Roboty ROBODRILL i FANUC są konieczne w elastycznej automatyzacji
Maszyny w warsztatach Vullings Metaalbewerking w Horst w Holandii pracują 24 godz. na dobę. Wybór maszyn, organizacja produkcji, programy CNC: Wszystko opiera się na automatyzacji. W szczególności na elastycznej automatyzacji, ponieważ nawet krótkie serie i produkty jednostkowe są produkowane w środowisku wysoko zautomatyzowanym.
W fabryce Vullings w Horst mieszczą się dwie firmy. Vullings Systemen BV tradycyjnie produkuje systemy natryskowe dla sektora ogrodnictwa, ale również projektuje i wytwarza niestandardowe urządzenia. Vullings Metaalbewerking BV jest firmą podwykonawczą wytwarzającą produkty do obrabiarek i frezarek, które zwykle są wykonane ze stali nierdzewnej oraz innych, bardziej złożonych stali. Obróbka tworzyw sztucznych także jest możliwa. „Obie firmy dobrze się uzupełniają”, wyjaśnia dyrektor Jeroen Evers. “Części maszyn wytwarzane przez oddział firm Metaalbewerking oraz Systemen BV Vullings są ponadto do maszyn dla osób trzecich i do systemów służących automatyzacji oddziału Metaalbewerking.”
7 dni w tygodniu przez 24 godz. na dobę
Rozpoczęta 10 lat temu zasada automatyzacji jest obecnie zintegrowana ze wszystkimi aspektami biznesowymi, a teraz firma korzysta z pięciu robotów.
Centra obróbkowe działają przez 7 dni tygodniowo, 24 godz. na dobę. W czasie naszej wizyty robot firmy ROBODRILL zajmował się tworzeniem ramion systemów natryskowych firmy Champion. Robot FANUC podnosi odlewy jeden po drugim z przenośnika zasilającego i przekazuje je maszynie. System optyczny ulokowany powyżej przenośnika mówi robotowi, gdzie są części i jak musi je podnieść. Po ukończeniu obróbki ramienia natryskującego, robot podnosi część i przenosi ją na taśmę wysypową, na której system optyczny poszukuje wolnego miejsca i informuje przenośnikowi, aby takie miejsce zrobił. Operatorzy maszyn sprawdzają, czy pod koniec dnia odpowiednie odlewy są gotowe w celu kontynuowania produkcji przez całą noc.
Przenoszenie palet
„Zaczęliśmy od zautomatyzowania dwóch wielkich centrów obróbkowych”, mówi Frank Gijsen, kierownik ds. automatyzacji procesów produkcyjnych. “Dookoła maszyn postawiliśmy cele z robotami FANUC R-2000iB oraz około 80 pozycji dla produktów. Operatorzy są odpowiedzialni za przygotowanie produktów i umieszczenie części na paletach. Roboty przenoszą palety do maszyn, a następnie je usuwają. Dzięki systemowi optycznemu FANUC, roboty bezpośrednio pobierają mniejsze produkty, które następnie są umieszczane na przenośniku.”
20 lat bez usterki
„Ponieważ względnie małe produkty są często wytwarzane w istniejących celach, szukaliśmy nowej i szybkiej maszyny zdolnej do przetwarzania tych małych części”, kontynuuje Jeroen Evers. „Wybraliśmy robota firmy ROBODRILL. Spotkaliśmy się z firmami obsługującymi tę maszynę, a jedna osoba nas powiadomiła, że jedna z tych maszyn działa od 20 lat i nigdy nie musieli dzwonić po technika z FANUC. To nas autentycznie przekonało, bo jeśli chcesz utrzymać ciągłość produkcji, trzeba mieć niezawodne maszyny. Jeśli wykorzystujesz cały dostępny czas dla planowanej produkcji, nie można uwzględnić opóźnienia w produkcji w razie usterki.”
Monitorowanie stanu maszyny
Firma Vullings poświęca mnóstwo uwagi profilaktycznej konserwacji, aby zapewnić maksymalną dostępność maszyny.
Frank Gijsen: „Elementy sterujące FANUC posiadają funkcję monitorowania stanu maszyny, którego używamy do planowania czynności konserwacyjnych. Każde powiadomienie od maszyny jest brane na poważnie ze względu na dobro maszyny oraz po to, aby zabezpieczyć ją przed nieoczekiwaną awarią. Olej i narzędzia również są poddawane okresowemu monitorowaniu.”
Frezowanie na 5 osiach jednocześnie
Dla modelu α-ROBODRILL D21LIA5 zainstalowano robota (model M-20iA) z optycznym systemem FANUC zintegrowanym ze sterownikiem robota. W tej komórce, zajmującej się mniejszymi produktami, maszyna i robot są w pełni zintegrowane.
„ Elementy sterujące maszyny mają dość mocy obliczeniowej, aby zarządzać celą. Cela zrobotyzowana już nie potrzebuje oddzielnego sterownika PLC”, wyjaśnia Frank Gijsen.
Przy dostawie robot ROBODRILL był wyposażony w stół przechylny i obrotowy, dzięki czemu maszyna może obrabiać elementy na 5 osiach. Elementy sterujące maszyny pozwalają na jednoczesną obsługę 5 osi.
Wdrożenie obróbki na 5 osiach jest wynikiem produkcji bez interwencji człowieka. W nocy nie ma operatora, który ustawi części w innej pozycji na pośrednich poziomach obróbki.
Serie pojedynczych sztuk
Frank Gijsen: „FANUC również pomógł nam ustawić maszynę do programowania offline za pomocą systemu kamer.”
Aby odnieść sukces w tego typu elastycznej automatyzacji, i właśnie tej lekcji nauczyła się firma Vullings, wszystkie aspekty produkcji muszą być do siebie dopasowane.
Jeroen Evers: „Gdy otrzymujemy zamówienie na wyprodukowanie jednego elementu, my postrzegamy to jako serię jednego produktu. To oznacza, że jeśli ten sam produkt może być ponownie wyprodukowany w serii większej niż jeden element, wówczas może być automatycznie reprodukowany.
Programy CAM zawierają nie tylko parametrów produkcji maszyny, ale również dane manipulacyjne robota. Bierzemy pod uwagę automatyzację od samego początku, umożliwiając celom produkcyjnym pracę w całkowitej autonomii”.
Narzędzie coraz bardziej elastycznej produkcji
Ponieważ zasady automatyzacji w większej mierze są wdrażane wewnętrznie, firma jest w stanie pójść dalej w swoim projektowaniu, zapewniając narzędzie jeszcze bardziej elastycznej produkcji.
Frank Gijsen: „Celem jest stworzenie cel samoregulacji, które posiadają dość informacji, aby podejmować decyzje. Ponieważ zapisujemy dane w programach CAM, np. rozmiary surowca, cela produkcyjna musi odróżniać produkty wytwarzane na podstawie małych bloków umieszczonych na przenośniku. Zwykle rozpoczyna się od planu produkcji, ale jeśli przez nieuwagę operator umieści zbyt dużą liczbę produktów na przenośniku, maszyna musi zdecydować, który produkt należy najpierw poddać frezowaniu przed następną serią, która jest gotowa nieco dalej na przenośniku.”
Poza tym maksymalnie wykorzystujemy możliwości systemu optycznego i moc obliczeniową sterowników FANUC.
Wysoce specjalistyczne maszyny
Firma Vullings chętnie rozpowszechnia wiedzę o elastycznej automatyzacji na jak najszerszą skalę. W tym celu organizowane są wizyty w firmach, w szczególności dla studentów.
Jeroen Evers: „Czasem nam się wydaje, że za automatyzację płaci się miejscami pracy, ale odwrotna sytuacja też jest prawdziwa. Szukamy osób, które chcą odkryć naszą firmę i nasz styl pracy, właśnie dlatego, że ciężko jest znaleźć wykwalifikowanych pracowników. Obróbka metali często wywołuje negatywne obrazy ciężkiej i brudnej pracy, choć operatorzy pracują tutaj przy wysoce specjalistycznych maszynach. Dzięki zwiększonej produkcji osiągniętej dzięki automatyzacji musimy zatrudnić więcej pracowników. Potrzebujemy więcej osób z doświadczeniem we frezowaniu i w obróbce, ponieważ około 20% naszej produkcji jest związane z konkretnymi produktami obejmującymi zadania, przy których automatyzacja niczego nie zmieni.”
