Roboti LR Mate hitro pakirajo pločevinke na koncu proizvodnje linije družbe Hoffmann Neopac 

Naloga:
Dodati nove stroje za pakiranje v zapleteni liniji za pakiranje, tako da bo vsebovala robote za ravnanje z izdelki, ne da bi pri tem ogrozili zanesljivosti ali dobavne roke.

Rešitev:
Roboplan je preoblikoval celotni proizvodni obrat in na koncu zamenjal stare robote Scara z roboti FANUC LR Mate 200iD. Ti roboti so se izkazali za optimalno prilagojene za zahtevno opravilo zlaganja pločevink družbe Hoffmann v škatle. Zaradi prirobnic na pločevinkah morajo biti roboti izredno spretni.

Rezultat:
Ker jih lahko nagnejo pod kotom, kompaktni šestosni roboti FANUC LR Mate zagotavljajo pravilno zlaganje pločevink v škatle. Roboti LR Mate dosegajo zelo hiter tempo dela.


Družba Hoffman Neopac je posodobila linijo za pakiranje in tako povečala storilnost

Za proizvajalca kovinske in plastične embalaže Hoffmann Neopac je pravočasna dobava izdelkov strankam osnovni vidik poslovanja. Zanesljivost izvajanja svojih storitev je družba še dodatno okrepila tako, da je strojem za pakiranje dodala nove funkcije ter zamenjala krmilja in robote. Mehanskih enot v dobrem stanju ni spreminjala. Družba vidi glavne prednosti v obnovitvi zanesljivosti in razpoložljivosti visoko tehnoloških sistemov.


Oblikovalci so v času razširjenosti konzerv ustvarili nekaj pravih biserov. Duh preteklosti pri izdelavi tovrstnih izdelkov iz pločevine je danes ujet v redkih dragocenih zbirkah. Številni izdelki izvirajo iz švicarskega mesta Thun in jih je izdelala družba Hoffmann. To družinsko podjetje se že pet generacij oziroma več kot 110 let predano posveča pakiranju vsebin v pločevinaste embalažne izdelke. Danes se Hoffmann Neopac bolj zavzeto kot kadar koli prej ukvarja z visokokakovostnimi oblikami in dekoracijo posameznih pločevink.
Družba z lastnim oddelkom za raziskave in razvoj, proizvodnjo ter tiskarno ustvarja izdelke za stranke po vsem svetu na tako poseben način, da se številne njihove pločevinke še vedno obravnavajo kot zbirateljski kosi. In čeprav se pločevinast izdelek zdi nekaj vsakdanjega, zaradi svoje inovativnosti leto za letom pobira nagrade, kot sta »Swiss Star« (za pločevinasto škatlico za bombone Ricola) in srebrna medalja na podelitvi nagrad »Can of the Year«. Če nagrade slučajno ne prejme pločevinka, pa jo prejme za otroke varna plastična kanila (nagradna »Swiss Star« 2013) – inovacija, ki temelji na tradiciji.
Vsaka pločevinka je izdelana po bolj ali manj enakem postopku: priprava pločevinastih plošč, kovanje, ukrivljanje ali oblikovanje posameznih delov, nameščanje in na koncu pakiranje. Čeprav je faza kovanja precej zapletena, pa vse naknadne faze ne vključujejo težjih mehanskih postopkov. Zaradi tega je proizvodnja v teku že leta oziroma desetletja.
Mehanizem transportnih trakov in robotskih celic, ki se je po 20 letih ravno lepo utekel, je še vedno v odličnem stanju in ohišja še vedno izpolnjujejo tehnične zahteve. Uvedeni roboti Scara pa so po drugi strani že zastareli in nezanesljivi. Mrtvi časi so postajali vse pogostejši in serviserji so za vzdrževanje delovanja starih robotov porabili bistveno preveč časa. Na pomoč je priskočil strokovnjak za avtomatizacijo izvajalca Robofact. Fabian Anderegg, vodja oddelka pri izvajalcu integracije sistemov Robofact AG, Gossau: »Delovanje sistema se praktično ni več dokumentiralo.« Že dolga leta ni nihče beležil uvedenih sprememb. To je v okviru sodobnih praks na področju vzdrževanja in popravil nedopustno. Pri izvajalcu Robofact so ustvarili model CAD. Dokumentirali so mehanske in pnevmatske lastnosti ter električne napeljave, kot da bi šlo za povsem nov sistem. Anderegg: »Hoffmann Retropak je prejel celotno dokumentacijo proizvodnega obrata skupaj z dodanimi funkcijami.« Beat Lehnherr, vodja oddelka za servis in vzdrževanje pri družbi Hoffmann Neopac, meni, da je cilj dodajanja novih funkcij izpolnjen: »Zdaj natančno poznamo sistem od zunaj in od znotraj.« V finančnem pogledu je to znanje manj pomembnejše za vsakodnevno proizvodnjo kot za vzdrževanje, servisiranje in nadaljnji razvoj.
Robofact je moral na začetku projekta najprej dokumentirati vse posebne funkcije in pripraviti model proizvodnega obrata. V tesnem sodelovanju s serviserji družbe Hoffmann je nato sledila faza načrtovanja in remonta v proizvodnem obratu. Anderegg: »Programsko opremo smo v celoti preizkusili v obratu in tako simulirali celoten proces.« Po mnenju sistemskega inženirja so bili zaradi natančnega beleženja inventarja in dobro načrtovanega koncepta potrebni le nekateri redki popravki. Program, ki ga je zasnoval Robofact, je bilo treba samo še naložiti v sistemski krmilnik. Natančne nastavitve na mestu uporabe so bile zaradi dobrih prejšnjih priprav izvedene v okviru sodelovanja in zelo hitro.
Robofact je skupaj z namestitvijo novega krmilnika namestil tudi nov uporabniški vmesnik. Po končanem projektu je Lehnherr navedel dve glavni značilnosti: »Nov uporabniški vmesnik je veliko bolj pregleden in izbira izdelkov med spreminjanjem velikosti je lažja.« Oba dejavnika vplivata na storilnost in razpoložljivost sistema. Napake operaterjev so praktično izključene. Anderegg razloži postopek: »Vsi »recepti« so shranjeni v krmilniku in priklicati jih je mogoče s preprostim dotikom zaslona.« Trenutni uporabniški vmesnik je zavarovan z geslom na več ravneh. Operaterju so neposredno dostopni le gumbi, potrebni za upravljanje sistema. Na podlagi izkušenj iz prakse preprostejša uporaba različnih programov in vhodov pomeni neposredno nižjo stopnjo napak in posledično višjo razpoložljivost. V preteklosti je bilo treba pri spremembi oblike v nastavitve programa robota in vnesti posamezne parametre, v primeru sistemske napake pa je mrtvi čas označevala zgolj rdeča signalna lučka, medtem ko so danes napake razvidne iz navadnega besedila. Sporočilo »Valja XY ni mogoče uporabljati« bistveno skrajša postopek odpravljanja napak. Poleg tega je oblika vseh površin enotna, kar omogoča boljši pregled.
Starejši roboti Scara so bili zamenjani s členkastimi robotskimi rokami LR Mate 200iD. Prednost so dobili šestosni roboti FANUC zaradi njihove dodatne prostostne stopnje, vendar doseg 717 mm in največja nosilnost 7 kg nista bila odločilna dejavnika. Lehnherr kljub temu ne vidi slabosti: »Večja mera fleksibilnosti je vedno dobrodošla.« Navsezadnje velja to tudi za postopke pakiranja. Vsi strokovnjaki za pakiranje vedo, da je zadnja vrsta vedno najtežavnejša. Ker imajo nekatere pločevinke prirobnice, se zadnja vrsta nikoli ne prilega posamezni obliki škatle povsem enako. Mobilnost robota je zaradi tega bistvenega pomena, saj je morda treba pločevinke v škatlo vstaviti pod naklonom. Podjetje si je prikrajšalo skrbi z analizo časa cikla robota FANUC: »Deluje tako hitro, da se zlahka vključi v kateri koli interval.«

V položaju prijemanja je robotu na voljo od 6 do 9 pločevink, odvisno od njihove velikosti in velikosti enot pakiranja. LR Mate nato pograbi celotno vrsto pločevink. Pri spremembi oblike se priključek orodja zamenja z ustreznim priključkom zunaj celice. Zamenjava priključka se izvede le v nekaj korakih.

Linija 8 je že v teku

Linija z nazadnje opravljenim remontom je linija 8. Thun sicer vključuje 10 linij te vrste, konfiguracija katerih je bolj ali manj enaka. Na začetku linije se skujejo posamezni deli pločevink, ki se nato ukrivijo, spojijo in zapakirajo. Linija 8 na primer deluje z 80 udarci na minuto. Takšna zmogljivost ni nujno posledica uvedbe novega robota. Z dodajanjem funkcij se preprosto ni mogoče izogniti zakonom fizike. Beat Lehnherr: »Z novim robotom je zanesljivost bistveno večja, kar navsezadnje pomeni večje količine enot.« Pri tem je učinkovitost robota največja pri 60 % največje hitrosti.
Kot pojasni Lehnherr, obstaja dodaten razlog za nespremenjeno konfiguracijo sistema: »Celotna proizvodnja in postopek sestavljanja sta razdeljena tako, da je mogoče upravljati posamezne postaje.« Zapletenost posameznih linij je funkcija celotnega procesa.
Med ogledom sistema so bili obiskovalci obveščeni o tem, da je uporaba zaščitnih oblačil obvezna. Proizvodnja navsezadnje zajema (tudi) pakiranje hrane, pri čemer pa je v vseh strojih uporabljeno olje ali mast s potrdilom agencije FDA. Standardni primer so t.i. tridelne pločevinke – zelo opisno ime za tradicionalno konzervo s spodnjim pokrovom, osrednjim delom in zgornjim pokrovom.

Uporaba izdelkov FANUC