Strokovnjak za strojno obdelavo Nelissen je namestil robota za posluževanje za povečanje proizvodnje

Naloga:
Zaradi pomanjkanja usposobljenih operaterjev in povečanja naročil je moralo podjetje Fijn Mekaniek Nelissen poiskati novo rešitev.

Rešitev:
Podjetje Nelissen se je odločilo, da bo težavo rešilo z avtomatizacijo posluževanja strojev na svoji stružnici CNC Mazak Integrex 200-IV. Po posvetovanju z izvajalcem integracije sistemov Robojob je strokovnjak za strojno obdelavo namestil šestosnega robota družbe FANUC in integriran robotski sistem za delo z vpenjalno glavo.

Rezultat:
Robot dela 24 ur na dan vse dni v tednu, ne zboli in se ne utrudi ter obratuje tudi ves konec tedna, če to zahtevajo naročila. Tako ima operater čas za programiranje in nastavljanje CNC stružnice ter druge naloge, za katere bi Nelissen sicer težko našel zamenjavo.


Podjetje Nelissen je težave zaradi pomanjkanja osebja odpravilo z roboti

TRDO DELO IN KANČEK SREČE

Fijn Mekaniek Nelissen je podjetje, specializirano za strojno obdelavo s sistemi CNC. Tehnike, ki jih uporablja, so struženje, rezkanje in žična erozija. Baza strank tega podjetja je zelo različna. Podjetje je s svojimi izdelki prepričalo več proizvajalcev strojev in tudi nekatera podjetja iz avtomobilske in letalske industrije. Fijn Mekaniek Nelissen poleg teh sektorjev deluje tudi na področju nujnih popravil, kar se odlično povezuje z visoko fleksibilnostjo, ki odlikuje podjetje.

Strast za kovine

Paul Nelissen je več let opravljal delo delovodje, leta 1990 pa je šel na svoje. Svoj posel je začel opravljati z enim strojem CNC za struženje in rezkanje. Kot pravi sam: »Na začetku je 50 % trdega dela in 50 %sreče.« In sreča je bila na njegovi strani, saj se je mlado podjetje hitro razvilo v to, kar je danes. Znanje, ki ga je poslovnež pridobil kot računovodja, preden se je podal v kovinsko industrijo, se je nedvomno obrestovalo tudi v obliki varnega finančnega pristopa. Vendar njega samega in njegovo podjetje najbolje označuje ljubezen in strast do obdelave popolnega obdelovanca v skladu z zahtevami stranke. »Morda se ne zdi posebno, vendar je izdelava dokončanega kosa iz kovinskega bloka, ki povsem izpolnjuje zahteve stranke, nekaj čudovitega.«

Pomanjkanje osebja

To filozofijo je prenesel tudi na svoje zaposlene in zlasti na operaterje strojev CNC. Prihodki od prodaje podjetja Fijn Mekaniek Nelissen rastejo v povprečju 10 % na leto, zaradi česar potrebuje vedno več strojev in delavcev. Vendar je iskanje kandidatov, ki so dovolj motivirani za to, da se priučijo tovrstnega visoko tehnološkega dela, videti kot nepremostljiva težava.

OPERATER SISTEMOV CNC JE POKLIC, ZA KATEREGA PRIMANJKUJE KADROV

»V današnjem času še vedno prevladuje mnenje, da struženje in rezkanja izvaja oseba v umazani, z motornim oljem prepojeni delovni obleki, ki stoji do kolen zakopana v kovinskih ostružkih,« doda v smehu in malce cinično. To je daleč od resnice. Delovno mesto je čist prostor brez oljnih meglic v zraku in tudi brez hrupa – visoko tehnološko delovno okolje.

Nezadostno število usposobljenih kandidatov

Napačna predstava glede poklica operaterja sistemov CNC izredno slabo vpliva na mlade ljudi, ki se potegujejo za službo v tej panogi. Posledica majhnega števila študentov tehničnih ved je majhno število ustrezno usposobljenih kandidatov. Najti ustreznega tehnika v tem majhnem obsegu kandidatov, ki je inteligenten in motiviran ter lahko deluje proaktivno in samostojno, je skoraj nemogoče. Paul Nelissen: »Preden zaupam delo operaterju sistemov CNC, za katerega sem prepričan, da bo opravljal delo povsem samostojno, traja od dveh do petih let. Pri tem imam v mislih osebo s tehnično izobrazbo.«

Ponavljajoče se delo

Iskanje kandidatov za delo ni edina težava. Treba je poskrbeti za to, da bo operaterju delo zabavno in predvsem v izziv. »Pri strojni obdelavi je užitek povezati teorijo s prakso skozi ustvarjanje obdelovanca. Pri izkušenih operaterjih je izziv tudi nastavitev stroja. Ko je to opravljeno in se zažene dejanska proizvodnja, delo ni več zabavno. Sledi zgolj še nalaganje in razlaganje stroja.

AVTOMATIZACIJA

Paul Nelissen se je v okviru odpravljanja obeh težav odločil, da bo uvedel avtomatizirano nalaganje in razlaganje svoje stružnice CNC Mazak Integrex 200-IV. Posvetoval se je z izvajalcem integracije sistemov Robojob. Rešitev je vključevala namestitev šestosnega robota podjetja FANUC in sistema IRS-CW (integrirani robotski sistem za delo z vpenjalno glavo).

Opis poravnave

Napredna stružnica in stroj za rezkanje vključujeta dve vpenjalni glavi. Robot FANUC je nameščen na levi strani odprtine stroja, njegova nagnjena postavitev pa zagotavlja nemoteno delo operaterja. Ob robotu je nameščena enota IRS-CW, ki nadzira dovod surovcev za obračanje in sprejema dokončane kose. Robot na primer vzame surovec s stojala in ga namesti v prvo vpenjalno glavo (ko se vratca samodejno odprejo). Po končanih postopkih v obeh vpenjalnih glavah, robotska roka odstrani dokončani obdelovanec iz druge vpenjalne glave in ga namesti na enoto IRS-CW. Ta delovni cikel se nato ponovi.

Robotska roka

Robot FANUC M-120 iA je šestosni industrijski model z integrirano zasnovo. To pomeni, da so vsi kabli krmilja vgrajeni v robotsko roko, kar omogoča lažje gibanje in zagotavlja, da so kabli vedno zaščiteni. Na enak način so zaščiteni tudi pnevmatski vodi. Robotska roka se upravlja prek krmilnika R-30A z nadzorno ploščo (iPendant) na dosegu operaterja. Ker operater sistemov CNC ni programer robotov, je izvajalec Robojob razvil vmesnik posebej za nalaganje in razlaganje strojev CNC. Ta krmilnik je del sistema IRS-CW, ki povezuje dovod in odvod obdelovancev, robota ter stroj CNC. Čas nastavitve novega cikla je presenetljivo kratek. V povprečju traja nastavitev nalaganja in razlaganja novega obdelovanca okoli 5 minut. Na novo ustvarjene programe lahko shranite za poznejšo uporabo in tako skrajšate čas nastavitve za nadaljnje ponavljajoče delovne cikle. Krajši čas nastavitve omogoča samodejno ravnanje tudi pri manjših serijah.

Sistem IRS-CW

Ta sistem upravlja dovod surovcev in zbiranje dokončanih kosov. Surovce z različnimi merami (premer: 23–250 mm) je mogoče namestiti brez posebnih mrežnih postavitev. Največja teža obdelovanca je 50 kg, odvisno od robota. Obdelovanci so nameščeni na nagnjene plošče, ki se upravljajo s servomotorji, in podprti v pokončnem položaju s prilagodljivimi podporniki. Poleg tega je standardno na voljo sprejemni pladenj za odvedene tekočine s sistemom za vnovično dovajanje odvedenih tekočin v stroj. Robot je privzeto opremljen z dvema prijemaloma (prvo je namenjeno za polizdelek in drugo za dokončani izdelek) s sistemom hitre zamenjave klešč prijemal, ki ga je razvil Robojob. Postopek zamenjave klešč prijemal traja le nekaj sekund.

Razširitev

Sistem je lahko dodatno opremljen s predelom za prijemala in samodejnim sistemom za hitro zamenjavo celotnih prijemal. Razširitev sistema IRS-CW lahko vključuje preprosto konfiguracijo sistema za samodejno nalaganje in razlaganje osi. Pomembno je vedeti, da je sisteme IRS-CW z orodji FANUC mogoče prilagoditi za skoraj vse stare in nove stroje CNC.

Postavitev

Za postavitev tega sistema sta potrebna dva dneva, nato pa sledi dan usposabljanja, namenjen za učenje uporabe krmilnikov robota. Učenje v praksi traja bistveno manj časa. Operater se nauči uporabljati krmilnike običajno že po nekaj urah dela.

Varnost

Trenutno je opisana konfiguracija strojev zavarovana s prosojnim zapiralom Troax z dvojnimi zaščitnimi pomičnimi vrati. Slabost te rešitve je, da zavzema veliko prostora. Vendar je povsem izvedljivo in (kar je morda še pomembneje) v skladu z novimi standardi za uporabo robotov, da v primeru, ko je na robotu nameščen zunanji laserski optični bralnik, to zapiralo odstranite. Ta optični bralnik neprekinjeno nadzira okolico in ugotavlja, ali bodo zaznani premiki ovirali programirano pot robotske roke. V tem primeru bo sistem zakasnil gibanje in ga po potrebi zaustavil. Postavitev robota in zlagalnika ni nujno dokončna. Izvajalec Robojob v podjetju Fijn Mekaniek Nelissen trenutno preučuje možnosti mobilne uporabe robota in skladov, pri čemer je konfiguracijo mogoče uporabiti tudi pri drugih strojih.

OCENA

Cena ni najnižja. Vrednost naložbe je od 50 do 120.000 evrov, odvisno od izbranega tipa robota in varnostnih funkcij. Gre torej za to, da je treba primerjati stroške avtomatizacije z donosom. Od tega bomo nato odšteli stroške povprečne plače v višini 38 evrov. Lastna cena primerljive konfiguracije strojev je od 3 do 8 evrov na uro, vsaj dokler robot ni odpisan. Po tem plačujete le stroške porabe električne energije. Paul Nelissen: »Po namestitvi je robot pripravljen na delo – nikoli ne zboli in se ne utrudi ter dela ob koncih tedna ... Če je treba avtomatizirani proces zagnati znova, operater opravi tisto, kar je pravzaprav njegova osnovna naloga: programira in nastavi stroj CNC.« Direktorja je ta sistem očitno povsem prepričal. »Kmalu pride nov stroj skupaj z robotom, to je gotovo. Drug scenarij ni mogoč, kajti v današnjem času gre za vprašanje, ali uvesti avtomatizacijo ali spremeniti lokacijo, pri čemer me slednje sploh ne zanima.«

Uporaba izdelkov FANUC