Ponsse 借助 Visual Components OLP 提升林业机械生产效率

重型机械工业自动化OLP

Ponsse 作为全球领先的林业机械制造商,利用 Visual Components 机器人离线编程(OLP)软件提升焊接生产率,将机器人编程时间从 10 天大幅缩短至 1 天,并在投产前完成焊接设计的验证。在多品种、小批量的生产环境中,OLP 使得 Ponsse 能够更快速、高质量地交付定制化的模块化机械设备。

以客户为核心的林业机械制造

Ponsse Plc. 成立于 1970 年的芬兰,是全球林业机械行业的先驱。该公司在 Vieremä 拥有一座占地 40,000 平方米(约 430,000 平方英尺)的工厂,专门从事环保型定尺采伐林业机械的制造。Ponsse 拥有 1,800 多名员工,业务遍及全球 40 个国家,生产种类繁多的采伐机、集材机及其他机械设备。创新是 Ponsse 的核心价值观之一,在这一理念的驱动下,公司致力于通过持续改进来推动可持续林业的发展。

Ponsse 的机械设备具有高度的模块化特征,并为每位客户提供定制化服务。其生产模式为“单件生产”(批量为 1),每一台设备均严格按照客户的具体需求进行配置。这种极高的定制化程度,使得自动化以及灵活的机器人编程成为维持高生产力的关键所在。为了满足客户需求,Ponsse 每年制造约 1,000 台设备,并且每年大约会投入调试一个全新的机器人工作站。

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加快机器人离线编程,提升焊接生产率

在要求苛刻的生产环境中,焊接自动化在提高生产率方面发挥着关键作用。认识到这一点,Ponsse 始终将焊接工艺的开发放在首位。15 年多以前,该公司就引入了机器人焊接,这是其旨在尽可能实现更多生产环节自动化这一更宏大计划的一部分。

当 Ponsse 最初将机器人焊接引入实际运营时,由于机器人编程极其复杂且耗时,他们遇到了不小的困难。当时,编程工作是使用示教器在线进行的,这导致机器人在程序最终完成前需要停机长达两周的时间。这种停机带来的成本代价是巨大的,因为它极有可能导致制造流程的延误。

“随着产量的增加,依靠手动编程已完全不可行。相比在现场使用示教器,在办公室进行编程要容易得多。”
—— Asko Haataja,Ponsse 机器人团队负责人

为了应对这些挑战并大幅缩短机器人编程时间,Ponsse 需要一个具备离线编程专业知识且对其有深刻理解的合作伙伴。最终的解决方案将 Delfoi Robotics(现已成为 Visual Components OLP)在离线编程领域的专业积累与强大的 Visual Components 平台结合在了一起。

“如今,80% 的设备都是由机器人完成焊接的。从一开始,Visual Components 就是我们在这些机器人离线编程方面的合作伙伴。我们双方共同成长的基石,正是 Visual Components 软件为了满足我们的需求而进行的持续迭代与开发。他们的工艺专业知识有了长足的发展,而我们也始终能够信赖他们敏捷的工作方式。”
—— Heikki Selkälä,Ponsse 生产开发经理

Ponsse 对其生产流程设定了极高的标准,并期望其合作伙伴也能展现出同等水平的以客户为中心的理念、长期承诺以及可靠性。自 2007 年以来,Visual Components OLP 软件(前身为 Delfoi Robotics)始终完美满足着这些严苛的要求。

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提升自动化设备利用率,保障不间断生产

借助 Visual Components OLP,尽管 Ponsse 的生产工艺要求极其苛刻且机器人程序错综复杂,但编程工作依然可以在一天内完成。这些程序主要用于控制安川(Yaskawa)机器人对林业机械车架进行焊接,其中包含多条曲线焊缝以及位于车架内部结构中的高难度焊缝。

“我们每天都能切实体会到离线编程带来的优势。在我看来,其核心优势在于:由于机器人编程可以在实际生产系统之外进行而无需停机,整个流程变得更加快速且轻松。过去,我们不得不利用周末时间进行必要的调试,以确保周一能顺利恢复生产。而过去需要耗费 10 天的编程工作,现在仅仅只需 1 天就能搞定。”
—— Asko Haataja,Ponsse 机器人团队负责人

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借助仿真软件验证焊接设计

除了离线编程,Ponsse 还利用这款机器人编程与仿真软件来评估焊接设计的实用性、可焊性以及可达性。通过将焊接设计的测试与产品开发同步进行,该制造商能够确保焊接工艺的高效性,并保证机器人能够触及难以到达的区域。这有助于最大程度地提高机器人焊接相对于人工焊接的比例。

“所有新型车架都会使用 Visual Components OLP 软件进行检查。甚至在订购钢板和投入生产之前,我们就能确信产品的可焊性是没有问题的。通过这种方式,我们避免了大量潜在的错误,并有效提升了产品质量。”
—— Heikki Selkälä,Ponsse 生产开发经理

在使用机器人进行在线示教时,往往会出现操作员无法看清焊接部件中“隐蔽点”的情况,从而不得不依赖人工焊接。然而,借助离线编程,操作员可以在 CAD 模型中全方位查看产品,从而引导机器人对内部的隐蔽区域进行焊接。这不仅大幅减少了对人工焊接的需求,显著提升了自动化程度,还极大缩短了整体的生产交期。

“Visual Components OLP 的高度可定制性及其丰富的功能,完美地满足了我们的需求。其可视化平台非常实用,且生成的代码能够自动完成原本需要人工干预的操作。当我们需要使用多轴龙门系统进行焊接时,普通的软件公司根本无法提供相应的支持。正是在这些极具挑战性的方面,Visual Components 展现出的灵活性与敏捷性,为我们带来了极具价值的收益。”
—— Heikki Selkälä,Ponsse 生产开发经理

Visual Components OLP 不仅被用于新产品的导入,还被广泛应用于现有程序的优化与改进中,这充分体现了 Ponsse 对持续研发与改进的坚定承诺。

简化机器人工作站设计与多品牌机器人的校准流程

在规划全新的机器人工作站时,从机器人的概念设计阶段一直到生成可直接运行的机器人程序,Ponsse 都在全程使用 Visual Components。新机器人工作站的布局设计是一个不断迭代的过程,在此期间,Ponsse 将 Visual Components 作为核心的布局设计工具。该工具有助于针对特定的机器人配置以及工作站内将要生产的产品,规划出最优的生产布局。此外,一体化的 Visual Components OLP 具备极强的通用性,兼容所有主流机器人品牌,完美支持了 Ponsse 混合使用来自不同制造商的多种工业机器人的需求。

“当开始设计一个新的机器人焊接工作站时,我们会使用软件构建该工作站的数字孪生模型,并对部件的焊接可行性进行测试。一旦做出了最终的投资决策,我就会联系 Visual Components,双方将继续推进并完成后续的规划工作。”
“甚至在实体设备运抵我们工厂之前,我们就已经完成了所有的编程工作。在设备安装完成后,我们只需进行校准、微调,并将程序上传到机器人控制器中即可运行。”
—— Asko Haataja,Ponsse 机器人团队负责人

Visual Components OLP 软件中安装在三轴龙门架上的 ABB 焊接机器人,由 Ponsse Plc. 提供

Visual Components OLP 先进的仿真功能,确保了在将机器人程序正式投入生产部署之前,能够对其进行精准验证。新机器人工作站实施的最后阶段被称为“调试”,该阶段主要对设计好的机器人工作单元进行精度校准,以确保程序运行准确无误,从而助力生产产能的快速爬坡。目前,Ponsse 拥有多个安川(Yaskawa)和 ABB 机器人工作站,且所有这些工作站均采用离线编程方式。

“在最近的特殊时期,Visual Components 为离线编程开发了远程校准功能,这很好地印证了他们敏捷的运营模式与快速的响应能力。具体而言,既然机器人的校准已经可以随时随地通过虚拟方式完成,他们的技术专家就不必再亲自来到工厂现场为我们提供指导了。”
—— Asko Haataja,Ponsse 机器人团队负责人

Ponsse 与 Visual Components 的紧密合作,为其带来了显著的时间节省,大幅提升了生产率及自动化设备利用率,并通过更快速、更简便的机器人编程,简化了机器人工作站的规划流程。本案例充分展示了作为全球林业机械领导者的 Ponsse,是如何借助 Visual Components OLP 将创新转化为实际生产力,从而在激烈的行业竞争中始终保持领先地位的。

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关于 Visual Components

Visual Components 由一支仿真专家团队创立,深耕行业 20 余年,是 3D 制造仿真领域的先驱之一。作为众多领先品牌值得信赖的技术合作伙伴,Visual Components 为设备制造商、系统集成商和制造企业提供简单、快捷且高性价比的解决方案,用于设计和仿真生产流程;同时提供先进的机器人离线编程(OLP)技术,助力实现工业机器人快速、精准且零错误的编程。

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