ROBODRILL и роботите на FANUC играят съществена роля за гъвкавата автоматизация
Машините в цеховете на Vullings Metaalbewerking в Хорст, Нидерландия, работят денонощно. Изборът на машини, производствената организация, програмите за ЦПУ: всичко се върти около автоматизацията. И по-конкретно гъвкавата автоматизация, тъй като в тази високоавтоматизирана работна среда се произвеждат дори малки серии и единични продукти.
На територията на Vullings в Хорст се помещават две компании. Vullings Systemen BV по традиция произвежда разпръскващи системи за растениевъдството, но също така проектира и произвежда персонализирано оборудване. Vullings Metaalbewerking BV е компания подизпълнител, произвеждаща продукти за струговане и фрезоване, които обикновено са изработени от неръждаема стомана и други легирани стомани. Може да се обработват машинно и пластмаси. „Двете компании се допълват добре взаимно“, обяснява директорът Йероен Еверс. “Машинните детайли се произвеждат от подразделението Metaalbewerking и Systemen BV Vullings в допълнение към машини за трети страни – системи, които се използват за автоматизиране на подразделението Metaalbewerking.”
7 дни в седмицата по 24 часа на ден
Внедрена преди 10 години, тази концепция за автоматизация сега е интегрирана във всички аспекти на дейността и за осъществяването ѝ се използват пет робота.
Обработващите центри струговат 7 дни в седмицата по 24 часа на ден. По време на посещението ни машината ROBODRILL бе заета с производството на лостове за разпръскващи системи Champion. Робот на FANUC взима една по една отливките от подаващия конвейер и ги предава към машината. Оптичната система, позиционирана над конвейера, подава информация на робота къде се намират детайлите и как трябва да бъдат взети. След завършване на машинната обработка на лоста за разпръскване роботът взима детайла и го поставя върху разтоварващия конвейер, където оптичната система търси свободно място и подава команда към конвейера да осигури такова. Операторите проверяват дали има достатъчно готови отливки в края на деня, за да може производството да продължи през цялата нощ.
Манипулиране на палети
„Започнахме с автоматизиране на два големи обработващи центъра“, обяснява Франк Гийсен, мениджърът за автоматизация на производствените процеси. „Изградихме роботизирани клетки около машините, оборудвани с роботи R-2000iB на FANUC, и около 80 места за продуктите. Операторите отговарят за подготовката на продуктите и поставянето на детайлите върху палети. Роботите занасят палетите до машините и ги свалят. По-малките продукти се взимат направо от роботите с помощта на оптичната система на FANUC и след това се поставят върху конвейера.“
20 години без повреда
„Тъй като относително малките продукти често се произвеждат в съществуващите клетки, търсехме нова бърза машина, способна да обработва тези малки части“, продължава Йероен Еверс. „Спряхме се на ROBODRILL. Срещнахме се с компании, които работят с такива машини, и някой ни каза, че една от тях работи вече 20 години и никога не се е налагало да се обръщат към механик на FANUC. Това наистина ни убеди, защото ако човек иска да произвежда без прекъсване, важно е да разполага с надеждни машини. Ако цялото налично време се използва за планирано производство, не остава време, за да се компенсира забавяне на производството в случай на повреда.“
Наблюдение на състоянието на машините
Vulling обръща голямо внимание на профилактичната поддръжка за осигуряване на максимална експлоатационна готовност на машините.
Франк Гийсен: „Управляващите устройства на FANUC разполагат с функция за мониторинг на състоянието на машините, която използваме за планиране на дейностите по поддръжка. На всяко известие от машината се обръща сериозно внимание както за нейно добро, така и за да сме сигурни, че няма да се повреди неочаквано. Маслото и инструментите също подлежат на периодично наблюдение.“
Фрезоване по 5 едновременно управлявани оси
За α-ROBODRILL D21LiA5 бе инсталиран робот (M-20iA) с интегрирана в контролера му оптична система на FANUC. Машината и роботът са напълно интегрирани в тази клетка, където се изработват по-малки продукти.
„ Управляващите устройства на машината разполагат с достатъчно изчислителна мощност за управление на клетката. Роботизираната клетка вече не се нуждае от отделно PLC“, обяснява Франк Гийсен.
Доставеният ROBODRILL бе оборудван с накланяща се и ротационна маса на FANUC, така че да може да извършва 5-осова обработка. Управляващите устройства на машината позволяват едновременно управление и на 5-те оси.
Внедряването на тези 5 оси е следствие от производството без човешка намеса. През нощта няма оператори, които да закрепват детайлите в различно положение при междинните етапи на обработка.
Серии от единични детайли
Франк Гийсен: „FANUC също така ни помогна да настроим машината за офлайн програмиране с помощта на CAM система.“
За да се постигне успех в този вид гъвкава автоматизация, което е и наученият урок на Vullings, всички аспекти на производството трябва да се съгласуват помежду си.
Йероен Еверс: „Когато получаваме поръчка за производството на единичен детайл, ние го разглеждаме като серия от един продукт. Това означава, че ако същият продукт бъде повторен за серия от повече от едно изделие, той може да се възпроизвежда автоматично.
CAM програмите не само съдържат производствените параметри за машината, но и данните за манипулиране на роботите. Ние имаме предвид автоматизацията от самото начало, което позволява на производствените клетки да работят напълно автономно.“
Все по-гъвкав производствен инструмент
Тъй като концепциите за автоматизация до голяма степен са внедрени в рамките на компанията, тя успява да развие допълнително дизайна, за да получи още по-гъвкав производствен инструмент.
Франк Гийсен: „Целта е да постигнем самоуправляващи се клетки, които разполагат с достатъчно информация, за да взимат решения. Тъй като също така записваме данни в CAM програмите, като например размерите на суровините, производствената клетка трябва да може да определя продуктите, които да се изработят, въз основа на малки блокове, поставени върху конвейера. Естествено, изхожда се от производствения план, но ако оператор по невнимание постави прекалено голямо количество продукт върху конвейера, машината трябва да може да реши кой продукт да фрезова най-напред, преди зареждането на следващата серия, която е в готовност малко по-нататък върху конвейера.”
Освен това използваме максимално възможностите на оптичната система и изчислителната мощност на контролерите на FANUC.
Високотехнологични машини
Vullings има желание да разпространи знанията си за гъвкавата автоматизация колкото е възможно по-широко. За целта се организират посещения на компанията, особено за студенти.
Йероен Еверс: „Понякога смятаме, че автоматизацията коства работни места, но обратното също е вярно. Целта ни е хората да научат повече за компанията и начина ни на работа именно защото е трудно да се намери квалифициран персонал. Машинната обработка на метали често предизвиква негативни представи за трудна и мръсна работа, въпреки че операторите тук работят с високотехнологични машини. Поради по-големите обеми, които постигаме чрез автоматизацията, трябва да наемем повече персонал. Нуждаем се от хора с опит във фрезоването и струговането, защото около 20% от производството ни е свързано с много специфични продукти, включващи операции, които няма смисъл да бъдат автоматизирани.”
