Navigáció kérése

LR Mate robotok csomagolják a dobozokat a Hoffmann Neopack gyártósorának végén 

Feladat:
Csomagológépek átalakítása összetett csomagolósoron anyagmozgató robotok beállításával – a megbízhatóság és a szállítási idő veszélyeztetése nélkül.

Megoldás:
A Roboplan áttervezte a teljes gyártóüzemet, és a régi SCARA robotokat FANUC LR Mate 200iD robotokra cserélte a gyártósor végén. Ezek a robotok kiválóan alkalmasnak bizonyultak a Hoffman által gyártott dobozok nagy kihívást jelentő elhelyezésére. A dobozokon lévő peremes szegélyek miatt a robotoknak igen ügyesnek kell lenniük.

Eredmény:
Mivel a 6 tengelyű Fanuc LR Mate kompakt robotok képesek adott szögben megdönteni a dobozokat, azok mindig megfelelő helyzetben kerülnek a tárolóba. Az LR Mate robotok nagyon jó munkatempót érnek el.


A Hoffmann Neopac a nagyobb termelékenység eléréséhez frissíti a csomagolósort

A fém- és műanyag-csomagolásokat gyártó Hoffmann Neopac számára (melynek jelmondata: Tins and Tubes, azaz „konzervdobozok és tubusok”) a megrendelőnek való pontos szállítás magától értetődő dolog. Hogy a jó hírnevét ne kockáztassa, a vállalat úgy határozott, hogy korszerűsíti a csomagológépeit. Lecserélték a vezérlőegységeket és a robotokat. A jó állapotú mechanikus elemeket érintetlenül hagyták. Az előny a rendszer kiváló megbízhatóságának és magas rendelkezésre állási szintjének visszaállításában rejlik.


A tervezők valódi ékköveket alkottak, amikor a konzervdobozok divatba jöttek. A tegnapi korszellem által inspirált konzervdobozok mára a gyűjtők értékes darabjaivá váltak. Számos közülük Thun svájci városból származik, és a Hoffmann cég gyártotta. Az immár a család ötödik generációja által vezetett vállalat már több mint 110 éve szenvedélyesen elkötelezett a konzervdobozos csomagolás iránt. A Hoffmann Neopac ma még a korábbiaknál is erősebben kiáll a kiváló formatervezésű és egyedi díszítésű konzervdobozok mellett.
A saját kutatási és fejlesztési részleggel, gyárüzemmel és nyomdával rendelkező vállalat a világ minden részéről érkező megrendelők részére gyárt fogyasztási cikkeket, azonban olyan egyedi formában, hogy számos konzervdobozuk még mindig a gyűjtők által keresett terméknek számít. Még az olyan hagyományos termék esetében is, mint a konzervdobozok, évről évre megjelennek újszerű ötletek, amelyekkel olyan díjakat lehet begyűjteni, mint a Swiss Star (a Ricola frissen tartó konzervdobozáért), illetve „Az év konzervdoboza” díj ezüstérme. Ha pedig egy konzervdoboz nem nyer díjat, akkor ott a gyermekbiztos műanyag gyógyszeres doboz, amely 2013-ben nyerte el a Swiss Star díjat – úgymond a hagyomány megújítása.
Minden konzervdoboz többé-kevésbé ugyanúgy készül. Vékony fémlemezből, amelyet kivágnak, hajítanak és formáznak, összeszerelnek, majd csomagolnak. A kivágáson sok múlik, viszont a következő fázisok egyike sem igényel nagy teljesítményű mechanikus megmunkálást. Ez az oka annak, hogy ezek a gépek évekig vagy akár évtizedekig is működőképesek.
A szállítószalagok és a robotcellák mechanizmusa, amely húsz év alatt „csak bejáratódott”, még mindig hibátlan állapotban volt. A burkolat még mindig megfelel a követelményeknek. Az alkalmazott SCARA robotok azonban elöregedtek, és elkezdtek működési hibákat produkálni. Túl gyakoriak lettek a leállások, és a szerelőknek nagyon sok idő kellett ahhoz, hogy a régi robotok újra üzemképesek legyenek. A Robofact automatizálási szakembere megígérte, hogy segít. Fabian Anderegg, a gossaui Robofact AG rendszerintegrátor osztályvezetője így emlékszik erre: „A rendszer gyakorlatilag egy ideje már nem volt dokumentálva.” A módosításokat már évek óta nem tartotta nyilván senki. Ez a korszerű karbantartási és javítási szolgáltatások világában elképzelhetetlen. A Robofact készített egy CAD-modellt a rendszerről. Gyakorlatilag úgy dokumentálták a mechanikai, pneumatikai és villamos berendezésrészeket, mintha új rendszerről lenne szó. Anderegg így látja ezt: „A korszerűsítéssel a Hoffmann Retropak kapott egy teljes üzemdokumentációt.” Beat Lehnherr, a Hoffmann Neopac Javítási és karbantartási osztályának vezetője úgy látja, hogy a korszerűsítés célját már elérték: „Most már ismét töviről hegyire ismerjük a rendszert.” Pénzügyi szempontból ez a tudás a napi termeléshez kevésbé fontos, inkább a karbantartáshoz, javításhoz és továbbfejlesztéshez lényeges.
A Robofact vállalatnak a projekt kezdetén először dokumentálnia kellett a különleges funkciókat, és el kellett készíteni az üzem modelljét. A tervezés és a helyszíni nagyjavítás természetesen a Hoffmann javításokat végző szerelőivel szoros együttműködésben folytatódott. Anderegg így emlékszik erre vissza: „Minden részletre kiterjedően ellenőriztük a szoftvert, és így szimuláltuk a teljes folyamatot.” A rendszermérnök szerint a gondos leltározás és a jól átgondolt elképzelés miatt csak kevés módosításra volt szükség. A Robofact által készített programot csak be kellett tölteni a rendszer vezérlőjébe. A helyszíni finomhangolást közösen hajtották végre, és a jó előkészítésnek köszönhetően az is nagyon rövid ideig tartott.
Az új vezérlőprogram telepítése során a Robofact új felhasználói interfészt is telepített. Mindent figyelembe véve Lehnherr két feltételt tartott különösen említésre méltónak: „Az új felhasználói interfész elrendezése sokkal egyértelműbb, és méretmódosítás közben egyszerűbben lehet terméket választani.” Mindkét tényező kihatással van a rendszer termelékenységére és rendelkezésre állására. Ez a rendszer gyakorlatilag kizárja a kezelő által elkövetett hibákat. Anderegg így magyarázza az eljárást: „Mindegyik „recept” a vezérlőben található, és az érintőképernyőt ujjheggyel megérintve is tökéletesen előhívható.” A jelenlegi felhasználói interfész több szinten is jelszóval védett. A kezelőnek csak a rendszer üzemeltetéséhez szükséges kulcsokhoz van közvetlen hozzáférése. A gyakorlati tapasztaltok azt mutatják, hogy a különféle programok és bemeneti adatok egyszerűsített kezelése közvetlenül alacsonyabb hibaarányhoz és így magasabb rendelkezésre állási szinthez vezet. Régebben a formátum megváltoztatásához be kellett lépni a robot programjába, és egyedi paramétereket kellett megadni. Ezenkívül, ha korábban valamilyen hiba történt a rendszerben, csak egy piros lámpa jelezte a leállást, most viszont szöveges hibaüzenetek jelennek meg a kijelzőn. Az olyan hibaüzenetek, mint például „Az xy henger nem használható”, hihetetlenül lerövidítik a hibakeresést. Emellett az összes felületnek egységes a kiképzése, ami javítja az áttekinthetőséget.
A régi SCARA robotok helyére humanoid típusú LR Mate 200iD robotok kerültek. A hattengelyű FANUC-robotokat a több szabadságfok miatt választották. A 717 mm-es legnagyobb munkavégzési távolság és a 7 kg-os legnagyobb terhelhetőség nem volt döntő tényező. Lehnherr azonban egyáltalán nem boldogtalan ezek miatt sem: „A nagyobb rugalmasság mindig jó.” Ez tulajdonképpen a csomagolási eljárásokra is igaz. Minden csomagolási szakember tudja: mindig az utolsó sor a legnehezebb. Mivel a konzervdobozok egy részének peremes széle van, az utolsó sor nem minden kialakítás esetén fér bele egyenletesen a papírdobozba. Ezért van szükség arra, hogy a robot mozoghasson, így amikor a konzervdobozokat a papírdobozba helyezi, ferdén is megközelítheti a papírdobozt. A vállalat megkímélte magát a FANUC-robot ciklusidő-elemzésével járó problémáktól: „Olyan gyors, hogy bármekkora időközökkel képes tartani a szükséges tempót.”

A konzervdobozok és a csomagolásukhoz használt papírdobozok méretétől függően a robot hat-kilenc konzervdobozt érhet el a megfogási helyzetben. Ezt követően az LR Mate mindig egy egész sor konzervdobozt fog meg. A formátum megváltoztatása esetén a szükséges szerszámot a robotcellán kívül szerelik fel a robotra. A szerszámcsere mindössze néhány lépésben végrehajtható.

A 8-as gyártósor már működik

A 8-as gyártósoron nemrégiben fejezték be a nagyjavítást. A thuni üzemben összesen tíz ilyen típusú gyártósor van. A gyártósorok konfigurációja többé-kevésbé azonos. A gyártósor elején kivágják a bádoglemezből az egyedi alkotóelemeket, majd hajlítják, összeszerelik és csomagolják azokat. A 8-as gyártósor például percenként 80 folyamatlépéses sebességgel működik. Ezt a sebességet az új robot nem feltétlenül növeli. Egyszerűen az a helyzet, hogy a fizika törvényeit korszerűsítéssel sem lehet kijátszani. Beat Lehnherr erről azt gondolja: „Az új robottal jelentősen javult viszont a megbízhatóság. Hosszabb távon a végeredmény mindenképpen több legyártott egység lesz.” Ebben az alkalmazásban a robot maximális sebességének 60%-án működve nyújtja a legjobb teljesítményt.
Még egy oka volt annak, hogy a rendszer konfigurációját nem módosították; ezt Lehnherr így foglalja össze: „A teljes gyártási és összeszerelési folyamat felosztása olyan, hogy az egyes munkahelyeken végzett munkát végre lehessen hajtani.” Az egyes gyártósorok összetettsége a teljes folyamattól függ.
A rendszer bejárása előtt figyelmeztették a résztvevőket: mindenki viseljen védőruhát! A rendszer ugyanis élelmiszer-csomagolásra is alkalmas. A félreértések elkerülése végett érdemes tisztázni, hogy minden gépben az FDA (az amerikai élelmiszer- és gyógyszerfelügyelet) által jóváhagyott olajokat és zsírokat használnak. A gyártott termékre klasszikus példa a háromrészes konzervdoboz – ez egy nagyon szemléletes név a hagyományos konzervdobozokhoz, amelyeknek van alja, oldala és fedele.

Felhasznált FANUC-termékek