FANUC > Cazuri particularizate > Jansen AG
Obţineţi navigarea
Sarcina:
Jansen AG este o afacere de familie din Elveția care produce conducte din oțel și plastic de peste 50 de ani. Începând din acest an, M-900iB/700 a fost utilizat în linia de extrudare modernizată pentru producerea sondelor geotermale, reducând la jumătate timpii de manipulare.

Soluția:
Pentru a crește capacitatea și a optimiza procesele de producție, Jansen a automatizat procesul de manipulare a pachetelor de conducte finisate utilizând un robot. Robotul așază pachetele de conducte într-o poziție în care procesul de sudare poate fi finalizat manual. Operatorul introduce apoi capetele corespunzătoare ale conductei într-o mașină de sudat din apropiere, în care suportul sondei este sudat la capătul de la partea superioară și de la partea inferioară a conductei. Apoi, robotul aduce pachetul de conducte la stația de paletizare, unde este fixat sigur.

Rezultatul:
Cel mai mare robot din Elveția este acum în funcțiune în cadrul Jansen AG. După primul contact cu FANUC Elveția, a fost contactată compania integratoare de sisteme Robofact, care a implemtat sistemul, mai întâi în ROBOGUIDE și apoi în cadrul companiei. Modernizarea fabricii a crescut producția și performanța companiei Jansen AG. Acest lucru a ajutat compania Jansen AG să obțină recordul la nivel mondial pentru Elveția: în Elveția sunt cele mai multe sonde geotermale utilizate pe kilometru pătrat.
DESCĂRCARE PDF

Roboții FANUC pentru manipularea mai rapidă a materialelor 

Ambalare pe o rolă

Jansen: Un robot de 700 kg preia procedura de manipulare a conductelor din plastic

Conform rapoartelor de management ale programului Administrației Federale a Energiei din Elveția (SWF) publicate pe pagina de internet, în Elveția sunt cele mai multe sonde geotermale utilizate pe kilometru pătrat - un record mondial abia cunoscut: iar Jansen AG are cu siguranță un merit în acest rezultat. Compania furnizează sondele geotermale necesare.

Pentru a recupera energia geotermală, un sistem închis de conducte este introdus în sol. Soluția sărată conținută în sistemul de conducte (un amestec de apă și agent anti-îngheț) este pompată la adâncime în sol, unde este încălzită și transferată înapoi în debitul de retur. Soluția sărată încălzită este utilizată în special pentru încălzire și răcire. Lungimea conductelor duble cu un diametru de 40 mm utilizate pentru proces poate ajunge cu ușurință la 100 m, 250 m sau mai mult. Pachetul de conducte bobinate poate cântări până la 350 kg.

Jansen AG

Această fabrică de conducte din oțel a fost o afacere de familie timp de trei generații. De asemenea, aici au fost produse și conducte din plastic timp de peste 50 de ani. Atât profilele, cât și conductele din oțel și plastic reprezintă obiectivul principal al afacerii din prezent, segmentul format din material plastic ocupând un procent mult mai mic în producție. Însă, ambele segmente sunt în continuă dezvoltare, conceptul de calitate fiind prioritar în întregul proces de producție. Profilele pentru sectorul de construcții și conductele pentru sectorul de automobile reprezintă baza producției de oțel.

Conductele din plastic Jansen sunt utilizate îndeosebi pentru transportul de medii, un procent considerabil din acestea fiind utilizat pentru conductele de energie geotermală. Cele mai importante materiale sunt polietilena și polipropilena. Producția se desfășoară în 3 schimburi de lucru, de luni de dimineață până sâmbătă dimineață. 

Capacitate crescută mulțumită automatizării

Pentru a crește capacitatea și a optimiza procesele de producție, în ultimul an linia de extrudare a fost modernizată și procesul de manipulare a pachetelor de conducte finisate a fost automatizat cu ajutorul unui robot. Conceptul său de bază și prima structură au fost create de managerul de proiect Manuel Frei și de șeful departamentului de inginerie Urs Brülisauer. Apoi, Fanuc Elveția și compania integratoare de sisteme Robofact au colaborat, convenind asupra conceptului și implementării acestuia. Până în acel moment, Jansen AG nu a experimentat utilizarea roboților în propria producție. Brülisauer: „Acela a fost un proiect pilot pentru noi, în multe aspecte. Pe de-o parte, cu acest proiect orientat spre viitor am făcut primul pas în robotizare. Pe de altă parte, aspectele ergonomice joacă un rol tot mai important în planificarea noilor fabrici.” A fost la fel de important ca și conceptul de producție „să poată păstra un avantaj competitiv în viitorul apropiat”, afirmă șeful departamentului de inginerie.
Robotul robust M-900iB Fanuc are o capacitate de încărcare de 700 kg și o rază de lucru de 2.832 mm.

Obiectivul automatizării a fost: „Automatizarea proceselor simple, gestionarea sarcinilor manuale complicate.” Inițial, a fost luat în considerare un pachet de automatizare foarte vast, însă s-a constatat rapid: „O automatizare completă ar fi fost foarte solicitantă din punct de vedere tehnic și mult prea costisitoare.” 

În cadrul companiei Jansen, procesul de manipulare a pachetelor grele de conducte a fost transferat unui robot, lucru care reduce la jumătate timpul necesar ca o macara pentru aplicații interioară să poată finaliza sarcinile de lucru.

Cel mai mare robot din Elveția

Au existat numai câteva specificații pentru alegerea robotului. Capacitatea de încărcare necesară a fost influențată de sarcina de lucru și de raza aproximativă de lucru în funcție de modul de amplasare din fabrică. Manuel Frei: „Am dorit, de asemenea, să deținem un standard, pentru a îndeplini cerințele de buget pentru proiect.” După ce a stabilit profilul de cerințe, acesta a contactat Fanuc Elveția. Michael Schüpbach, Directorul de Vânzări responsabil cu departamentul de robotizare a contactat compania integratoare de sisteme Robofact, care a implementat ulterior sistemul. Datorită faptului că cele două companii, Jensen și Robofact, sunt la o distanță de numai 40 de minute una față de cealaltă, a fost ușurată colaborarea, în special în etapa care preliminară recepției și în etapa de recepție finală.

Un robot M-900iB Fanuc robust, cu o capacitate de încărcare de 700 kg și o rază de lucru de 2.832 mm, a fost instalat în fabrică. Dispozitivul de prindere proiectat și construit de Robofact este realizat astfel încât să fie disponibilă o rezervă, inclusiv atunci când o încărcătură maximă de 350 kg nu este centrată. Acest lucru este util, deoarece pe lângă cele cu lungimi standard, sunt ambalate și produse realizate conform specificațiilor clienților, de aceea, este foarte important să se mențină flexibilitatea.

Aceasta se adaptează în timpul funcționării. Însă, termenul „adaptează” nu este în totalitate corect. De exemplu, în cazul în care conductele cu diametru de 40 mm sunt bobinate la diferite lungimi între 50 și 400 m, este necesar să se selecteze un program corespunzător în panoul de control organizat clar al sistemului. Toate celelalte date sunt memorate în program. În cazul în care sunt necesare alte diametre, este necesar numai să fie schimbat diametrul de 40 mm la 32 mm, iar sistemul trebuie să fie schimbat de pe linia de extrudare pe dispozitivul de bobinare. Durata: între două și două ore și jumătate, cel mai mult timp fiind necesar pentru reconversia sistemului de extrudare. Dispozitivul de bobinare și automatizarea creează diferite diametre fără vreo modificare.

Timpul de manipulare este redus la jumătate

Fără un transportor cu role, conductele din plastic care ies din linia de extrudare sunt bobinate precum un toron dublu și sunt tăiate la comandă. Începutul unei noi secțiuni de conducte este direcționat către cea de a doua stație de bobinare. După ce ajunge în stația de bobinare, pachetul de conducte este fixat cu ajutorul curelelor și apoi acesta se deplasează din stația de bobinare într-o poziție predefinită la robot. Robotul prinde rola și o pivotează în poziția în care procesul de sudare este realizat manual. Într-o mașină auxiliară de sudat, suportul sondei, o piesă în formă de U, este sudat la capătul inferior la începutul conductei care se înalță. În acest scop, operatorul introduce capetele corespunzătoare ale conductei în mașina de sudat plastic. În timp ce procesul de sudare în sine a rămas nemodificat, automatizarea cu ajutorul roboților a redus timpul de manipulare de la 15 la aproximativ șapte minute în prezent. Manipularea conform specificațiilor cu ajutorul unei macarale pentru aplicații interioare era mult mai complexă. După ce suportul sondei este sudat, capătul conductei duble este reconectat și robotul aduce pachetul finisat la stația de paletizare, unde este asigurat cu o folie termocontractibilă.

Roland Egli, Directorul General și proprietarul Robofact AG, Gossau: „Am instalat primul robot cu o capacitate de încărcare atât de mare în fabrica Jansen din Elveția.”  

Însă, construcția și programarea fabricii au fost comparabile cu fabrici mai mici. Un profil complet de mișcare a robotului a fost simulat de Roboguide. „Accesibilitatea în operațiunile manuale a fost o problemă majoră în conceperea procesului,” afirmă Egli. Pentru a preveni „deformarea la rece” a apărătoarei de siguranță, specialiștii în robotică din cadrul companiei Robofact s-au dedicat foarte intens temei „siguranței”. Spațiul de lucru este protejat de bariere de lumină și de scanerul de podea. O lumină albă indică angajaților accesul liber în zona de lucru. „Cu ajutorul soluțiilor noastre, personalul nostru poate lucru mult mai eficient,” concluzionează Brülisauer. „Am deveni mai rapizi și mult mai eficienți.” Au fost create capacități mai mari de producție prin simpla introducere a unui sistem dublu. În plus, randamentul în secțiunea de extrudare a crescut semnificativ cu ajutorul noului echipament. Cu toate acestea, după testele inițiale la viteza maximă, viteza robotului este limitată la 60% deoarece timpii de manipulare se reflectă oricum cu greu în durata ciclului.

Automatizarea totală a redus, de asemenea, și cheltuielile de personal. Potențialul de economisire constă, în principal, în lungimi mai reduse, deoarece aici numărul de operațiuni este mai mare.

Amortizarea va dura între trei și patru ani. Un lucru este deja clar: „Cu toată fabrica, suntem capabili să facem un pas important în dezvoltarea producției,” afirmă Manuel Frei. Înainte de toate, acest lucru vizează capacitatea de producție și eficiența fabricii. „Produsele adecvate, echipamentul eficient, calitatea ridicată și apropierea de piață” sunt pilonii succesului pentru Brülisauer.
Dispozitivul de prindere proiectat și construit de Robofact este realizat astfel încât să fie disponibilă o rezervă, inclusiv atunci când o încărcătură maximă de 350 kg nu este centrată.