Paletizácia a leštenie robotmi pre vyššiu účinnosť a šetrenie so zdrojmi
Rýchle, precízne a finančne výhodné!
Najmodernejšie spoločnosti si viac nemôžu dovoliť robiť kompromisy v rýchlosti a kvalite. Automatizácia komplexných alebo individuálnych procesov je v tejto oblasti kľúčom k úspechu. Pri náročných úlohách predstavuje robot perfektného kolegu, ktorý je pripravený pomôcť zamestnancom. V spoločnosti Fastlog AG v továrni Gwatt (Thun) pomáhajú obidva typy robotov (M-10iA a M-20iA/10L) pri predlžovaní servisnej životnosti elektronických zariadení, a to dokonca aj tých najzákladnejších, akými sú napríklad modemy. Roboty ich tiež bezchybne balia na palety a pripravujú na expedíciu zákazníkom.
Autor: Markus Frutig, technický redaktor
Spoločnosť Fastlog AG znova založili v roku 2009, pričom má za sebou vyše 100-ročnú tradíciu v bývalej skupine PTT. V súčasnosti zamestnáva 140 ľudí v oblasti servisu a logistických činností spojených s distribúciou náhradných dielov svojim obchodným partnerom. V tomto odvetví je cieľom zvyšovať životnosť aj tých najzákladnejších elektronických zariadení sektora IT či telekomunikácií, akými sú modemy alebo set-top boxy. Snaha spočíva v ich opätovnom zavedení na trh, pričom sa dbá na ich komplexnú kontrolu a testovanie.
Pri rýchlej kontrole sa každé zariadenie dopodrobna testuje a čistí, aby ho bolo možné znova zabaliť. Tento proces repasovania výrobcovi šetrí množstvo finančných prostriedkov a výrazne znižuje dopad na životné prostredie. „Fastchecker” predstavuje jasné riešenie pre rýchlorastúci švajčiarsky trh. Spoločnosť Fastlog robí revolúciu v odvetví popredajových služieb pre elektronické súčasti a systémy prostredníctvom paletizačného robota FANUC M-20iA/10L, ktorý jeho spolupracovníci prezývajú „PALETTI”.
Repasovanie je náročná a manuálna práca.
V spoločnosti Fastlog prechádzajú všetky zariadenia komplexnou inšpekciou na moderných merných pracovných staniciach. Samozrejmosťou sú najnovšie aktualizácie softvéru. Na záver procesu sa opravuje ich vonkajšia stránka, pri ktorej sa kryty jemne a precízne čistia, keďže pri moderných plastových krytoch nie je priestor na žiadne menšie nedostatky. Manuálna oprava každého zariadenia a odstraňovanie neaktuálnych nalepených štítkov: Ide o fyzicky náročné a monotónne pracovné úlohy. Marcel Hadorn, prevádzkový riaditeľ a vedúci oddelenia služieb spoločnosti Fastlog ďalej hovorí: „Z tohto dôvodu sme sa pre tieto úlohy rozhodli zaviesť robota od spoločnosti FANUC, ktorý na jednej strane odbremení zamestnancov a na tej druhej splní požiadavky na efektivitu.”
Ako teda táto spolupráca vznikla? Jednou z úloh bolo leštenie, no ďalšou bola paletizácia úplne repasovaných zariadení. Hadorn dodáva: „Našli sme spoločnosť Derag AG, ktorej sídlo nie je ďaleko a požiadali sme ich, aby pre nás pripravili náčrty úvodných činností a predpokladov. Rýchlo nás presvedčili, že by sme na paletizáciu mali používať robota. Následne nám navrhli spoluprácu so spoločnosťou FANUC. Najpresvedčivejším argumentom o spoločnosti FANUC bolo to, že sme si mali možnosť pozrieť ich aplikácie v blízkej továrni v Biele/Bienne.“
Špecifikácia požiadaviek pri výbere správneho robota.
V spolupráci so spoločnosťou Derag AG z neďalekého Heimbergu (BE) sme pripravili špecifikácie požiadaviek. Na začiatok sa zamerali na paletizačného robota „M-20iA/10L“ – aplikácia, ktorá je dnešným štandardom v mnohých spoločnostiach a ktorá Hadornovi a jeho tímu rýchlo priniesla požadované výsledky. Kľúčovým parametrom požiadaviek bola špecifikácia na cyklus 12 zariadení za minútu. Táto požiadavka bola úspešne splnená. Marcel Hadorn a jeho tím konzultantov pod vedením Petra Kellera (riaditeľa spoločnosti Derag AG) boli na správnej ceste: „Veľmi rýchlo po aplikácii robotov nás presvedčila ich precíznosť, aj keď pri procese paletizácie až tak na nejakých desiatkach či stovkách milimetroch nezáleží,” prejavil nadšenie Hadorn. „Aj keď sa pri zavádzaní objavili určité problémy, rýchlo sme ich vyriešili vylepšením koordinácie skladania škatúľ. Systém, ktorý obsahuje senzory, pracuje bezchybne,“ dodáva.
Peter Keller, riaditeľ inžinierskej firmy Derag AG, podáva svoj pohľad na to, prečo sú roboty spoločnosti FANUC tou správnou voľbou: „Od spoločnosti Fastlog sme dostali prísne požiadavky na požadované časy cyklov a postupy paletizácie. Museli sme teda hľadať roboty, ktoré by boli schopné tieto prísne podmienky splniť. Možnosti pri hľadaní sa nám tak výrazne znížili.“ Jadrom veci bolo optimálne umiestnenie množstva rôznych zmršťovacích fólií, vďaka ktorým nie je vždy možné na palety umiestňovať geometricky bezchybne zabalené zariadenia. Vďaka zariadeniam odsávajúcim vzduch sa už nevyskytnú prestoje vo výrobe a samotný náklad sa nebude pri cestnej preprave posúvať. Systém „iRVision” v jednotke od spoločnosti FANUC bol tiež jednou zo súčastí, ktorá rozhodla pre voľbu robotov spoločnosti FANUC.”
Úzka spolupráca pre rýchle riešenia. Vzhľadom na zložitejšie procesy bolo zvládnutie paletizácie náročnejšie. V porovnaní s tým sme však zaregistrovali, že implementácia plánovaného systému leštenia bola omnoho jednoduchšia. Vývoj systému leštenia bol relatívne rýchly. Hadorn dodáva: „Vďaka systému leštenia sme boli schopní dosiahnuť ciele v lehote, ktorú sme si stanovili. Máme tu možnosť ušetriť na personáli ešte viac, než na systéme paletizácie.” Dôležitým faktorom bolo aj to, že spoločnosť Derap poskytla špičkovú pomoc pri rozhodovaní sa o modeloch robotov „M-10iA“ a „M-20iA/10L“ od spoločnosti FANUC. Zadefinovali sme požiadavky na hmotnosť, rýchlosť a podmienky pracovnej stanice systému na základe odporúčaní Pierra Rotteta zo spoločnosti FANUC a v spolupráci s pracovníkmi firmy Derap sme požiadali o tieto špecializované zariadenia.“ Za inštaláciu, zosieťovanie a naprogramovanie riadiacej jednotky PLC a viditeľných komponentov obidvoch systémov bola zodpovedná spoločnosť Bürki Electric AG zo Steffisburgu. Na rýchlosti riešenia sa podieľali najmä faktory, akými sú krátka vzdialenosť a spolupráca miestnych spoločností pri práci na projekte.
Senzor hybnosti pre konzistentnú vysokú kvalitu.
Pri paletizačnom robotovi „M-10i”, ktorého zamestnanci nazývajú „PALETTI,” prichádzali do úvahy rôzne dizajnové prístupy. Rýchlo sa ukázalo, že pri rôznych procesoch leštenia bude potrebné neustále použitie sily, aby sa zabezpečila konzistentná kvalita. Tento cieľ sa dosiahol zavedením senzoru pohybu spoločnosti FANUC, ktorý beží samostatne a veľmi hladko. S celou organizáciou projektu sme veľmi spokojní,“ uznáva Hadorn.
Spojenie robota „M-10iA” a senzora pohybu je jedinečné aj pre Pierra Rotteta, manažéra predaja robotov v spoločnosti FANUC: „Tento senzor priamo komunikuje s riadiacou jednotkou robota, a preto sme schopní garantovať vždy rovnakú silu kontaktu pri leštení obalov. Výsledkom je to, že môžeme pri procese leštenia dosahovať konzistentnú kvalitu. Okrem toho sa preukázali aj značné úspory času počas programovania, a to napríklad pri učení robota pohybom. Senzor sily pohybu tak vždy vykoná naprogramovaný pohyb pri rovnakej kontaktnej sile.” Samotný proces leštenia teda predstavuje v aplikácii niečo mimoriadne. Pierre Rottet v tom má jasno: „Tento systém môžeme využívať na demonštráciu ostatným zákazníkom, že roboty spoločnosti FANUC je možné implementovať spolu so senzorom sily pohybu do podobných obrábacích riešení, ktoré obsahujú aj procesné inžinierstvo. Jedinečným prvkom výrobkov FANUC sú možnosti integrovaných riešení: Periférne zariadenia, akými sú napríklad spracovanie obrazu alebo senzory sily pohybu, sú výrobky spoločnosti FANUC, ktoré je možné do riadiacich jednotiek robotov integrovať veľmi jednoducho na základe konceptu „Plug and Play.” Som presvedčený, že z technologického hľadiska je tento krok niečím, čo je možné v budúcnosti využívať aj pri ostatných priemyselných aplikáciách.“
Interné „know-how” pre budúce vízie a rast.
Celý proces leštenia plastových krytov obsahujúcich citlivé elektronické zariadenia je vo všeobecnosti veľmi chúlostivá procedúra, rovnako ako balenie skompletizovaných balení na palety. Marcel Hadorn si je istý, že zamestnanci sú za úlohy, ktoré za nich dnes preberajú roboti, radi. Napriek tomu je však problematika automatizácie a robotov aj predmetom kritiky: „Spočiatku sme pri zavádzaní robotov do výroby mali obavy, pretože sa takpovediac „postarali“ o zrušenie pracovných miest. Treba však povedať, že tento krok zamestnanci prijali dobre a celková nálada je až prekvapivo pozitívna. Paletizácia bola najmä počas leta veľmi namáhavou prácou.
Zamestnanci tiež priaznivo prijali leštiaceho robota, pretože sa v tomto systéme často objavovali prestoje spojené so zdravotnými problémami. Práve preto sme sa rozhodli znížiť záťaž našich zamestnancov. Zatiaľ sa žiadny z nich nesťažoval, že už viac nemusí vykonávať tieto namáhavé pracovné úlohy,“ dodáva Hadorn. Znamená to, že automatizácia prostredníctvom robotov spĺňa požiadavky zajtrajška v súvislosti s environmentálnym zaťažením a šetrením zdrojov. Tento prístup si však vyžaduje vytváranie nových riešení, a to najmä v dôsledku tlaku vysokých miezd zo strany švajčiarskych spoločností a tiež aj vzhľadom na konkurenčnú situáciu v Európe a na Ďalekom východe.
Spoločnosť FANUC Switzerland tento nadčasový projekt tiež hodnotí ako mimoriadne úspešný: „Vďaka tomuto projektu sme nielen že získali spoločnosť Derap, ktorá funguje ako náš systémový partner, ale aj nového koncového zákazníka vo forme spoločnosti Fastlog, kde prvýkrát začali vo výrobe využívať naše roboty. Určite nepôjde o náš posledný projekt. To sú prirodzené dôvody, prečo v spoločnosti FANUC Switzerland tento projekt považujeme za mimoriadne dôležitý a úspešný,” zhrnuli svoj postoj Pierre Rottet a Claudia Scheideggerová z oddelenia marketingu spoločnosti FANUC Switzerland pri pohľade na leštiacu bunku, kde sa ich „M-10iA” stará o modem za modemom.
Werner Steiner, riaditeľ a DVR v spoločnosti Fastlog na záver dodáva: „Veľmi nás potešilo, keď sme videli to množstvo skúseností, ktoré možno za tak krátky čas zhromaždiť. Dnes sme už schopní naprogramovať si nový paletizačný systém celkom vo svojej réžii. Je dôležité, že pre adaptáciu programu máme skúsenosti rovno v našej spoločnosti. Neustále sa objavujú nové nápady a už teraz sa tešíme na ďalšiu spoluprácu so spoločnosťami Derap a FANUC.”
Autor: Markus Frutig, redaktor technica-online.ch
Prvé dojmy vo vedeckom časopise “technica” (www.technica-online.ch)
1
Baliaci robot „PALETTI” typu M-20iA/10L v nepretržitej prevádzke. Peter Keller, riaditeľ spoločnosti Derap AG, vyzdvihuje: „Dostali sme prísne požiadavky na požadované časy cyklov a postupy paletizácie, kde boli tolerancie veľmi nízke. Naše vízie sa pri jednotke spojili a to bol jeden z ďalších faktorov, ktoré rozhodli pri výbere robotov od spoločnosti FANUC.“ (Fotografie: FANUC/Sabino Parente)
2
Podrobnosti o ramene robota typu „M-20iA/10L”: Integrované vzduchové chápadlá musia byť navrhnuté na rozdielne geometrické riešenia balenia pri použití citlivého baliaceho materiálu.
3
Leštiaci robot „Politti” typu „M-10iA” pri sústavnom procese leštenia modemov v 70-sekundových cykloch s brúsiacimi strojmi od spoločnosti Suhner AG. Marcel Hadorn, riaditeľ továrne Fastlog AG, je veľmi spokojný: „Náš leštiaci robot Politti je schopný vyleštiť až 700 obalov denne.”
4
Potrebné nepretržité používanie sily pri zložitých procesoch leštenia citlivých plastových obalov je precízne sledované prostredníctvom senzorov sily pohybu od spoločnosti FANUC, vďaka čomu je zachovaná konzistentná kvalita. Pre schopnosť vyvíjania nových programov týchto robotov absolvoval tím inžinierov spoločnosti Fastlog školenie od spoločnosti Derap.
5
Úspešný spoločný projekt znamená spokojných partnerov (zľava doprava): Claudia Scheideggerová a Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (riaditeľ spoločnosti Derap), Remo Jakob (dizajnér spoločnosti Derap), Werner Steiner (riaditeľ spoločnosti Fastlog), Marcel Hadorn (riaditeľ továrne Fastlog), Rui Tito (vývojár v spoločnosti Fastlog) a v neposlednom rade Markus Frutig (redaktor časopisu technica). Pierre Rotten súhlasí: „Inžinieri zo spoločnosti Derap svoju úlohu splnili bez akýchkoľvek problémov.”
6
Spoločnosť Fastlog zamestnáva 140 ľudí a ponúka služby, logistiku, konfiguráciu, údržbu a opravy v odvetví ITC neďaleko oblastí Gwatt (Thun), Derendingen a Emmen.
