Используйте навигацию

В компании Hoffmann Neopac роботы LR Mate используются для быстрой укладки банок на завершающем этапе производства’

Задача:
Модернизация оборудования комплексной упаковочной линии за счет установки дополнительных роботов для перемещения продукции без снижения надежности или увеличения сроков поставок.

Решение:
Компания Roboplan полностью реорганизовала производство, заменив использовавшиеся на заключительных этапах старые роботы Scara новыми роботами FANUC LR Mate 200iD. На производстве Hoffmann данные роботы доказали, что прекрасно справляются с выполнением сложной операции раскладки банок по коробкам. Загнутые края банок требовали применения роботов с превосходными двигательными способностями.

Результат:
Шестиосевые компактные роботы Fanuc LR Mate способны наклонять банки, обеспечивая их правильную раскладку по коробкам. Роботы LR Mate демонстрируют очень высокие скорости работы.


Hoffman Neopac увеличивает мощность упаковочной линии

Для компании Hoffmann Neopac, производителя металлической и пластиковой упаковки (жестяные банки и тюбики), своевременные отгрузки заказчикам имеют большое значение. Чтобы удерживать высокий уровень надежности поставок, компания решила модернизировать упаковочное оборудование. Была произведена замена контроллера и роботов. Механические узлы в хорошем состоянии были оставлены. Выгода заключается в восстановлении высокой надежности и эксплуатационной готовности системы.


Когда жестяные банки стали популярны, дизайнеры создали несколько подлинных шедевров. Дух прошлого поколения жестяных банок теперь можно ощутить лишь в современных ценных коллекциях. Многие из них были произведены компанией Hoffmann из швейцарского города Тун. Это семейное предприятие в пятом поколении уже более 110 лет с увлечением занимается производством жестяных банок для упаковки. Сегодня Hoffmann Neopac, как никогда ранее, является символом высококачественного дизайна и индивидуального оформления банок.
Обладая собственным отделом исследований и разработок, производственным и печатным цехом, компания поставляет свою продукцию заказчикам по всему миру, однако с настолько индивидуальным подходом, что многие жестяные банки до сих пор считаются коллекционными экспонатами. И в такой традиционной отрасли, как производство жестяных банок, есть место инновациям: каждый год появляются инновационные идеи, награждаемые такими призами, как Swiss Star (за банку Ricola для упаковки свежих продуктов) или серебряная медаль в конкурсе Can of the Year. В 2013 году приз Swiss Star достался не жестяной упаковке, а безопасной для детей пластиковой трубке для катетеров. Нетрадиционная инновация, откровенно говоря.
Все жестяные банки изготавливаются почти одинаково. Из листового металла производится штамповка, гибка или формовка деталей, после чего производится их сборка и упаковка. В основном все происходит на этапе штамповки и на всех последующих этапах нет никаких важных механических процессов. Поэтому оборудование служит годы или даже десятилетия.
Механизмы конвейеров и роботизированных модулей после двадцати лет работы находятся в безупречном состоянии, как будто только что установлены. Обвязка линии все еще соответствует требованиям. Однако установленные роботы Scara уже устарели и перестали демонстрировать стабильную работу. Слишком часто стали случаться простои и техники по ремонту стали тратить гораздо больше времени на поддержание работоспособности старых роботов. Специалист по автоматизации из компании Robofact обещал помочь. Фабиан Андерегг, руководитель отдела системного интегратора Robofact AG из Госсау говорит: «Документация на систему больше практически не обновлялась». Многие годы никто не вел учет выполненных модификаций. Это не соответствует современным подходам к обслуживанию и ремонту. В компании Robofact создали компьютерную модель системы с указанием ее механических, пневматических и электрических устройств, практически как для новой системы. Андерегг: «При модернизации Hoffmann Retropak получил полный пакет технической документации». Бит Ленхерр, руководитель сервисно-ремонтной службы Hoffmann Neopac, считает цель модернизации достигнутой: «Теперь мы знаем систему как свои пять пальцев». В стоимостном выражении, это знание более важно для ремонта, обслуживания и дальнейшего развития, чем для выполнения ежедневного плана производства продукции.
На начальном этапе проекта, в Robofact составили перечень всех специальных функций и подготовили модель линии. Разумеется, работы по проектированию и модернизации велись в тесном взаимодействии с техниками по ремонту из Hoffmann. Андерегг: «У себя мы полностью протестировали программное обеспечение и тем самым выполнили симуляцию всего процесса». По словам системного инженера, при аккуратном обращении с оборудованием и хорошо продуманной концепции требовались незначительные переделки. Созданную в Robofact программу нужно было лишь загрузить в контроллер системы. Точная настройка на месте была произведена совместно и, благодаря хорошей подготовке, заняла очень мало времени.
Помимо нового контроллера, Robofact также установила новый пользовательский интерфейс. В конце дня Ленхерр пришел к двум основным выводам: «Новый пользовательский интерфейс имеет гораздо более понятную структуру, что упрощает выбор изделия при изменении размера». Оба фактора отражаются на производительности и эксплуатационной готовности системы. Ошибки оператора практически исключены. Андерегг поясняет процедуру: «Все рецептуры хранятся в контроллере и вызываются простым нажатием на сенсорный экран». В текущем пользовательском интерфейсе предусмотрена многоуровневая защита паролями. Оператор имеет прямой доступ только к тем кнопкам, которые необходимы для управления системой. Практический опыт показал, что упрощение работы с различными программами и входными данными напрямую влияет на снижение интенсивности ошибок и повышение эксплуатационной готовности. Раньше для изменения форматов нужно было входить в программу робота и вводить в нее отдельные параметры. В прошлом, при возникновении в системе ошибки загоралась только красная сигнальная лампа индикации простоя, а сейчас ошибка выводится в текстовом виде. Сообщения вида «Неполадка цилиндра ху» значительно сокращают процесс поиска и устранения неисправности. Кроме того, все оборудование теперь имеет унифицированную конструкцию и выглядит гораздо лучше.
Старые роботы Scara были заменены на роботы LR Mate 200iD с шарнирной рукой. Предпочтение было отдано шестиосевым роботам FANUC благодаря их дополнительным степеням свободы. Тем не менее, досягаемость 717 мм и максимальная грузоподъемность 7 кг не стали решающими факторами. Однако Ленхерр не расстраивается по этому поводу: «Более высокая гибкость никогда не помешает». В конечном счете, это также относится к стандартным упаковочным процессам. Что известно всем специалистам по упаковке: Самым трудным всегда является последний ряд. Поскольку некоторые банки имеют загнутые края, то последний ряд не всегда одинаково хорошо входит в коробку. Поэтому робот должен обладать маневренностью, достаточной для наклона банок при поднесении их в коробке. Компания избавилась от необходимости анализа продолжительности рабочих циклов робота FANUC: «Он настолько быстрый, что легко справляется с любыми интервалами».

В зависимости от размера банок и вместимости упаковки, робот одновременно захватывает от шести до девяти банок. LR Mate всегда захватывает сразу весь ряд банок. При изменении формата, соответствующая оснастка устанавливается за пределами модуля. Смена оснастки состоит всего из нескольких этапов.

Линия 8 уже работает

Линия 8 была только недавно модернизирована. Всего установлено десять линий такого типа. Конфигурации линий практически идентичны. На входе каждой линии производится штамповка отдельных деталей, а затем гибка, сборка и упаковка. Линия 8, к примеру, работает на скорости 80 циклов в минуту. Новый робот не обязательно увеличит эту скорость. Модернизация просто не позволяет обойти законы физики. Бит Ленхерр: «Впрочем, новый робот значительно повысил надежность. В конечном счете, это выражается в более высокой суточной производительности линии». Скорость этого робота составляет в лучшем случае 60% от максимально возможной.
Также была другая причина сохранения конфигурации системы, поясняет Ленхерр: «Все производство и процесс сборки подразделяются на блоки, что позволяет управлять ими по отдельности». Показатель сложности отдельных линий является функцией всего процесса.
Посетителям во время демонстрации системы говорили: Одевайте спецодежду! Это (также) относится и к упаковке пищевых продуктов. И во избежание любых недоразумений, во всех станках применяется жидкая или консистентная смазка с пищевым допуском FDA. Классическим примером являются так называемые трехкомпонентные сборные банки — описательное название традиционных жестяных банок, состоящих из нижней крышки, корпуса и верхней крышки.

Продукция FANUC в работе