Один из крупнейших в мире производителей автомобилей Volkswagen потратил миллиард долларов на строительство нового завода в Чаттануге (англ. Chattanooga), штат Теннесси. Завод напичкан дорогой, но неиспробованной техникой. У инженеров всего 4 месяца, чтобы научить армию новобранцев роботов собирать новый седан Passat в количестве 150.000 в год. Итак, как научить роботов собирать автомобиль?

vw01

Автомобильная промышленность использует роботов больше, чем какая-либо другая. Прогресс в развитии этих чудо-механизмов обеспечивается инвестициями автоиндустрии, хай-тек и исследованиями в области в робототехнике. И на автомобильном заводе эти исследования приносят свои плоды. Процесс начинается в кузовном цехе, где соединяются основные части автомобиля. На этом заводе занято более 400 роботов, в основном в качестве сварщиков. Сварка соединяет металл при высокой температуре. И первый урок для роботов – как создать шасси, соединяя переднюю и заднюю панели днища.

vw02

Здесь устанавливаются основные параметры автомобиля. Один робот ставит заднюю часть днища, другой ставит переднюю. Это костяк автомобиля.

vw03

Робот использует метод, так называемой, точечной сварки. Листы металла соединяются, потом два электрода из сплава меди направляют электрический ток в одно место расплавляя металл и образуя шов. Таким образом, огромная энергия в течение микро-секунды концентрируется в одной точке, не нагревая остальную часть листа.

vw04

Впечатляет! Однако эти роботы все еще учатся сварке. Важно, чтобы их работа контролировалась, пока они не освоят урок. И надзирают над ними другие роботы с компьютерами. Синие коробочки на роботах – камеры, подсоединенные к компьютеру. Это система наблюдения. Камеры следят за каждым миллиметров сварочной работы, являясь как бы механическим менеджером линии. Сотрудники отслеживают там каждый процесс с помощью системы наблюдения, чтобы везде добиться точности. Обычно система наблюдения используется на самом последнем этапе, но здесь она работает в течение всего процесса.

vw05

Следующий важный шаг – это соединение боковых и верхних частей автомобиля. Здесь уже точечной сварки недостаточно, поэтому теперь роботы учатся паять лазером. Эта пайка скрепляет металл непрерывным швом с использованием материала начинки, в данном случае латуни.

vw06

Она действительно скрепляет боковые панели и крышу. Так образуется законченный шов. Он создает уникальную, характерную линию, очень гладкую. Она отличает этот автомобиль от других. Лазерная пайка чрезвычайно опасна, поэтому ее делают в защищенной кабине. Лазер испускает очень интенсивный луч света, который может обжечь кожу, глаза. Поэтому сотрудники должны контролировать этот свет, и он ограничивается той самой кабиной.

vw07

Пайка производится с точностью до трех десятых миллиметра. Когда автомобиль покидает кабину, на нем полтора метра линии лазерной пайки. Но эти линии должны быть точно на месте. Поэтому еще одна партия роботов-надзирателей проверяет каждую из них. Механический шпион делает серию фотоснимков, чтобы проверить каждый параметр автомобиля. До того, как будущий Пассат покинет кузовной цех, все его 500 швов должны быть абсолютно идеальными. Никакие изъяны недопустимы. Если таковой все же находится, машина задерживается, и другой строй роботов отполировывает шов. Они снимут со шва немного латуни и шов будет очень гладким и красивым.

vw08

vw09

Следующий этап происходит в другом помещении завода – цехе покраски. Производитель этого автомобиля с гордостью дают двенадцатилетнюю ограниченную гарантию против сквозной коррозии. А это можно обеспечить только если каждый слой краски будет нанесен на автомобиль с абсолютной тщательностью. Для этого все машины купаются в ванне основной краски. Главное здесь – обеспечить равномерное впитывание. С этой целью каждая машина поворачивается на 360 градусов с помощью роботов. Эти роботы не только купают машины, они также доставляют их из кузовного цеха.

vw10

Они такие же новобранцы, как и другие роботы, поэтому иногда возникают поломки. Чтобы не останавливать весь конвейер инженеры придумал удалять неисправные механизмы не прекращая производство. Эти роботы не связаны между собой, так что если возникает проблема с одним из них, инженеры могут снять его с линии. Остальные продолжают работать в нормальном режиме. Они прокручивают автомобиль в ванне краски. Никакой человек не захочет такой работы, ведь эта ванна, как и роботы, работает на электричестве. И краска, и кузов наэлектризованы и непреодолимо притягиваются друг к другу. Таким образом, каждый миллиметр краски пристает друг к другу. Краска после ванны выливается из всех отверстий автомобиля. На этой стадии краска распределяется не только на внешней стороне, но и на внутренних деталях и отверстиях.

vw11

Как только машины выходят из этой мощной ванны, самое время добавлять цвет. Команда тщательно скоординированных роботов добавляют и закрепляют дополнительные слои. Покрывается каждый миллиметр внешней и внутренней поверхности автомобиля.

vw12

Машины покидают цех покраски по конвейеру и прибывают на огромную сборочную линию завода. Здесь кузов и шасси соединяются и получается готовый автомобиль. Здесь машины действительно становятся похожи на автомобиль. Это как бы барометр всего завода. Если бракосочетание состоялось, значит весь завод работает хорошо. Роботы на линии сборки тоже на стадии проверки. И постольку эта секция настолько важна, любая малейшая ошибка остановит всю линию. Если будет остановка на одном месте, это буквально закроет весь завод.

vw13

vw14

Роботы, надзирающие над роботами, производящими автомобили без помощи людей – это пока научная фантастика. А сейчас, машины спущены на землю и инженеры проверяют дело роботов. Проверяется качество каждой детали машины. Но будет еще одна проверка изготовленного роботами автомобиля, последняя – свет в конце тоннеля.

vw15

И в начале, и в середине. Такой свет освещает каждый миллиметр автомобилей, чтобы обнаружить малейший дефект. Каждая машина 4 раза пройдет через световой тоннель. Если роботы допустили ошибку – ей не спрятаться. Это окончательная проверка, чтобы была уверенность, что каждый автомобиль, сошедший с линии, целиком и полностью удовлетворит покупателя. По мере того, как одна машина за другой получает одобрение, становится ясно, что роботы хорошо усвоили уроки. Через 4 месяца с завода будет выезжать в день по 600 Passat, собранных и проверенных роботами. А управлять машинами будут люди.

vw16