Spoločnosť Energoinwest SERWIS používa roboty ARC Mate 100iC na masovú výrobu korčekových zubov pre rýpadlá

Úloha: Zautomatizovať výrobu korčekových zubov pre rýpadlá priamo na mieste v povrchovej bani v Poľsku.

Riešenie: Realokovanie troch ručných zváračov, ktorých úlohou bola výroba zubov, na iné zváračské činnosti a použitie robotov ARC Mate 100iC spoločnosti FANUC na efektívne zváranie náhradných zubov zodpovedajúcich štandardom.  

Výsledok: Zmenou z ručného na robotické zvárania sa zvýšila denná výroba zubov z 30 na 70 kusov. Výrazne sa zvýšila opakovateľnosť a kvalita zvárania. Takisto došlo k úspore materiálu, keďže robot ARC Mate má presnejšie zvary ako ruční zvárači.


Energoinwest SERWIS

Spoločnosť Energoinwest SERWIS ťaží hnedé uhlie používané hlavne ako palivo v elektrárňach Pątnów I, Pątnów II a Konin. Prvá robotická zváracia stanica bola v uhoľnej bani zavedená v roku 1992. Ďalšie roboty boli namontované v nasledujúcich rokoch. Baňa vďaka robotizácii úspešne zautomatizovala výrobu niektorých súčastí strojov, ktoré sa opotrebovávajú pri ťažbe uhlia a je nutné ich opakovane vymieňať. To spoločnosti umožnilo zjednodušiť dodávanie korčekových zubov do ťažobných jám a malo výrazný dopad na plynulosť ťažby. Nasledujúca prípadová štúdia je založená na informáciách získaných od Stanisława Nożewského, manažéra oddelenia P-2 v spoločnosti Energoinwest SERWIS.

Ako sú priemyselné roboty využívané pri ťažbe uhlia?

Je zrejmé, že nepriamo. Aby bolo možné ťažiť uhlie, najprv musíme odstrániť skrývku – vrstvu zeminy ležiacej na ložisku minerálov. Na tento účel používame rýpadlá. Rýpadlá sú vybavené korčekovými kolesami. Korčeky majú rohovité rezné hrany, tzv. zuby na drvenie zeminy naberanej do korčeka. Zautomatizovali sme výrobu zubov (interne ich nazývame náhradné zuby ZWN-1 a ZWN-1M). To nám umožnilo zvýšiť flexibilitu a opakovateľnosť výroby. Zaznamenali sme tiež zmenšenú potrebu zváracieho materiálu.

Čo sa týka výrobnej flexibility, roboty, ktoré používame (FANUC ARC Mate 100iC) majú úložnú kapacitu pre veľké množstvo programov. Ak teda chceme zmeniť typ vyrobeného komponentu (môže to byť krátky zub ZWN-1 alebo dlhý zub ZWN-M), operátorovi stačí vybrať vhodný program jednoducho zmenou polohy prepínača.

Keď hovoríme o výrobnej opakovateľnosti, priemyselný robot vykoná rovnaký zvar presne na rovnakom mieste. Ručné zváranie často nezaistí dostatočnú opakovateľnosť a kvalitu zvarov, takže sú v mnohých prípadoch nevyhnutné opravy. Plytvá sa tak drahocenným časom a vytvárajú sa zbytočné náklady, ktoré v konečnom dôsledku predstavujú zníženie produktivity výroby.

Automatizácia takisto znížila množstvo prehnane hrubých zvarov, ktoré sa zvyknú vyskytovať pri ručnom zváraní. Zvárač zvyčajne necháva bezpečnostnú medzeru vo vzťahu ku každému zvaru, a tak použije viac zváracieho materiálu, než je potrebné. Robot je presnejší a efektívnejší pri využívaní materiálu – to znamená zreteľné úspory .

Ako okrem úspor ovplyvnila automatizácia výrobného postupu efektivitu vo vašej prevádzke?

Vyrábame zhruba 25 000 zubov ročne. Na to sme normálne potrebovali troch až štyroch zamestnancov. Dnes používame dva priemyselné roboty, ktoré vyrobia rovnaké množstvo zubov s tým rozdielom, že sú obsluhované len jednou osobou! Musím tiež spomenúť, že produktivita týchto robotov je veľmi vysoká. Pracovník je schopný vyrobiť 30 zubov denne, avšak robot v rovnakom čase dokáže zvariť až 70 zubov, čo je viac než o 100 % vyšší počet.

Priemyselné roboty v našej prevádzke pracujú v dvoch smenách, celkovo šestnásť hodín denne. Nepotrebujú prestávky na obed, nebývajú práceneschopné ani nevyžadujú sociálne poistenie. Pracujú nepretržite. Tým pádom nemôže pri ťažbe dôjsť k prestojom z dôvodu nedostatku náhradných zubov.

Znamená to, že zavedenie robotov vo vašej spoločnosti znamenalo zníženie počtu zamestnancov?

V prvom rade by som chcel zdôrazniť, že sme nikoho neprepustili. Naopak, nemali sme dostatok ľudí na danú prácu. Predtým sme museli pracoviská ručného zvárania kvôli zabezpečeniu výroby osadiť dodatočnými zamestnancami. Stále však prichádzali nové úlohy a my sme jednoducho boli v sklze. Dva roboty, ktoré sme namontovali, nás výrazne odbremenili. Naprogramovali sme ich na zváranie korčekových zubov a presunuli zamestnancov na iné úlohy, napr. zváranie hrán. Vo výsledku sa obidva procesy zrýchlili.

Nielenže sme sa vyhli prepúšťaniu, namiesto toho mali naši pracovníci zo zavedenia robotov celkovo výhody. Chcel by som tiež upozorniť, že robotizácia výroby zubov zvýšila všeobecnú úroveň bezpečnosti v našom oddelení. V súčasnosti sú naše pracoviská vybavené odsávačmi, ktoré odsávajú zváracie výpary. Pri pracoviskách na ručné zváranie bolo odstraňovanie týchto výparov omnoho náročnejšie. Operátori robotizovaných pracovísk nie sú v súčasnosti vystavení ultrafialovému ani infračervenému vyžarovaniu. Roboty nám umožnili premiestniť pracovníkov nielen z náročných a ťažkých procesov, ale taktiež aj z pracovísk poškodzujúcich zdravie.

Očividne sú tu aj prínosy pre manažment. Ak sú naše roboty plne funkčné, môžeme sa spoľahnúť, že vykonajú svoje naprogramované úlohy. Ak oddelenie údržby požaduje dodávku 200 korčekových zubov nasledujúci deň, ako je to v prípade našej bane, tak máme takmer 100 % istotu, že ju aj dostane. Priemyselný robot nikdy neochorie a je vždy prítomný na pracovisku.

Povzbudzuje vás vaša súčasná skúsenosť s robotmi k ďalším investíciám do takého vybavenia?


Plánujeme nákup ďalších dvoch priemyselných robotov. Prinajmenšom dvoch, pretože nevieme, ako dlho budú ešte roboty z 90. rokov fungovať. Ak ich bude nutné nahradiť, určite ich nakúpime ešte niekoľko.

Tiež by som rád zdôraznil, že nemáme strach z ďalšej robotizácie a sme radi, že sme sa rozhodli ísť touto cestou. Roboty spoločnosti FANUC fungujú spoľahlivo od roku 2009, sú plne funkčné a bezporuchové. Okrem toho máme bohaté skúsenosti s implementáciou a prevádzkou robotov. Zrejme najdôležitejším faktom ale je, že investícia do robotizovaných zváracích staníc v prípade vysokej produkcie a veľkého množstva potrebných obrobkov sa vráti veľmi rýchlo. Naša investícia sa nám vrátila do jedného roka.


Použité produkty spoločnosti FANUC