FANUC > Vásárlói esetek > Jansen AG
Navigáció kérése
Feladat:

A Jansen AG egy svájci családi vállalkozás, amely több mint 50 éve foglalkozik acél- és műanyagcsövek gyártásával. Az M-900iB/700 robot a múlt év elejétől van használatban geotermikus szondák gyártásához alkalmazott korszerűsített extrudersoron, és azóta felére csökkentette a mozgatás idejét.

Megoldás:
A kapacitás növelése és a gyártási eljárások ésszerűsítése érdekében a Jansen egy robot segítségével automatizálta a kész csőtekercsek mozgatását. A robot a csőtekercseket úgy helyezi el, hogy a hegesztést teljesen manuálisan lehessen elvégezni. A kezelő ezután a megfelelő csővégeket behelyezi a szomszédos műanyagcső-hegesztő gépbe, amely a szonda talpát a cső felső és alsó végéhez hegeszti. Majd a robot a tekercset a palettázóhoz továbbítja, ahol rögzítik.

Eredmény:
Svájc legnagyobb robotja most a Jansen AG-nál működik. A FANUC Switzerlanddel való kapcsolatfelvétel után megkeresték a Robofact rendszerintegrátort, amely kidolgozta a rendszert, először ROBOGUIDE-ban, majd a vállalattal együtt. A létesítmény korszerűsítése megnövelte a Jansen AG gyártási kapacitását és termelékenységét. A Jansen AG ezzel világrekordot szerzett Svájc számára: négyzetkilométerenként sehol sem telepítettek annyi getotermikus szondát, mint Svájcban.


PDF LETÖLTÉSE

 

Ahogy azt a Svájci Államszövetség Energiahivatala (SWF) weboldalán bejelentette: négyzetkilométerenként sehol sincs annyi geotermikus szonda, mint Svájcban – ez egy alig ismert világrekord –, amiben a Jansen AG-nak minden bizonnyal nem kis szerepe van. A geotermikus szondákat ez a vállalat szállítja.

A geotermikus energia hasznosítása érdekében zárt csőrendszert süllyesztenek a talajba. A csőrendszeren át sós levet (víz és fagyásgátló keverékét) nyomnak mélyen a föld alá, és a felmelegedett vizet visszavezetik a felszínre. A felhevült sólevet fűtésre és hűtésre alkalmazzák. Az eljárásban alkalmazott 40 mm átmérőjű kettős csövek hosszúsága elérheti a 100 vagy a 250 métert, sőt hosszabb is lehet. A feltekercselt tekercsek akár 350 kg-ot is nyomhatnak.

Jansen AG

Ez az acélcsőgyár három generáció óta családi vállalatként működik. Műanyag csöveket is több mint 50 éve gyártanak. Acél- és műanyag csövek és profilok egyaránt készülnek, de a műanyag szegmens sokkal kisebb részt foglal el a termelésből.  Mivel azonban mindkét szegmens folyamatosan bővül, a termelésben előtérbe lépnek a minőségi szempontok.  Az acéltermékeknél az építőipar számára gyártott profiloké és az autógyáraknak szállított csöveké az elsőség.

A Jansen műanyag csövei zömmel folyadékok továbbítására szolgálnak, és jelentős részüket használják geotermikus szondaként. A legfontosabb alapanyagok a polietilén és a polipropilén. A termelés három műszakban, hétfő reggeltől szombat reggelig tart. 

Kapacitásnövekedés automatizálás révén

A kapacitás növelése és a technológia ésszerűsítése érdekében tavaly egy robot bevonásával korszerűsítették extrudersort, és automatizálták a kész csőtekercsek mozgatását. Az alapkoncepciót és az első terveket Manuel Frei projektvezető és Urs Brülisauer főmérnök dolgozta ki. Ezután vonták be a Fanuc Switzerland céget és a Robofact rendszerintegrátort, állapodtak meg a koncepcióban és nem sokkal később a végrehajtásban. A Jansen AG-nak mindeddig nem voltak saját tapasztalatai robotokkal. Brülisauer: „Számos szempontból ez egy tesztprojekt volt. Egyrészről ezzel az előremutató projekttel megtettük az első lépést a robotikában.  Másrészről az új beruházásoknál az ergonómiai szempontok egyre fontosabb szerepet játszanak.” Hasonlóan lényeges volt, hogy a gyártás „a közeli jövőben megőrizheti a versenyelőnyét” – tette hozzá a főmérnök.

A nagy igénybevételre méretezett Fanuc M-900iB teherbírása 700 kg, kinyúlása pedig 2832 mm.

Az automatizálás célját egyszerűen így határozták meg: „Egyszerű folyamatok automatizálása, bonyolult manuális feladatok kezelése.” Eredetileg átfogó automatizálási csomagot terveztek, de gyorsan világossá vált: „A száz százalékos automatizálás a túl magas költségeken felül műszakilag is komoly követelményeket támasztott volna.”

A Jansennél a súlyos csőtekercsek mozgatását egy robotra bízták, felére csökkentve a beltéri darunak a feladat teljesítéséhez szükséges időt.

Svájc legnagyobb robotja

A robot kiválasztásához csak néhány paramétert kellett figyelembe venni. A szükséges teherbírást a feladat határozta meg, a kinyúlást pedig az üzem elrendezése. Manuel Frei: „Annak érdekében, hogy a projekt költségvetésén belül maradjunk, standard robotot terveztünk be.” A Jansen AG ezzel a követelményprofillal kereste meg a Fanuc svájci leányvállalatát. Michael Schüpbach, a robotikáért felelős értékesítési igazgató kapcsolatba lépett a Robofact rendszerintegrátorral, amely azután kidolgozta a rendszert. A Jansen és a Robofact autóval csak 40 percre vannak egymástól, ami ugyancsak elősegítette az együttműködésüket, különösen az elfogadás előtti és a végleges elfogadási szakaszokban.

A 700 kg teherbírású és 2832 mm kinyúlású, nagy igénybevételre méretezett Fanuc M-900iB robotot helyezték üzembe. A Robofact az általa tervezett megfogószerkezetet úgy készítette el, hogy legyen benne tartalék, ha például a legfeljebb 350 kg súlyú teher súlypontja nincs középen.  Ezt a rugalmasság szempontja követelte meg, mert az üzemben a szabványos hosszúságokon felül egyedi termékeket is csomagolnak.

A robot működés közben alkalmazkodik. Az „alkalmazkodik” fogalom azonban nem teljesen pontos. Például 40 mm átmérőjű és különböző, 50 és 400 m közötti hosszúságú csövek tekercselésénél elegendő a megfelelő program kiválasztása a rendszer áttekinthető vezérlőpultján. Minden egyebet a program tárol. Ha csak a csőátmérőt kell 40-ről 32 mm-re módosítani, akkor a rendszert az extrudersortól át kell alakítani a tekercselőig. Időszükséglet 2–2,5 óra, ahol az extruderrendszer összeillesztése igényli a legtöbb időt. Maga a tekercselő és az automatizálás változtatás nélkül hoz létre eltérő átmérőket.

A mozgatás ideje megfeleződik

Az extrudersorról lejövő műanyag csöveket kettős szálként tekercselik, és a megrendelés szerint vágják. Az új csőrészlet elejét a második tekercselőállomáshoz irányítják. Ezután a csőtekercset csomagolópántokkal rögzítik a tekercselőállomáson, ahonnan előre meghatározott helyzetbe gurul a robothoz. A robot megragadja a tekercset, és olyan helyzetbe hozza, hogy a teljes hegesztés manuálisan elvégezhető legyen. Egy szomszédos hegesztőgépen a próbalábat, amely lényegében egy U alakú alkatrész, az alsó véghez és a felfelé vezető cső elejéhez hegesztik. A gépkezelő ehhez a megfelelő csővégeket a műanyaghegesztő gépbe helyezi. Bár maga a hegesztési folyamat semmiben sem változott, a robotikával egyesített automatizálás e ponton 15-ről mintegy hét percre csökkentette a munkafolyamat idejét. A szokásos beltéri daruval történő mozgatás sokkal bonyolultabb volt. A próbaláb felhegesztése után a kettős cső végét újból összekapcsolják, és a robot a kész köteget a palettázó állomáshoz viszi, ahol zsugorfóliával rögzítik.

Roland Egli, a gossaui Robofact AG tulajdonos-vezérigazgatója: „Svájcban a Jansen gyárában helyeztük üzembe az első ekkora teherbírású robotot.”   

A berendezés felépítése és programozása azonban hasonló volt a kisebb gépekéhez. A robot teljes mozgási profilját Roboguide-dal szimulálták. „A manuális műveletekhez szükséges elérhetőség fontos kérdés volt a tervezés során” – mondta Egli. A védőburkolat „hideg átalakulásának” megakadályozására a Robofact szakemberei igen intenzíven fokozottan foglalkoztak a „biztonság” kérdésével. A cellát egy padlószkenner és fotocellák védik. Fehér fény jelzi az alkalmazottaknak, hogy beléphetnek a munkaterületre.  „A kiválasztott megoldással az alkalmazottakat sokkal hatékonyabban tudjuk foglalkoztatni” – állapította meg Brülisauer. „Gyorsabbak és hatékonyabbak lettünk.” A kettős szálú rendszer bevezetésével a gyártási kapacitásunk is nagyobb lett. Továbbá az új berendezés az extruderrészleg átmenőteljesítményét is jelentősen fokozta. A kezdeti vizsgálatok nyomán a robot sebességét azonban 60%-ra korlátozták, mivel a mozgatási idővel a ciklusidő alig tud lépést tartani.

A teljes automatizálás a személyi kiadásokat is csökkentette. A megtakarítások főleg a kisebb hosszúságoknál jelentkeztek, ahol a manuális műveletek aránya is nagyobb.

A robotberuházás 3–4 év alatt megtérül. Egy dolog már most világos: „Ezzel a fejlesztéssel az üzem egésze nagy lépést tett előre a termelés fejlesztésében” – mondta Manuel Frei. Ez különösen vonatkozik a gyártási kapacitásra és a hatékonyságra. „A megfelelő termékek, a hatékony berendezés, a jó minőség és a piac közelsége” – Brülisauer szerint ezek a siker elemei.

A Robofact által megtervezett megfogószerkezetben van tartalék, még akkor is, ha a legfeljebb 350 kg súlyú teher nincs kiegyensúlyozva.