесения покрытия на один автомобиль на 35% ниже, чем при традиционных процессах.
• Завод BMW в Дингольфинге : Представляет технологию AR, помогающую в отладке покрытий. Инженеры могут просматривать виртуальные эффекты распыления в режиме реального времени через очки дополненной реальности и оптимизировать траекторию распылителя, сокращая время отладки для индивидуального нанесения покрытия с 4 часов до 1 часа.

Заключение