Navigáció kérése

Feladat: 
A Bülachban található Rau AG rendszerpartnerével, a Robotec Engineering vállalattal együtt két szerszámkészítő gépet automatizált a legkisebb helyeken, ugyanakkor biztosították, hogy maga az automatizálás a lehető legkisebb helyet foglalja el.

A megoldás: 
A befogóban látórendszerrel felszerelt robot 90°-os szögben a gépek felett 7,5 m-es gerendára van szerelve, hogy ne korlátozzák a mozgástartományt, valamint hogy az automatizálás a lehető leginnovatívabb és leghatékonyabb legyen.

Az eredmény: 
A dolgozó nélküli éjszakai műszakok, az M-20iB/25 elvégzi a dolgozók feladatait, és gyakorlatilag 1,5-ször több munkát képes elvégezni „alvás közben”.

PDF LETÖLTÉSE

RAU AG Bülach

Herbert Wagner a 80 főt és sok gyakornokot foglalkoztató bülachi gyártó cég, a Rau AG gyártásvezetője. A vállalat 50 CNC-géppel büszkélkedhet, amelyek alkatrészeket gyártanak különféle ágazatok ügyfeleinek. Gyártási palettájuk széles körű, ezért – ahogyan Herbert Wagner kiemeli – a minőségen és a precizitáson kívül még egy követelmény fennáll: „A felülettechnológián kívül mindent a vállalaton belül végzünk. Ezért számomra fontos volt, hogy problémamentes részek legyenek, pl. a robotok.”

Amikor saját gyártóüzemének felszereléséről van szó, Herbert Wagner Oscar Wilde-szerű megközelítést alkalmaz: „Egyszerű ízlésű ember vagyok. Mindig a legjobbal elégszem meg.” 

Két komplex esztergáló központ közös automatizálással.

A Rau most további létesítményt szerzett meg. Fejlődése a szoros és bizalmon alapuló kapcsolatnak köszönhető, amely Wagner és Adrian Albiez, a Robotec Engineering rendszerpartner vezérigazgatója között áll fenn. Ketten több mint 20 éve működnek együtt, amikor is a Robotec Engineering az első robotot telepítette a Raunál. Már akkor is a FANUC rendszerét választották.

Már a projekt kezdetén volt egy terv alapjában véve minden szándéknak és célnak, és mindig a feladatra és a megoldásra összpontosítottak. Átfogó és műszaki specifikáció helyett Wagner és Albiez idejüket és kreativitásukat annak szentelték, hogy megtalálják az optimális tervezést a szükséges megoldáshoz. 
Albiez: „Megbeszélések során fejlesztjük a rendszereket. Ez rendszerint egy folyamat.” Wagner tudja, hogy mire vállalkozik: „Rendszerpartnerünk, a Robotec Engineering nélkül nem tudtuk volna megcsinálni.” A létesítményt a Sulgenben található Roth Technik segítségével fejlesztették. A tulajdonos, Markus Roth: „Az automatizálás minden al-tudományában jártasak vagyunk, és kulcsrakész megoldásokat is készítünk. A kis mechanikai mérnökvállalat mindenekelőtt a befogó kifejlesztésével tűnt ki. „Standard alkotóelemekkel kezdünk, amelyeket a konkrét feladathoz igazítunk, majd továbbfejlesztjük. Például a Rau esetében egy kamera beépítésével.
Az új automatizáláshoz használt robot, az M-20iB/25 saját történettel rendelkezik. Első „életében” a robot tésztát gyúrt. 
Ezen közös projekt eredményeként egy olyan rendszer jött létre, amely két kettős orsójú megmunkáló géppel van felszerelve, amelyet egy 1835 mm-es hatótávolságú és 25 kg teherbírású robot köt össze. A gépekhez való könnyű hozzáférés érdekében egy 7,5 m hosszú sínt szereltek föléjük, amelyre a robotot 90°-os szögben szerelték fel. A viszonylag alacsony mennyezet miatt a robotokat nem lehetett felfüggeszteni. 

A robotok gépek fölé helyezése azon követelményből eredt, hogy korlátlan legyen a hozzáférés a gépek közötti térhez. A Dual Check Safety – röviden DCS – biztonsági szoftver telepítésével fenntartották a gépek üzemelése közbeni hozzáférést. A szoftver képes meghatározni a robotok mozgásának hatótávolságát, és szükség esetén azt zárolja. Ha a gépkezelőnek a cellában hozzá kell férnie a géphez, ez a terület „elérhetetlen” a robotok számára. Folytathatják a munkát a másik gépen.  

Erős értékteremtés

Mindkét kettős orsónál teljesen változtatható megmunkálás lehetséges, rúd anyagok esetében 20 mm átmérőtől, rúd részek esetében 65 mm átmérőtől.

A gépek jelenleg teljesen ki vannak használva a következő két hónapban. Ezen időszakban 4K projektor optikai alkotóelemeket gyártanak, amelyekkel a Rau nemzetközi sikert arat. A bülachi székhelyű családi vállalkozás sikere annak is köszönhető, hogy a félvezető ágazat számára „pick-and-place” gépeket gyártanak. A vállalat teljes forgalmának egyharmadát Ázsia tette ki.  Herbert Wagner: „A költségekkel egyáltalán nincs problémánk.” Az 1955-ben alapított Rau AG fokozatosan építette ki erős pozícióját. Mindig is olyan alkotóelemekre összpontosítottak, ahol jó lehetőség kínálkozott az értékteremtésre. 
Főként az alacsony megmunkálású anyagokra összpontosítanak. Azonban általánosságban Herbert Wagner alaposan megvizsgálja, hogy az új alkotóelem beleillik-e „képletébe”. És a Rau mitől olyan különleges? Wagner: „Ha jó szolgáltatást szeretne megfizethető áron, akkor mi vagyunk az Ön partnerei. Teljes körű szolgáltatásokat nyújtunk az alkatrészek és alkotóelemek terén, és tapasztalatunkkal támogatjuk ügyfeleinket az alkatrészek fejlesztésében.”
A rendszerfejlesztés egyik specifikációja az volt, hogy képes legyen sokféle alkatrészt gyártani. Ezért a merev automatizálás szóba sem jöhetett. A látórendszert ezért építették be a robot mellett. Vagy pontosabban szólva: a látórendszert építették be a befogóba. A feladat: a tárolóban lévő nyersdarabok helyzetének és irányának automatikus felismerése. A „tároló” itt egy rekeszeket tartalmazó kartondoboz, amelyben a nyersdarabok és a késztermékek is tárolásra kerülnek. Az alkatrészek irányának tűréshatára ezekben a rekeszekben plusz/mínusz 20 mm. Az ügyfél egyik specifikációja a kartondoboz használata az áruk szállításához, amelyet szállítási csomagolásnak is nevezünk. „Ebben a helyzetben nincs meghatározott befogási pozíció” – mondja Albiez. 
A megoldást ehelyett kamera biztosítja. Mivel a befogási pozíciók és a szállítóeszközök a gépek között találhatók, a kamerát nagyon magasra, a robot sínje alá helyezhették volna. Vagy minden oldalra egy kamerát kellett volna szerelni. Az első lehetőség azonban nem biztosított volna kielégítő eredményeket, a második lehetőség pedig túl költséges lett volna a további kamerák szükségessége miatt. Mivel a befogó a gépbe is bekerül, ahol chipek és hűtőanyagok vannak, a kamera gyorsan „vakká” vált volna. Ennek eredményeképpen a kamerát a befogóba szerelték, de olyan dobozba, amelyet pneumatikus henger nyit. Adrian Albiez így nyilatkozik a megoldás előnyeiről: „A kamera beállítható optimális hatótávolságra, nincs útban és mindig védve van.” A Robotec Engineering hozzátette: egy másik konstruktív tapasztalat, hogy az összes kábel és tömlő a befogón belül van vezetve. „Ez megakadályozza az energia- és közegellátó vezetékek idő előtti kopását.” 
Az, hogy milyen gyakran és mikor állítják át a rendszert, a rendelésektől függ. A módosításokat mindenesetre gyorsan el kell végezni. A gyors cserék már kezdetektől fogva az elsőbbségi lista élén álltak. Wagner: „Egy jól ismert elem esetében a rendszer csereideje 15 percnél kevesebb.” Ennek fő oka a befogópofa potenciálisan szükséges mechanikai beállítása. Egy új, bár hasonló elem esetében ez nem tart tovább egy óránál. 
Ha egy új munkadarabra rendelés érkezik, a megmunkálási program saját programozó állomáson készül. Albiez: „Eltávolodunk a robotok betanításától, mivel az időigényes és hibára hajlamos.” A robotok ehelyett paraméterezettek. Ez elég jól működik esztergáláskor. A már meglévő programok a gép által közvetlenül lehívhatók, a potenciálisan szükséges bevitelek pedig közvetlenül az egyértelmű érintőképernyőn elvégezhetők.

Pénzkeresés az automatizált műszakokban 

A cél az volt, hogy a rendeléseket úgy állítsuk be, hogy azok egyenesen az ember nélküli, automatizált műszakokban futhassanak. A délután 5:00 és reggel 7:00 óra közötti időszak több mint másfélszerese a dolgozók által végzett, annak megfelelően magasabb személyzeti költségekkel járó nappali műszakoknak. Ezért gazdaságosság szempontjából indokolt egy további átállítás, hogy az éjszakai műszak automatikusan történhessen. 

Ennek gyakorlati megvalósításához azonban Wagnernek a gépekre és az automatizálásra kell hagyatkoznia. Nagyfokú rendelkezésre állásra és megbízható üzemre van szükség – ezek azok a kritériumok, amelyek miatt könnyen a FANUC robotok és CNC mellett döntöttünk. Herbert Wagner, aki a minőségért felelős, így nyilatkozott: „Lehet, hogy ezeket az alkotóelemeket nem könnyebb beépíteni, de ismerjük és értékeljük a FANUC megbízhatóságát.” Példaként beszélt egy gép 35 éves vezérlőjéről, amelynek új áramköri kártyára volt szüksége. A FANUC vállalattól gond nélkül beszereztük a megfelelő cserealkatrészt: „Még évtizedekkel később is megkaptuk a szükséges cserealkatrészt.”

Ugyanakkor a gépet rendszeresen bővítik és frissítik. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a robotok a hulladékba kerülnek a munka végeztével. Mindig van olyan könnyű feladat, amelyet egy öreg robot is el tud végezni.

A Rau rugalmassága odáig ment, hogy egyszer egy valójában jól működő rendszert eladtak egy korábbi ügyfélnek. Wagner szerint a Rau ezt a rendszert „eléggé nyereségesen” üzemeltette három éven keresztül. Ezután az autóipari projektet új piaci lehetőségek miatt befejezték. Egyértelműen a közös elégedettségért.