FANUC > Cazuri particularizate > STIHL
Obţineţi navigarea

Sarcina:
Binecunoscutul producător de fierăstraie cu lanț, STIHL, cu sediul în Waiblingen, aproape de Stuttgart, produce și o gama de mașini de debitat cu motor pe benzină. Pentru acestea, a fost pus în funcțiune Robotul Colaborativ CR-35iA. O mașină de debitat cântărește aproximativ 10 kg, iar fără ajutor din partea lui CR-35iA, operatorul trebuie să o manevreze de unul singur. Până în prezent, acest lucru s-a dovedit a fi o povară considerabilă pentru operator.

Soluție:
Utilizarea robotului ar trebui să ușureze munca angajaților din linia de ambalare a mașinilor de debitat. În noua linie de ambalare, sarcina robotului este de a scoate mașina de debitat de pe o bandă transportoare suspendată, de a efectua testul de vibrații și de a o suspenda până când o verificare vizuală finală este finalizată. Ulterior, robotul așează mașina de debitat într-o cutie de expediere

Rezultatul:
Robotul ușurează munca angajaților din linia de ambalare în timp ce se deplasează cu o viteză de 250 mm/s. Și preia sarcina de ridicare a încărcăturilor cu greutate mare de la angajați. Întrucât o singură mașină de debitat are o greutate de aproximativ 10 kg, un angajat ajunge să ridice aproximativ 8 tone pe schimb. Software-ul FANUC „Line Tracking” și opțiunea „Collision Guard”, deja cunoscute de STIHL, simplifică procesul. STIHL a inclus roboții FANUC în operațiunile sale din întreaga lume începând cu anii 1990.

Descărcare PDF

Software de monitorizare a liniei și opțiune de protecție împotriva coliziunii cu CR-35iA

Exemplu de colaborare - STIHL deschide noi porți cu Roboții Colaborativi ai FANUC


Sute de roboți sunt deja utilizați de producătorul de fierăstraie cu motor STIHL, cu sediul în Waiblingen, aproape de Stuttgart. Acum a fost inclus și primul Robot Colaborativ. STIHL a făcut un pas important în dezvoltarea tehnologiei utilizând FANUC CR-35iA. Utilizarea robotului ușurează munca angajaților din linia de ambalare a mașinilor de debitat.

Demararea producției a durat doar trei zile. Până atunci, numărul de bucăți specificat a fost deja atins. Acest lucru s-a datorat bunei pregătiri din spatele primei misiuni a unui Robot Colaborativ în cadrul STIHL. Echipa de ingineri de producție din cadrul companiei a petrecut un an întreg, dezvoltând cerințele tehnice și pregătind locul de muncă pentru modelul CR-35iA. Toată acea pregătire intensivă a dat roade. Chiar și în primul schimb de noapte, robotul a rulat fără nicio problemă. Acesta este momentul când liderul grupului, André Lange, care răspunde de planificarea serviciilor și a hardware-ului, a beneficiat de buna cunoaștere a tehnologiei robotice FANUC pe care au folosit-o în multe aplicații:

Atât manipularea, cât și programarea sunt a doua natură a echipei, ceea ce, după cum subliniază André Lange, „ne-a permis să ne concentrăm pe implementarea conceptului de loc de muncă colaborativ”.

STIHL urmează aceeași direcție de dezvoltare de ani de zile

Anul trecut, producătorul de fierăstraie cu lanț a înregistrat o cifră de afaceri record de 3,46 miliarde de euro. Între 2015 și 2019, investițiile globale ale companiei în dezvoltarea, fabricarea și vânzarea de produse au fost de aproximativ 1 miliard de euro. Din acestea, 300 de milioane de euro au fost investite numai în compania mamă – un angajament clar față de locația din Germania. O gamă de produse pentru utilizatorii profesioniști, inclusiv mașini de debitat, sunt fabricate și ambalate la sediul companiei din Waiblingen. Aici a fost pus în funcțiune Robotul Colaborativ CR-35iA.

În noua linie de ambalare, sarcina robotului este de a scoate mașina de debitat de pe o bandă transportoare suspendată, de a efectua testul de vibrații și de a o suspenda până când o verificare vizuală finală este finalizată. Ulterior, robotul așază mașina de debitat într-o cutie de expediere În această zonă de cooperare, robotul se mișcă numai la o viteză permisă de 250 mm/s.
CR-35iA se ocupă de sarcinile dificile

Înainte de montarea robotului în această stație de lucru, manipularea și testul de vibrații erau efectuate manual de către un operator.

Practic, testul de vibrații este un test acustic, prin care mașina de debitat este scuturată - este un pas important în asigurarea calității și în verificarea finală. Dacă se aude un „clic” în momentul în care este scuturată, atunci capul de aspirație este instalat corect și mașina de debitat poate fi ambalată. Întrucât o singură mașină de debitat are o greutate de aproximativ 10 kg, un angajat ajunge să ridice aproximativ opt tone pe schimb. Prin urmare, robotul îl ajută enorm pe angajat.
Personalul liniei de ambalare a fost implicat încă de la început în proiect. Nu numai că a fost capabil să ofere o evaluare de specialitate a instalației de testare, dar a influențat, de asemenea, designul și ergonomia. Markus Wahl, de la departamentul de Proiectare și Inginerie din cadrul STIHL și responsabil cu construirea sistemelor de asamblare, a avut zilnic de-a face cu roboții pe durata proiectului: „Angajații din linia de ambalare au venit cu multe idei bune pe care le-am implementat.” Deoarece sugestiile reprezintă urmarea directă a experienței practice, acest lucru a determinat atât identificarea sensului tehnologic al roboților, cât și creșterea gradului de acceptare al acestora de către personal încă de la început.

Banda transportoare suspendată are aproximativ 80 de suporturi pentru piesa de prelucrat. Dar, pe măsură ce durata lucrărilor de reglare a fiecărei mașini de debit, pe parcursul testării de la finalul procesului, poate varia, nu toate suporturile pieselor de prelucrat de pe banda continuă sunt ocupate. Uneori, mai multe poziții, una după alta, rămân neocupate. Un cârlig încărcat de pe banda suspendată de care se prinde o mașină de debitat, este recunoscut de mai multe sisteme de camere de-a lungul căii de transport și această informație este transmisă controlerului principal și sistemului de gestionare a datelor. Robotul își sincronizează viteza cu banda, prin intermediul software-ului FANUC „Line Tracking” și apoi prinde mașina la momentul potrivit. După cum explică Markus Wahl: „Scopul este de a folosi robotul cât mai mult timp în mod continuu pentru a nu exista timpi morți.” Unul dintre cele mai multe trucuri simple folosite face referire la viteza cârligului de agățare: Acesta a fost proiectat pentru a fi variabil.
Pentru ca robotul să poată fi utilizat la capacitate maximă, există și o posibilitate de depozitare intermediară după banda transportoare suspendată. De exemplu, această zonă tampon este folosită atunci când ajung mai multe mașini de debitat la stația de ambalare decât angajatul poate inspecta, sau atunci când el își ia o pauză. Apoi robotul funcționează complet automat. În toate situațiile, scopul este ca banda transportoare suspendată să fie goală. Dacă reaprovizionarea din secția de asamblare este redusă, robotul funcționează pentru a goli zona tampon. O variabilă în această poziție este reprezentată de angajat. Timpii pentru testarea individuală pot varia.

Așa cum explică Markus Wahl: „A trebuit să rezolvăm problema cu tehnica de reglare automată.”

Dacă robotul ratează o piesă de prelucrat, există diferite scenarii de ciocniri. Robotul fixează mașina de debitat cu cele două mânere, unul după altul. Doar atunci când ambele mânere sunt prinse, robotul poate lua mașina de debitat de pe banda transportoare suspendată. Dacă acest lucru nu se produce, așteaptă următoarea piesă.

Iată de ce, afirmă Markus Wahl: „Verificăm încărcătura complet ridicată direct de la graifer.”

STIHL folosește tehnologii moderne pentru producție

STIHL a dezvoltat propriul său graifer pentru CR-35iA. Are la bază un graifer clasic. Cu toate acestea, acest lucru nu este vizibil în mod clar deoarece graiferul prezintă o protecție astfel încât stratul protector să aibă un efect de atenuare suplimentar atunci când intră în contact cu oamenii. Pentru a realiza acest lucru, a fost nevoie ca inginerii de producție din Waiblingen să includă o mulțime de sisteme tehnice suplimentare. Astfel, graiferul a devenit un echipament interactiv om-mașină. În consecință, acesta indică modul de funcționare în care se află cu ajutorul LED-urilor. De exemplu, LED-ul roșu se aprinde atunci când robotul funcționează în regim de mare viteză la 750 mm/s. Modul de siguranță MRC (Machine Robot Collaboration) este indicat de LED-ul albastru. Butoanele de comandă iluminate aflate pe graifer permit operatorului să confirme starea OK sau, în mod similar, starea NOK, dacă acesta a descoperit un defect, iar mașina de debit ridicată de graifer trebuie descărcată pentru reparații ulterioare. Dacă robotul este oprit deoarece scanerele au detectat o persoană în zona de siguranță, de exemplu, atunci funcția graiferului este dezactivată. În consecință, îndeplinirea cerințelor operaționale - capacitate de încărcare de 10 kg, viteză maximă de 750 mm/s și un profil de accelerație al etapelor – a fost realizată.
Graifere robotizate cu senzori speciali acționează ca un element de interacțiune între om și robot
În urma efortului depus în integrarea sistemelor, nu numai în ceea ce privește graiferul, apare o întrebare: de ce STIHL nu s-a bazat pe nici un integrator de sistem extern, ci doar pe dezvoltarea internă propriu-zisă? Markus Wahl nu a întârziat prea mult cu răspunsul: „Ne cunoaștem produsele, procesele și angajații din centrul de producție. Și pentru că am discutat cu oamenii din producție, într-un stadiu incipient, avem cunoștințe și despre diferitele situații care pot apărea.” În plus, abordarea bazelor de date relevante privind produsele și linia de asamblare, și dobândirea de cunoștințe despre structura sistemului de producție ar necesita o perioadă de timp pentru un integrator extern. După cum arată André Lange: „Noi nu am fi fost în măsură să definim specificațiile cerințelor noastre în avans.”

Capacitatea de a utiliza Robotul colaborativ CR-35iA cu sistemul normal de control FANUC, asemenea „colegilor” săi de culoare galbenă, s-a dovedit a fi unul dintre principalele avantaje: Tehnologia de control și interfața cu utilizatorul sunt aceleași. Componentele utilizate ale sistemului, la fel și software-ul FANUC „Line Tracking” care este deosebit de util pentru sincronizarea cu sistemul cu bandă transportoare suspendată, integrarea sistemelor cu camere sau opțiunea software atestată „Collision Guard”, sunt deja cunoscute și apreciate de STIHL. 
Și în acest caz, STIHL se bucură de o bogată experiență. De la prima introducere a roboticii la mijlocul anilor '90, s-au acumulat multe cunoștințe și know-how în ingineria robotică, în special cu sute de roboți FANUC care operează în toate fabricile STIHL din întreaga lume. André Lange subliniază că: „Adoptăm și respectăm concepte de producție relativ uniforme în toate locațiile. Echipamentele de producție, utilizate în întreaga lume, cum este cazul roboților FANUC, ne ușurează munca pe diferite niveluri, de la inginerie și programare, până la servicii.”

„Este de așteptat ca, în viitor, utilizarea roboților să crească în procesele noastre de producție”, explică Lange. Faptul că roboții colaborativi se află în prezent în centrul atenției demonstrează exclusiv dezvoltarea ulterioară a strategiei de producție existente cu gradul lor înalt de integrare verticală. André Lange indică: „Întotdeauna ne punem întrebarea: Cum pot roboții să ușureze munca zilnică a angajaților? Roboții colaborativi propun o tehnologie care deschide noi porți: Acum avem posibilitatea ca oamenii să lucreze mână în mână cu un robot. Vrem să testăm acest lucru, pentru a avansa și a dobândi un avantaj concurențial.”

Argumentele pe care André Lange le aduce în favoarea MRC se pot aplica, în mod egal, roboților clasici. Cu toate acestea, el subliniază în mod clar pasul important în evoluție realizat de STIHL: „Avem deja un grad ridicat de automatizare, dar de acum încolo, trebuie să căutăm și să eliminăm lacunele existente. Această tehnologie propune noi posibilități de proiectare a instalației de producție.”

Siguranța are prioritate

CR-35iA a funcționat zilnic mai mult de o jumătate de an, iar rezultatele nu sunt recunoscute doar de managerii de proiect, André Lange și Markus Wahl. Și personalul l-a acceptat în totalitate. Referindu-se afectiv la nivelul interior ca Hulk, Robotul Colaborativ este un dispozitiv pe care niciunul dintre angajații STIHL nu dorește să-l piardă.

Colaborarea deschisă cu autoritatea OHS este benefică

CR-35iA a funcționat zilnic mai mult de o jumătate de an, iar rezultatele nu sunt recunoscute doar de managerii de proiect, André Lange și Markus Wahl. De asemenea, personalul l-a acceptat în totalitate. Referindu-se afectiv la nivelul interior ca Hulk, Robotul Colaborativ este un dispozitiv pe care niciunul dintre angajații STIHL nu dorește să-l piardă.

Despre STIHL

Grupul STIHL dezvoltă, produce și distribuie echipamente motorizate pentru silvicultură și agricultură, precum și pentru amenajarea grădinilor, industria construcțiilor și alte dispozitive solicitate de anumiți utilizatori. Oferta de produse este completată de gama VIKING de echipamente de grădinărit. Produsele sunt vândute exclusiv în mai mult de 160 de țări printr-o rețea de agenți autorizați de servicii - cu 37 de filiale de vânzări de grup și de marketing, aproximativ 120 de importatori și peste 45.000 de dealeri autorizați. STIHL produce în șapte țări din întreaga lume: Germania, SUA, Brazilia, Elveția, Austria, China și Filipine. Din anul 1971, STIHL este brandul cu cele mai multe fierăstraie cu lanț vândute din întreaga lume. Compania a fost înființată în 1926 și își are sediul în Waiblingen, aproape de Stuttgart. În 2016, STIHL a avut vânzări de 3,46 miliarde de euro, cu 14.920 de angajați în întreaga lume.