Roboty ROBODRILL a FANUC sú základom flexibilnej automatizácie
Stroje v dielňach spoločnosti Vullings Metaalbewerking v obci Horst v Holandsku bežia 24 hodín denne. Výber strojov, organizácia výroby a programy CNC: Všetko sa točí okolo automatizácie. A to predovšetkým okolo flexibilnej automatizácie, keďže v tomto vysoko automatizovanom pracovnom prostredí sa vyrábajú už aj malé série a jednotkové produkty.
Spoločnosť Vullings v obci Horst zastrešuje dve spoločnosti. Vullings Systemen BV vyrába postrekovacie systémy vhodné do záhradníckeho odvetvia, ale tiež navrhuje a vyrába prispôsobené zariadenia. Vullings Metaalbewerking BV je subdodávateľská spoločnosť vyrábajúca produkty na sústruženie a frézovanie, ktoré sú zväčša z nehrdzavejúcej ocele a zo zložitejších typov ocele. Venuje sa tiež obrábaniu plastov. „Tieto dve spoločnosti sa výborne dopĺňajú,“ vysvetľuje riaditeľ Jeroen Evers. “Divízia Metaalbewerking vyrába dielce. Divízia Systemen BV Vullings vyrába okrem strojov pre tretie strany aj systémy, ktoré sa používajú na automatizáciu divízie Metaalbewerking.”
24 hodín denne, 7 dní v týždni
Tento pred 10 rokmi spustený koncept automatizácie teraz využíva päť robotov a je integrovaný do všetkých obchodných aspektov.
Obrábacie centrá pracujú 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Počas našej návštevy zariadenie ROBODRILL vyrábalo ramená pre postrekovacie systémy Champion. Robot FANUC berie jednotlivé zliatiny z pásového dopravníka a kladie ich do stroja. Optický systém umiestnený nad dopravníkom poskytuje robotu informácie o umiestnení dielov a správnom spôsobe ich zdvihnutia. Po dokončení obrábania postrekovacieho ramena robot zdvihne diel a položí ho na výstupný dopravník s optickým systémom, ktorý hľadá voľné miesta a komunikuje s dopravníkom pri ich vytváraní. Na konci dňa operátori skontrolujú, či je k dispozícii dostatočný počet zliatin, aby výroba mohla pokračovať celú noc.
Obsluha paliet
„Začali sme automatizáciou dvoch veľkých obrábacích centier,“ vysvetľuje Frank Gijsen, manažér automatizácie a výrobných procesov. “Okolo zariadení sme vybudovali robotické bunky s robotmi FANUC R-2000iB a vytvorili sme približne 80 miest na produkty. Operátori sú zodpovední za prípravu produktov a ukladanie dielov na palety. Roboty prinášajú palety k strojom a odstraňujú ich. Roboty s optickým systémom FANUC priamo zbierajú menšie produkty a potom ich ukladajú na dopravník.”
20 rokov bez jediného pochybenia
„Keďže na existujúcich bunkách sa často vyrábali relatívne malé produkty, hľadali sme rýchly stroj, ktorý by bol schopný vyrábať tieto malé diely,“ pokračuje Jeroen Evers. „Vybrali sme si zariadenie ROBODRILL. Stretli sme sa so zástupcami spoločností, ktoré toto zariadenie používajú a jeden z nich nám povedal, že počas 20-ročnej prevádzky zariadenia nemuseli ani raz volať mechanika spoločnosti FANUC. Toto nás presvedčilo, pretože na nepretržitú prevádzku sú potrebné spoľahlivé stroje. Ak všetok dostupný čas využijete na plánovanú výrobu, nezostane vám čas na opravy v prípade porúch.“
Monitorovanie stavu stroja
S cieľom zabezpečiť maximálnu dostupnosť stroja spoločnosť Vullings venuje veľa pozornosti preventívnej údržbe.
Frank Gijsen: „Riadiace jednotky FANUC poskytujú funkciu monitorovania stavu stroja, ktorú používame na plánovanie činností údržby. Každé oznámenie stroja berieme vážne, aby sme tak zabezpečili dobrý stav stroja a zabránili neočakávanej poruche. Olej a nástroje sa takisto pravidelne kontrolujú.“
Frézovanie na 5 simultánnych osiach
Do zariadenia α-ROBODRILL D21LiA5 bol nainštalovaný robot (M-20iA), ktorý má v riadiacej jednotke zabudovaný optický systém FANUC. Táto bunka, určená špecificky na výrobu malých produktov, sa vyznačuje úplnou integráciou robota a stroja.
„Riadiace jednotky stroja majú dostatočný výkon na prevádzkovanie bunky. Robotizovaná bunka viac nepotrebuje samostatné PLC,“ vysvetľuje Frank Gijsen.
Čo sa týka dodávania, zariadenie ROBODRILL je vybavené sklopným stolom a rotačným stolom od spoločnosti FANUC, takže stroj je schopný obrábať v smere 5 osí. Riadiace jednotky stroja umožňujú súčasné fungovanie v smere 5 osí.
Implementácia týchto 5 osí je dôsledkom výroby bez ľudského zásahu. V noci nie je k dispozícii operátor, ktorý by v medzistupňoch procesu obrábania mohol utiahnuť súčasti v rôznych polohách.
Jednokusové série
Frank Gijsen: „Spoločnosť FANUC nám tiež pomohla nastaviť stroj na offline programovanie s využitím CAM systému.“
Spoločnosť Vullings sa naučila, že aby takáto flexibilná automatizácia bola úspešná, všetky aspekty výroby musia do seba vzájomne zapadať.
Jeroen Evers: „Keď dostaneme objednávku na výrobu jedného kusa, berieme to ako sériu jedného produktu. To znamená, že ak by sa ten istý produkt opakoval vo väčších sériách, reprodukoval by sa automaticky.
Programy CAM nielenže obsahujú parametre výroby zadané do stroja, ale tiež údaje na obsluhu robota. Od začiatku vedieme proces k automatizácii a výrobným bunkám umožňujeme úplne autonómnu prácu.“
Stále flexibilnejší nástroj výroby
Pretože koncepty automatizácie sa vo veľkej miere implementujú interne, spoločnosť pracuje na zdokonalení projektu stroja a vytvára tak ešte flexibilnejší nástroj výroby.
Frank Gijsen: „Cieľom je vytvoriť bunky so samostatnou reguláciou, vybavené dostatočným množstvom informácií na to, aby sa mohli samé rozhodovať. Kvôli tomu, že do programov CAM zaznamenávame aj také údaje, ako sú rozmery surovín, výrobná bunka musí byť schopná určiť produkty, ktoré sa musia vyrobiť z malých dielov umiestnených na dopravníku. Našou snahou je samozrejme dodržiavať výrobný plán. Keď sa ale stane, že operátor umiestni na dopravník priveľa produktov , stroj musí byť schopný samostatne rozhodnúť, ktoré produkty musí frézovať ako prvé ešte pred spracovaním ďalšej série, ktorá je pripravená len o kúsok ďalej na dopravníku.”
Okrem toho na maximum využívame možnosti optického systému a výpočtový výkon riadiacich jednotiek FANUC.
Vysoko technologické stroje
Spoločnosť Vullings by chcela rozšíriť poznatky o flexibilnej automatizácii, nakoľko sa len dá. Z tohto dôvodu je spoločnosť otvorená pre návštevy a najmä pre študentov.
Jeroen Evers: „Niekedy si myslíme, že automatizácia redukuje pracovné miesta, ale v určitom zmysle to platí aj opačne. Chceme, aby ľudia poznali našu spoločnosť a náš spôsob práce, pretože nájsť kvalifikovaný personál je ťažké. Obrábanie kovov často evokuje negatívny obraz ťažkej a špinavej práce, ale v skutočnosti operátori v našich závodoch pracujú s vysoko technologickými strojmi. Vďaka vyšším objemom, ktoré sme dosiahli prostredníctvom automatizácie, potrebujeme zamestnávať viac ľudí. Potrebujeme ľudí skúsených v oblasti frézovania a obrábania, pretože približne 20 % našej produkcie súvisí s veľmi špecifickými produktmi a vykonávajú sa pri tom úlohy, ktoré nemá význam automatizovať.”
