Paletizare şi lustruire cu ajutorul roboţilor, pentru o eficienţă ridicată şi conservarea resurselor
Rapid, precis şi economic!
Companiile ultramoderne nu îşi mai pot permite să facă compromisuri în ceea ce priveşte viteza şi calitatea. Automatizarea proceselor complexe sau chiar a celor individuale este cheia succesului în acest domeniu. Pentru activităţi obositoare, un robot este colegul perfect, asigurând asistenţă imediată angajaţilor. La compania Fastlog AG, în uzina Gwatt (Thun), roboţii FANUC de tip „M-10iA” şi „M-20iA/10L” dau o mână de ajutor în direcţia extinderii duratei de utilizare a dispozitivelor electronice, inclusiv a unor echipamente de bază precum modemele, iar ulterior roboţii le ambalează perfect, în paleţi, pentru expediţia la client.
Autor: Markus Frutig, editor tehnic
Fastlog AG este o companie reînfiinţată în 2009, cu peste 100 de ani de tradiţie de la fostul PTT Group, care are în prezent peste 140 de persoane şi logistică de piese de schimb pentru clienţii săi persoane juridice. În acest domeniu de nişă, obiectivul este de creştere a ciclului de viaţă chiar şi la dispozitive electronice de bază, precum modeme sau dispozitive set-top box, din sectorul IT/telecomunicaţii, şi de a le pune din nou la dispoziţia pieţei, complet inspectate şi testate.
De fapt, fiecare dispozitiv din „Fastchecker” este testat şi inspectat în detaliu, lustruit, curăţat şi împachetat într-un ambalaj nou. Această recondiţionare permite producătorilor să realizeze economii substanţiale şi, în final, reduce efectul asupra mediului. „Fastchecker” este o soluţie pentru cererea în rapidă dezvoltare de pe piaţa elveţiană, iar Fastlog revoluţionează domeniul post-vânzare pentru componente electronice şi sisteme cu acest robot de paletizare FANUC M-20iA/10L, poreclit „PALETTI” de colegii săi.
Recondiţionarea este un proces manual, obositor.
Deoarece toate dispozitivele de la Fastlog sunt inspectate complet la staţiile de lucru de măsurare a modemelor şi primesc cele mai recente actualizări software, tuşa finală a secvenţei constă din recondiţionarea capacelor, unde capacul trebuie să fie finisat şi lustruit uşor şi cu atenţie, deoarece capacele moderne din plastic nu tolerează niciun defect minor. Repararea manuală a fiecărui dispozitiv sau eliminarea vechilor etichete adezive: Acestea sunt activităţi monotone şi solicitante fizic. Marcel Hadorn, manager de operaţii/director de servicii la Fastlog explică mai detaliat: „De aceea am decis să instalăm un robot de la FANUC pentru aceste activităţi, pe de o parte pentru a degreva angajaţii şi, pe de altă parte, pentru a respecta cerinţele de eficienţă.”
Cum a intervenit colaborarea? Lustruirea era o operaţie, iar paletizarea dispozitivelor complet recondiţionate - o alta. Hadorn explică: „Am descoperit compania Derap AG, care îşi are sediul în apropiere, şi le-am cerut să pregătească schiţe ale rutinelor şi cerinţelor iniţiale. Ne-am convins repede că aveam nevoie de un robot pentru paletizare. Apoi, ne-a fost sugerată compania FANUC. Ceea ce ne-a convins la FANUC a fost că am văzut utilizările directe la uzina sa din apropiere, de la Biel/Bienne.”
Specificaţii de cerinţe pentru alegerea robotului corespunzător.
Alături de integratorul Derap AG din oraşul Heimberg (BE) din apropiere, a fost pregătită o specificaţie detaliată de cerinţe. Accentul iniţial s-a pus pe robotul „M-20iA/10L”, a cărui utilizare este în prezent standard în numeroase companii şi care a obţinut foarte rapid rezultatul dorit pentru Hadorn şi echipa sa. Un parametru cheie în specificaţia de cerinţe a fost ciclul de 12 dispozitive pe minut, realizat de asemenea cu succes. Astfel, Marcel Hadorn şi echipa de consultanţi condusă de Peter Keller, CEO al Derap AG, se aflau pe drumul cel bun: „Ne-am convins foarte rapid de precizia utilizărilor robotului, deşi la procesul de paletizare nu ai nevoie de toleranţe de zecimi sau sutimi de milimetru”, confirmă Hadorn satisfăcut. „Deşi au existat anumite probleme la darea în exploatare, le-am putut corecta rapid prin coordonarea stivuirii cutiilor. Sistemul, inclusiv senzorii, funcţionează perfect”, adaugă el.
Peter Keller, CEO al companiei de proiectare Derap AG, explică din perspectiva sa de ce roboţii de la FANUC au reprezentat alegerea corectă: „Am primit duratele ciclurilor şi diferitele modele de paletizare dorite, cu toleranţe strânse, ca specificaţie de la Fastlog. Astfel, am căutat roboţii corespunzători care au putut respecta aceste specificaţii strânse. Ceea ce a redus considerabil aria de căutare.” Esenţa problemei a constat din amplasarea optimă pe palet a multor pachete de dispozitive ambalate strâns şi, astfel, nu întotdeauna de o formă geometrică perfectă, cu ajutorul unor dispozitive excentrice de aspiraţie, care să asigure absenţa oricărei întreruperi a producţiei şi să împiedice deplasarea încărcăturii în timpul transportului rutier. Sistemul „iRVision” din echipamentul livrat de FANUC este „de asemenea, foarte potrivit ca o componentă, ceea ce a reprezentat un alt criteriu decisiv pentru alegerea roboţilor FANUC.”
Cooperare strânsă pentru soluţii rapide. Astfel, paletizarea a fost oarecum mai dificil de controlat, date fiind procesele mai sofisticate. Dar am văzut că sistemul de lustruire planificat iniţial a fost, comparativ, oarecum mai uşor de instalat. Dezvoltarea sistemului de lustruire s-a derulat relativ repede. Hadorn a adăugat: „În ceea ce priveşte sistemul de lustruire, ne-am putut atinge obiectivele în interiorul termenului limită pe care l-am stabilit pentru noi. Aici, se pot realiza economii de personal încă şi mai mari decât la sistemul de paletizare.” Un aspect important pentru el a fost şi „faptul că firma Derap ne-a oferit o asistenţă impecabilă în materie de decizie privind modelele de roboţi „M-10iA” şi „M-20iA/10L” de la FANUC. Am definit cerinţele sub aspectul greutăţii, al vitezei şi al spaţiului de lucru pentru sisteme, iar apoi, pe baza unei recomandări a lui Pierre Rottet de la FANUC şi în colaborare cu cei de la Derap, am optat pentru aceste dispozitive specializate.” Bürki Electric AG din Steffisburg a fost responsabilă cu legarea în reţea, instalarea şi programarea controlerului PLC şi a componentelor de vizualizare a ambelor sisteme. Distanţele reduse şi colaborarea strânsă între companii locale a determinat transformarea acestei colaborări strânse de proiect în soluţii rapide.
Senzor de moment al forţei pentru o calitate constant ridicată.
La început, s-au discutat diferite abordări de proiectare privind robotul de paletizare „M-10i” – denumit în prezent „PALETTI” de către angajaţi–. În curând, a devenit clar că o aplicare continuă a forţei va fi necesară în dificilul proces de lustruire, în vederea asigurării unei calităţi constante. Aceasta s-a obţinut cu ajutorul senzorului de moment al forţei de la compania FANUC, „care funcţionează foarte omogen şi lin. Suntem mulţumiţi de modul în care a fost organizat întregul proiect”, confirmă Hadorn.
De asemenea, pentru Pierre Rotet, director de vânzări pentru roboţi la FANUC, acest robot „M-10iA”, în combinaţie cu un senzor de moment al forţei, este un specimen unic: „Acest senzor comunică direct cu controlerul robotului, deci putem garanta că forţa de contact exercitată la lustruirea carcasei va fi întotdeauna aceeaşi. Acesta oferă avantajul de a putea obţine o calitate constantă în acest proces de lustruire. Pe de altă parte, se constată economii semnificative de timp pe durata programării, respectiv, la învăţarea mişcărilor. Senzorul de moment al forţei execută întotdeauna mişcarea programată cu aceeaşi forţă de contact.” Acest proces de lustruire este, de fapt, un element special al aplicaţiei. Pierre Rottet este sigur: „Acesta se poate utiliza, de asemenea, pentru a demonstra altor clienţi că roboţii FANUC şi senzorul de moment al forţei permit implementarea unor soluţii de prelucrare ca aceasta, care implică ingineria de proces. Caracteristicile unice ale FANUC reprezintă opţiunile pentru soluţii integrate: Dispozitive periferice, precum procesarea imaginilor sau senzorii de moment al forţei etc. sunt produse brevetate FANUC şi pot fi integrate cu mare uşurinţă în comenzile robotului, într-un concept de tip „Plug and Play”. Cred că, tehnologic, aceasta este o realizare care poate fi utilizată în viitor, şi pentru alte aplicaţii industriale.”
Know-how intern pentru perspective externe asupra viitorului şi creştere.
Întregul proces de lustruire al carcaselor de plastic care conţine componente electronice sensibile este, în general, un proces foarte delicat, ca şi ambalarea rapidă a pachetului complet pe paleţi. „Angajaţii noştri sunt recunoscători că aceste operaţii pot fi preluate, în prezent, de către roboţi”, este sigur Marcel Hadorn. La urma urmelor, subiectiv vorbind, automatizarea şi roboţii fac, de asemenea, subiectul criticilor: „Iniţial, ne-am făcut griji cu privire la implementarea acestor roboţi în producţia noastră, fiindcă, la urma urmelor, elimină locuri de muncă. Remarcabil este, însă, că aceştia au fost bine primiţi de către angajaţi, iar tonusul este surprinzător de pozitiv. Paletizarea era o activitate foarte obositoare, mai ales pe timp de vară.
La fel de bine primit de personalul nostru a fost robotul de lustruire, deoarece în acest sistem existau numeroşi timpi morţi din motive de sănătate. Aceasta a fost pentru noi un semn că trebuie să uşurăm povara angajaţilor. Nu au existat niciun fel de reclamaţii din partea angajaţilor că nu mai trebuie să execute această operaţie dificilă”, afirmă Hadorn. Aceasta înseamnă că automatizarea cu roboţi se armonizează cu o lume a viitorului mai ecologică şi care economiseşte mai multe resurse, fapt care, în final, necesită soluţii noi, mai ales datorită presiunilor asupra preţului exercitate de salariile mari din cadrul companiilor elveţiene, mai ales în condiţiile competiţiei tot mai acute cu Europa şi Orientul Îndepărtat.
De asemenea, FANUC Elveţia consideră că acest proiect determinat de progres este extrem de util: „Cu acest proiect, am căştigat nu doar compania Derap ca partener de sistem, dar şi compania Fastlog ca nou client final, care utilizează acum, pentru prima dată, roboţi în producţie. Acesta nu va fi, categoric, ultimul proiect. Iată de ce, pentru FANUC Elveţia, acesta a fost un proiect foarte important şi de succes”, au rezumat Pierre Rottet şi Claudia Scheidegger, Marketing FANUC Elveţia, stând la celula de lustruire, unde robotul „M-10iA” huruie continuu şi rapid de la un modem la altul.
Werner Steiner, CEO şi DVR la Fastlog, rezumă: „Am fost foarte încântaţi să vedem cum se poate construi o asemenea expertiză într-un timp atât de scurt, iar acum suntem capabili să programăm personal noul sistem de paletizare. Este important pentru noi să avem o expertiză internă pentru adaptarea programului. Există deja idei noi, iar noi suntem în aşteptarea a noi colaborări cu companiile Derap şi FANUC.
Autor: Markus Frutig, editor technica-online.ch
Impresie preliminară în jurnalul ştiinţific “technica” (www.technica-online.ch)
1
Robotul de ambalare „PALETTI” de tip M-20iA/10L în funcţionare constantă. Peter Keller, CEO al Derap AG, accentuează: „Am primit duratele ciclurilor şi diferitele modele de paletizare dorite, cu toleranţe strânse ca specificaţie. Sistemul de vizualizare al unităţii este, de asemenea, foarte bine corelat, ceea ce a reprezentat un alt criteriu decisiv pentru alegerea roboţilor FANUC.” (Fotografii: FANUC/Sabino Parente)
2
Detaliu al braţului robotului de tip „M-20iA/10L”: Graifărele pneumatice integrate trebuie să fie dimensionate pentru diferitele geometrii de ambalare ale materialului sensibil de ambalare.
3
Robotul de lustruire „Politti” de tipul „M-10iA”, într-o funcţionare neobosită, lustruind modeme în cicluri de 70 de secunde cu maşinile de lustruit de la Suhner AG. Marcel Hadorn, director de uzină la Fastlog AG, este foarte satisfăcut: „Robotul nostru de lustruit „Politti” poate lustrui până la 700 de carcase pe zi.”
4
Aplicarea continuă a forţei necesară pentru dificilul proces de lustruire a carcaselor sensibile din plastic este detectată cu precizie de senzorul de moment al forţei de la FANUC, pentru o calitate constantă. Pentru dezvoltarea de noi programe cu aceşti roboţi, echipa internă de proiectare de la Fastlog a beneficiat de instruire la Derap.
5
Partenerii satisfăcuţi – ai unui proiect comun (de la stânga la dreapta): Claudia Scheidegger şi Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (CEO Derap), Remo Jakob (designer Derap), Werner Steiner (CEO Fastlog) cu Marcel Hadorn (director de uzină Fastlog) şi Rui Tito (dezvoltator Fastlog Developer) şi Markus Frutig (departamentul tehnic). Pierre Rottet confirmă: „Inginerii de la firma Derap au finalizat această sarcină cu brio.”
6
Fastlog, cu un personal de 140 de persoane, oferă servicii şi logistică, configurare, întreţinere şi reparaţii în zona ITC în locaţiile Gwatt (Thun), Derendingen şi Emmen.
