Operazioni della catena di montaggio presso la casa automobilistica olandese

Automazione in Stellantis

Video — Stellantis, Italia

In breve

Stellantis N.V. è una casa automobilistica multinazionale olandese nata dalla fusione tra i gruppi PSA e Fiat Chrysler Automobiles. Stellantis ha installato 11 robot collaborativi Universal Robots nello stabilimento di Mirafiori a Torino, in Italia, per automatizzare una serie di complesse operazioni di catena di montaggio e controlli di qualità per la nuova auto elettrica FIAT 500. Le applicazioni collaborative sviluppate in Mirafiori hanno portato notevoli benefici in termini di precisione operativa e qualità, oltre a migliorare l'ergonomia di una serie di operazioni precedentemente eseguite manualmente.

Sulla linea di produzione di auto elettriche FIAT 500, alcuni dei processi di assemblaggio e dei controlli di qualità hanno richiesto l'introduzione di specifiche tecnologie di automazione per garantire la qualità e la ripetibilità necessarie per soddisfare gli standard di prodotto. Inoltre, data l'età media abbastanza elevata degli operai, la questione del benessere ergonomico era un problema molto sentito.

Stellantis ha deciso di adottare i robot collaborativi Universal Robots alcuni anni fa. Per l'azienda la tecnologia UR è stata garanzia di un'interfaccia uomo-macchina particolarmente avanzata e perfettamente in linea con i requisiti qualitativi del gruppo sia in termini di processi produttivi che di prodotti. L'automazione collaborativa ha liberato gli operatori da compiti manuali ripetitivi e fisicamente impegnativi, in modo che possano essere impiegati in processi con maggiore valore aggiunto.

Gli 11 cobots UR ora automatizzano le seguenti applicazioni:

Applicazione del rivestimento impermeabile alle porte del veicolo (2 cobots UR10e che lavorano in parallelo)
Posizionamento del soft-top (attivazione del primer track e controllo visivo per garantire la corretta estrusione della fascia adesiva lungo il perimetro) (1 UR10e)
Verifica dimensioni telaio soft-top (1 UR10e)
Rivettatura del portellone con rivetti ciechi a pressione sul telaio del bagagliaio (1 UR10e)
Montaggio cappa (1 UR10)
Serraggio delle cerniere della porta laterale posteriore (1 UR10)
Montaggio parafango (2 cobots UR10 e 2 UR5)

Stellantis

Settore Automotive and Subcontractors

Paese Europe

Numero di dipendenti 1000+

Cobot utilizzato UR5 and UR10e

Come ci sono riusciti

Come è stato ottimizzato l'assemblaggio della FIAT 500 con i robot collaborativi Universal Robots

Ti presentiamo l'automazione

I robot collaborativi Universal Robots dello stabilimento di Mirafiori sono stati implementati gradualmente per consentire agli operatori di comprendere appieno come funzionavano i processi automatizzati. "Come primo passo, abbiamo deciso di introdurre un cobot UR nella mensa aziendale, distribuendo bicchieri d'acqua ai dipendenti durante la pausa pranzo", spiega il direttore dello stabilimento di Mirafiori Luigi Barbieri. "Questo ha dato ai lavoratori della linea l'opportunità di vedere di persona la sicurezza e la natura collaborativa dei cobots e di superare qualsiasi apprensione sulla sicurezza delle applicazioni successive." Dopo il successo di questa prova iniziale, i cobots UR sono stati installati su una serie di applicazioni sulla linea di produzione di auto elettriche 500.

La precisione del cobot ottimizza il montaggio della porta

Due cobots UR10e operano in parallelo sulla linea di montaggio della porta. Un sistema di visione registra l'arrivo della porta e attiva il cobot, che tramite un rullo attaccato al polso esercita una pressione costante sul tessuto, applicandolo sul pannello della porta. L'applicazione è particolarmente impegnativa perché richiede che il cobot segua un percorso complesso all'interno di uno spazio ristretto, evitando le sporgenze del perno di spinta del pannello e assicurando che il rivestimento sia completamente sigillato per evitare infiltrazioni d'acqua. I cobots lavorano con precisione millimetrica, garantendo una ripetibilità di +/- 0,05 mm.

Sulla linea di assemblaggio FIAT

Due cobots UR10e operano sulla linea di assemblaggio soft-top per il modello FIAT cabrio 500. Il primo cobot esegue due diverse operazioni; utilizzando un tampone supportato da uno speciale dispositivo di prelievo, l'UR10e pulisce e prepara la traccia di primer, su cui viene successivamente applicato l'adesivo per fissare il soft-top al telaio. La seconda operazione è un controllo qualità, dove un sistema di visione controlla la continuità geometrica e le dimensioni della fascia adesiva.

Vantaggi in termini di produttività e qualità

Il secondo cobot lavora in sinergia con un robot antropomorfo. Una volta assemblato, il soft-top viene aperto su un apposito supporto e poi prelevato dal robot. A questo punto, il secondo cobot UR esegue un controllo dimensionale (attraverso un sistema di visione) sul telaio soft-top per garantire la conformità delle dimensioni. Una volta accertata la conformità, il soft-top viene rimosso dalla linea dal robot antropomorfo. Questa applicazione offre una serie di vantaggi in termini di produttività e qualità. I cobots si assicurano che l'estrusione dell'adesivo sia corretta e controllano le dimensioni del telaio soft-top.

Alcuni anni fa abbiamo deciso di adottare i robot collaborativi Universal Robots. La tecnologia UR è per noi garanzia di un'interfaccia uomo-macchina particolarmente avanzata e perfettamente in linea con i requisiti qualitativi del gruppo sia in termini di processi produttivi che di prodotti.

Ennio Meccia, Head of Manufacturing Chief Engineers - STELLANTIS

Garantire la coerenza della catena di montaggio

Sulla linea di assemblaggio delle porte per l'auto cabrio elettrica FIAT 500, un cobot UR10e è stato configurato per pressare 10 rivetti pop ciechi, che fissano i rinforzi della cerniera del bagagliaio al telaio del bagagliaio. L'operatore carica il telaio del portellone e i rinforzi della cerniera sulla postazione di lavoro, quindi lascia il cobot in posizione e preme i rivetti. L'applicazione offre produttività e vantaggi ergonomici. Allo stesso tempo, il monitoraggio costante dei parametri di input e output della stazione di lavoro garantisce una qualità del processo più elevata e coerente.

Per l'applicazione di montaggio del cofano, la carrozzeria dell'auto raggiunge la postazione di lavoro con il cofano montato in posizione chiusa e le viti a cerniera inserite dagli operatori sulla postazione precedente. Una volta stabilita la geometria della cappa, il cobot (un UR10) si sposta in posizione e stringe le 4 viti alla coppia corretta. I principali vantaggi di questa applicazione sono la qualità, l'efficienza e l'ergonomia, dato che la cappa raggiunge la stazione in posizione chiusa, rendendo estremamente difficile il corretto serraggio. Poiché le viti della cerniera da serrare non sono visibili, l'operatore potrebbe facilmente mancarne una o effettuare un serraggio errato. Il cobot migliora anche l'ergonomia dell'operazione, liberando gli operatori dal lavorare in posizioni scomode o scomode.

Serraggio e montaggio della cerniera della porta

Per il modello FIAT 500 dotato di una porta laterale posteriore in più, è stata necessaria un'applicazione automatizzata in grado di eseguire un ciclo di serraggio complesso. Con l'ausilio di un avanzato strumento automatizzato su cui è installato il cobot, lo sportello è posizionato correttamente sulla carrozzeria del veicolo. Il cobot esegue quindi le operazioni di serraggio, dalla parte posteriore del bagagliaio. Il cobot soddisfa due diversi requisiti di processo: libera l'operatore dal serrare le cerniere in una posizione scomoda, dove non sarebbero in grado di vedere le posizioni corrette all'interno della carrozzeria; e impedisce che il contraccolpo dello strumento di serraggio (che opera con una coppia di 75 Nm) colpisca il braccio dell'operatore.

In questa stazione sulla linea in lamiera, il telaio arriva con i parafanghi destro e sinistro già in posizione. Due UR5 e due UR10s cobots sono installati su una pedana che si abbassa sull'asse z rispetto al corpo. Le ali della pedana si chiudono per fissare la geometria e attivare l'operazione di serraggio sulle 24 viti che fissano i parafanghi. Ciascuno dei 4 cobots è dotato di una pistola a vite automatica con controllo di coppia.

L'applicazione offre diversi vantaggi. L'automazione collaborativa garantisce vantaggi ergonomici per gli operatori (che non sono più tenuti a lavorare sotto la carrozzeria del veicolo). Poiché le viti sono serrate a coppia, lo sforzo di trazione sulle parti in lamiera viene eliminato. Inoltre, il tempo di ciclo viene ridotto, aumentando la produttività dell'intera stazione.