ROBODRILL şi roboţii FANUC sunt esenţiali pentru automatizarea flexibilă
Utilajele din atelierele Vullings Metaalbewerking din Horst, Olanda, funcţionează 24 de ore din 24. Selecţia de utilaje, organizarea producţiei, programele CNC: totul se învârte în jurul automatizării. Şi anume, al automatizării flexibile, deoarece chiar şi cele mai mici serii şi produse unitare sunt fabricate în acest mediu de lucru cu nivel ridicat de automatizare.
Sediul Vullings din Horst adăposteşte două companii. Vullings Systemen BV produce în mod tradiţional sisteme de pulverizare pentru sectorul horticulturii, dar proiectează şi fabrică, de asemenea, echipamente personalizate. Vullings Metaalbewerking BV este un subantreprenor care fabrică produse pentru operaţii de strunjire şi frezare, realizate, de obicei, din oţel inoxidabil şi alte oţeluri cu complexitate sporită. Prelucrarea materialelor plastice este, de asemenea, posibilă. „Cele două companii se completează bine reciproc”, explică Directorul Jeroen Evers. “Componentele de utilaje sunt realizate de divizia Metaalbewerking şi Systemen BV Vullings, pe lângă utilajele pentru terţi, sisteme ce sunt folosite pentru automatizarea diviziei Metaalbewerking.”
7 zile din 7, 24 de ore din 24
Lansat în urmă cu 10 ani, acest concept de automatizare este acum integrat în toate aspectele activităţii şi utilizează în prezent cinci roboţi.
Centrele de prelucrare strunjesc 7 zile din 7, 24 de ore din 24. Pe parcursul vizitei noastre, un utilaj ROBODRILL realiza braţe pentru sistemele de pulverizare Champion. Un robot FANUC selectează piesele turnate pe rând de pe transportorul de avans şi le transferă la utilaj. Sistemul optic, poziţionat deasupra transportorului, îi indică robotului unde se află piesele şi modul în care trebuie selectate. După finalizarea prelucrării braţului de pulverizare, robotul selectează piesa şi o plasează pe un transportor de evacuare, unde sistemul optic caută un spaţiu liber şi comunică transportorului să furnizeze unul. Operatorii verifică dacă există suficiente piese turnate finite la sfârşitul zilei, astfel încât producţia să poată continua pe parcursul întregii nopţi.
Manipularea paleţilor
„Am început prin automatizarea a două centre mari de prelucrare”, explică Frank Gijsen, Manager de automatizare a proceselor de producţie. “În jurul utilajelor, am construit celule robot ce includ roboţi FANUC R-2000iB şi aproximativ 80 de locuri pentru produse. Operatorii răspund de pregătirea produselor şi de plasarea pieselor pe paleţi. Roboţii aduc paleţii la utilaje şi îi îndepărtează. Produsele mai mici sunt colectate direct de roboţi folosind un sistem optic FANUC şi sunt plasate apoi pe un transportor.”
20 de ani fără defecţiuni
„Deoarece pe celulele existente se fabrică produse relativ mici, eram în căutarea unui nou utilaj rapid, capabil să prelucreze aceste piese mici”, continuă Jeroen Evers. „Am ales ROBODRILL. Ne-am întâlnit cu alte companii ce lucrează cu acest utilaj şi cineva ne-a spus că unul dintre aceste utilaje funcţiona de 20 de ani şi nu fusese nevoie niciodată de intervenţia unui mecanic FANUC. Acesta este lucrul care ne-a convins cu adevărat, deoarece, dacă vrei să produci continuu, este esenţial să ai utilaje fiabile. Dacă foloseşti tot timpul disponibil pentru producţia planificată, nu mai ai timp să compensezi o întârziere a producţiei în cazul unei defecţiuni.”
Monitorizarea stării utilajelor
Vulling acordă o atenţie deosebită întreţinerii preventive, pentru a asigura o disponibilitate maximă a utilajelor.
Frank Gijsen: „Sistemele de control FANUC prezintă o funcţie de monitorizare a stării utilajelor pe care o folosim pentru a planifica intervenţiile de întreţinere. Fiecare notificare primită de la utilaj este tratată cu seriozitate pentru binele utilajului şi pentru a ne asigura că nu apar defecţiuni neaşteptate. Uleiul şi uneltele sunt, de asemenea, supuse monitorizării periodice.”
Frezarea simultană pe 5 axe
Pentru α-ROBODRILL D21LiA5, s-a instalat un robot (modelul M-20iA) cu sistemul optic FANUC integrat în controlerul acestuia. În această celulă, care manipulează produse mai mici, utilajul şi robotul sunt complet integrate.
„Comenzile utilajului prezintă o putere de calcul suficientă pentru a opera celula. Celula robotizată nu mai are nevoie de o unitate PLC separată”, explică Frank Gijsen.
La livrare, utilajul ROBODRILL era echipat cu o masă de basculare şi o masă rotativă FANUC, prin urmare, este capabil să execute o prelucrare pe 5 axe. Comenzile utilajului permit operarea simultană a celor 5 axe.
Implementarea acestor 5 axe este o consecinţă a producţiei fără intervenţie umană. Noaptea, nu există niciun operator care să fixeze piesele într-o poziţie diferită în fazele intermediare de prelucrare.
Serii cu o singură piesă
Frank Gijsen: „FANUC ne-a ajutat, de asemenea, să configurăm utilajul pentru programarea offline folosind un sistem CAM.”
Pentru a reuşi în acest tip de automatizare flexibilă, aceasta fiind lecţia învăţată de Vullings, toate aspectele producţiei trebuie să fie adaptate pentru a se potrivi unele cu celelalte.
Jeroen Evers: „Când primim o comandă pentru producerea unei singure piese, o tratăm ca pe o serie cu un singur produs. Aceasta înseamnă că, dacă s-ar repeta acelaşi produs pentru o serie cu mai multe unităţi, produsul poate fi reprodus în mod automat.
Programele CAM conţin nu numai parametrii de producţie pentru utilaj, ci şi datele de manipulare ale robotului. Luăm în calcul automatizarea de la bun început, permiţând celulelor de producţie să funcţioneze în mod complet autonom.”
Un instrument de producţie din ce în ce mai flexibil
Deoarece conceptele de automatizare sunt implementate pe larg la nivel intern, compania reuşeşte să facă progrese în ceea ce priveşte proiectarea, realizând un instrument de producţie şi mai flexibil.
Frank Gijsen: „Obiectivul constă în realizarea unor celule cu autoreglare, care să deţină informaţii suficiente pentru a lua decizii. Deoarece înregistrăm, de asemenea, date în programele CAM, cum ar fi dimensiunile materiei prime, celula de producţie trebuie să poată determina produsele de fabricat în funcţie de blocurile mici plasate pe transportor. Bineînţeles, se porneşte de la un program de producţie, însă, dacă un operator plasează din greşeală prea multe unităţi dintr-un produs pe transportor, utilajul trebuie să poată decide ce produs să frezeze mai întâi, înainte de a lansa seria următoare care este gata puţin mai departe pe transportor.”
Pe lângă aceasta, valorificăm la maximum posibilităţile sistemului optic şi puterea de calcul pe care o prezintă controlerele FANUC.
Utilaje cu nivel tehnologic ridicat
Vullings doreşte să disemineze pe scară cât mai largă cunoştinţele privind automatizarea flexibilă. În acest scop, se organizează vizite în cadrul companiei, mai ales pentru studenţi.
Jeroen Evers: „Uneori, ne gândim că automatizarea reduce locurile de muncă, însă şi reversul este la fel de adevărat. Sperăm ca oamenii să descopere compania noastră şi modul nostru de lucru, întocmai pentru că este dificil să găseşti personal calificat. Prelucrarea metalelor evocă adesea imagini negative, cu operaţii dificile şi murdare, deşi operatorii lucrează aici cu utilaje având un nivel tehnologic ridicat. Datorită volumelor mai mari pe care le realizăm cu ajutorul automatizării, trebuie să angajăm mai mult personal. Avem nevoie de oameni cu experienţă în domeniul frezării şi strunjirii, deoarece aproximativ 20% din producţia noastră este asociată unor produse extrem de specifice, care presupun operaţii a căror automatizare nu are rost.”
