Georg Fischer (GF) Wavin podporuje značku „Swiss Made“

Úloha:
Výroba elektroarmatúr pre systémy zásobovania plynom a vodou po celom svete.

Riešenie:
Požadovaná technológia, ktorá by dokázala poskytnúť rýchlu, efektívnu a ľahkú konštrukciu s cieľom dosiahnuť zlepšené doby cyklu a uspokojiť zvýšený dopyt.

Výsledky:
Automatizácia opakujúcich sa úloh a procesov na zaručenie lepších výkonov pomocou vysokokvalitných výrobkov vrátane dvoch veľkých robotov FANUC R-2000 a malého manipulačného robota M-20iA.
V dôsledku tejto vysokej úrovne automatizácie bolo pracovisko vo Švajčiarsku zabezpečené do budúcnosti.



POZRITE SI VIDEO O ÚSPEŠNOM PRÍBEHU

PREVZIAŤ PDF

Kvalita ako kľúčové riešenie

Ak by postačovali tri roboty, problém „zabezpečenia pracoviska“ by bol rýchlo vyriešený. V novom závode spoločnosti GF Wavin na odlievanie elektroarmatúr vstrekovaním v Subingene si rýchlo uvedomili, že potrebujú nielen žlté roboty, ale aj značnú úroveň systematickej automatizácie.

Závod GF Wavin v Subingene nevyrába len elektroarmatúry. Približne 100 zamestnancov, ktorí pracujú bok po boku robotov a so značnou úrovňou automatizácie, robí všetko v ich silách, aby vyrábali čo najlepšie plastové spojky a armatúry. V Subingene pracujú tímy na štyri zmeny 360 dní v roku. Okrem niekoľkých zákazkových dielov sa komponenty potrubí a spojovacie prvky vyrábajú najmä z polyetylénu, v štandarde, ktorým je spoločnosť známa. GF Wavin je časťou divízie Piping Systems, ktorá s podielom obratu vo výške 39 % (2015) predstavuje najväčšie odvetvie skupiny GF.

Na uspokojenie zvýšeného dopytu bola rozšírená jej kapacita s cieľom začleniť ďalší automatizovaný vstrekovací stroj. Konštrukcia samotných robotov bola jednoduchá, pretože sa zduplikoval existujúci systém, ale tentokrát s použitím robotov FANUC. Vďaka tomu bolo jasné, aký dosah a užitočné zaťaženie boli potrebné. Celkový prechod na žlté roboty je, na jednej strane, výsledkom rámcovej dohody medzi skupinou GF a spoločnosťou FANUC týkajúcou sa dodávky robotov, a na druhej strane, kvôli balíku pre túto aplikáciu, zákazkovo prispôsobený tak, aby spĺňal požiadavky z hľadiska nákladov a výkonu. „Bolo strategicky dôležité, aby sme mali aj druhého dodávateľa.“ Výkon a spoľahlivosť sú charakteristické vlastnosti značky FANUC.

Existujúca bunka sa nepoužívala veľmi dlho. Vysoký dopyt je však po rohových elektroarmatúrach s priemerom 90 mm a 110 mm. Šušká sa, že „idú na dračku“.

Bunky ako celok pozostávajú hlavne z dvoch vstrekovacích strojov Engel, navíjacieho stroja, dvoch veľkých robotov R-2000i a jedného malého manipulačného robota M-20iA. Jeden z dvoch veľkých robotov vyloží prvý vstrekovací stroj a položí predlisok pred navíjací stroj. Robot M-20iA prevezme manipuláciu navíjacieho stroja a po navinutí namontuje ďalší konektor. Tento konektor priamo poskytuje energiu pre následné zváranie komponentov na pracovisku.

Model FANUC R-2000i má tie správne funkcie

Druhý robot R-2000i, ktorý je verziou s dlhým ramenom R-2000iB/185L , vyloží druhý vstrekovací stroj. Stroj potom vstrekne zvinuté predlisky. V prípade robota, ktorý vykladá druhý vstrekovací stroj, je kľúčovým prvkom dosah. Jeho dvaja „kolegovia“ musia pracovať v kratších cykloch. Ale aj čas pohybu robotov sa počas pracovného cyklu využije na ďalšie úlohy. Týmto spôsobom sa každý diel položí, kompletne pripravený na ďalšie spracovanie.

Manuálne sa stále spracovávajú len menšie množstvá alebo zložité balenia. V ostatných prípadoch je výrobný proces plne automatizovaný. Zamestnanec manipuluje s dielom len na úplnom konci linky, keď už je zabalený do vrecka a označený čiarovým kódom. Vrecko by sa potom nemalo jednoducho hodiť do nádoby, a preto zamestnanec vykoná záverečnú vizuálnu kontrolu a umiestni vrecko do prepravnej kartónovej škatule. „Swiss Made“ (Vyrobené vo Švajčiarsku) ide ruka v ruke so „Swiss Quality“ (Švajčiarska kvalita).

Bunku riadi nadriadené PLC. Jednoduchý panel umožňuje operátorovi vkladať dôležité informácie, ktoré sú obvykle obmedzené na zapnutie a vypnutie. Integrátor bunky Paro to však tiež aktualizoval a zlepšil čitateľnosť obrazovky a navigáciu v ponukách.

Dokonca aj prevádzka starej bunky robota profituje zo všetkých zlepšení na novom zariadení. Pauli hovorí: „Skutočnosť, že celkovo máme menej problémov, je jednoducho súčasťou prebiehajúceho zlepšovacieho procesu. Roboty KUKA by z toho mali tiež profitovať.“ Analyzoval sa každý pohyb, každé zastavenie. „A proces sa v skutočnosti nikdy nezastaví.“

Pokiaľ ide o samotné doby cyklu, v spoločnosti GF k tomu zaujali proaktívny postoj, ako vysvetľuje Thomas Ettlin, vedúci BMP: „Preferujeme pracovať trochu pomalšie a na jeden cyklus vynaložiť dve sekundy, čo zdvojnásobuje náš stredný čas medzi poruchami.“ Je to oveľa efektívnejšie.

Dnes je to bežná prax: Nástroje sa čistia každý deň, dokonca aj vtedy, keď ostávajú na stroji. Vynaložený čas je tiež súčasťou proaktívnej koncepcie výroby. Fred Biedermann ďalej vysvetľuje: „Čím skôr a pravidelnejšie vyriešime tieto problémy, tým ľahšie budú veci celkovo“. Počas každej zmeny sa vyloží niekoľko dielov, ktoré sa podrobia dôkladnej internej kontrole kvality. Náhodne vybraté armatúry sa taktiež podrobia tlakovej skúške.

Opakované procesy ako dôkaz úspechu

Keďže bola bunka plánovaná ako rozšírenie kapacity, určité kľúčové údaje a kritériá konštrukcie boli pevne stanovené od začiatku. Zámerom preto bolo, aby sa rovnaké nástroje dali používať napríklad v bunkách 1 a 2. Keďže je v spoločnosti GF Wavin pri definovaní efektívnosti bunky alebo systému teraz kľúčovou spoľahlivosť procesu, usporiadanie bunky bolo v čo najväčšej miere zachované. Hoci usporiadanie vychádzalo z existujúcej bunky, vedúci projektu Fred Biedermann a operátori podrobne preskúmali proces bod po bode: Čo funguje dobre? Kde sú najčastejšie problémy s údržbou? Kde sa vyskytujú úzke miesta? „Výslovne sme hľadali kritériá, ktoré zvyšujú spoľahlivosť procesu a bezpečnosť zamestnancov“, spomína si vedúci projektu. Na základe toho sme do nového zariadenia začlenili aj dôležité moduly, ako napríklad vstrekovací stroj Engel, zatiaľ čo ďalšie nové moduly boli integrované a niektoré fázy zlepšené. Integrátor systémov Paro postavil bunku príhodne v blízkosti závodu v Subingene.

Závod ešte má len dosiahnuť svoj maximálny výkon, ale jeho značný nárast celkovej produkcie je už evidentný, ako hovorí manažér Pauli: „Proces jednoducho špecifikuje doby cyklu.“ Pokiaľ však ide o proces ako celok, určite ešte stále existuje priestor na budúce zlepšenie. V prvých desiatich rokoch od uvedenia prvého robotického zariadenia pre elektroarmatúry sa výkon zlepšil o 40 percent. „Čím lepšie ovládanie procesu, tým viac „možností riadenia“ a lepšie výsledky.“ Avšak, ako zdôrazňuje Pauli, konečným súčtom je vždy spoľahlivosť procesu.

„Cieľom automatizácie je zaručiť oveľa lepší výkon pomocou vysokokvalitných výrobkov. Pozitívnym vedľajším efektom toho, že pracovisko vo Švajčiarsku bolo zabezpečené do budúcnosti“, hovorí riaditeľ závodu. „Bez automatizácie by už neexistovalo.“ Jasné slová podložené skutkami: „Urobili sme obrovský pokrok, pokiaľ ide o opakujúce sa úlohy.“ V skupine pracovísk GF tiež neexistujú kapacity, ktorých jediným cieľom je zabezpečenie. Každé pracovisko má svoje vlastné zvláštnosti a tým pádom svoje vlastné silné stránky. Pauli hovorí: „Analyzovali sme každý krok a každý pohyb nového zariadenia. Výsledné zlepšenie je však proces, o ktorý sa vytrvalo snažíme, ktorý je pre nás každodennou výzvou, a pomáha nám udržiavať efektívnosť a flexibilitu.“