Görev:
Jansen AG, İsviçre menşeili bir aile şirketidir ve 50 yılı aşkın süredir çelik ve plastik borular üretmektedir. Bu yıldan itibaren M-900iB/700, jeotermal sondaların üretiminde modernize edilmiş ekstrüzyon hattında kullanılmıştır ve taşıma sürelerini yarıya indirmiştir.

Çözüm:
Kapasiteyi artırmak ve üretim işlemlerini daha verimli hale getirmek için Jansen, finisajı tamamlanmış boru yığınlarının yüklenmesini bir robot kullanarak otomatikleştirilmiştir. Robot, boru yığınlarını, tamamlama kaynağının el ile yapılabileceği bir konuma yerleştirir. Daha sonra operatör, karşılık gelen boru uçlarını, borunun üst ve alt uçlarına bir sonda ayağının kaynaklanacağı, yakındaki bir plastik kaynaklama makinesine yerleştirir. Bunun sonrasında robot, yığını sabitleneceği bir paletleme istasyonuna getirir.

Sonuç:
İsviçre'deki en büyük robot şu an Jansen AG'de çalışmakta. FANUC İsviçre ile ilk temastan sonra, sitem entegratörü Robofact ile iletişime geçildi ve onlar bu sistemin uygulamasını gerçekleştirdi; önce ROBOGUIDE içerisinde, daha sonra da şirkette. Tesisin modernizasyonu Jansen AG'nin üretim ve performans kapasitelerini artırdı. Bu durum, Jansen AG'yi İsviçre adına bir rekor sahibi haline getirdi: İsviçre'den başka hiçbir yerde kilometrekare başına daha fazla jeotermal sonda kurulumu yapılmamaktadır.
PDF'İ İNDİR

Hızlıca paketlenmiş

Jansen: 700 kg robot plastik boru taşımayı devralıyor

İsviçre Federal Enerji İdaresi'nin (SWF) web sitesindeki program yönetimi raporlarında belirtildiği gibi, başka hiçbir yerde kilometrekare toprak başına İsviçre'dekinden daha fazla jeotermal sonda kurulumu bulunmamaktadır; çok az bilinen bir dünya rekoru ve şüphesiz Jansen AG'nin bu başarıda büyük bir rolü vardır. Şirket gerekli jeotermal sondaları tedarik etmektedir.

Jeotermal enerjiyi geri kazanmak için bir kapalı boru sistemi toprağa yerleştirilir. Borulama sisteminde bulunan özel sıvı (özel bir su ve antifriz karışımı) yerin derinliklerine pompalanır ve burada ısındıktan sonra dönüş akışı ile geri gönderilir. Isıtılmış sıvı çoğunlukla ısıtma ve soğutma işlemleri için kullanılır. 40 mm çapa sahip bir işlem için kullanılan çift boruların uzunluğu 100 m, 250 m ve daha fazlasına kolaylıkla ulaşabilir. Sarılı boru yığınları 350 kg'a kadar ağırlığa sahip olabilir.

Jansen AG

Bu çelik boru fabrikası üç nesildir aile şirketinde bulunmaktadır. Plastik borular da 50 yılı aşkın süredir burada üretilmektedir. Günümüzde işin büyük bölümü çelik ve plastik profiller ve borulardan oluşmaktadır, ancak plastik segment, üretimin çok daha küçük bir kısmını oluşturmaktadır. Ancak, her iki segment de büyümeye devam ettikçe, kalite yaklaşımı üretimin tamamında öncelik kazanmaktadır. İnşaat sektörü için profiller ve otomotiv sektörü için borular, çelik için başlıca dayanaktır.

Jansen plastik boruları genellikle medya nakli için kullanılır, ancak hatırı sayılır bir kısmından da jeotermal enerji boruları olarak faydalanılır. En önemli malzemeler polietilen ve polipropilendir. Üretim pazartesi sabahtan cumartesi sabaha kadar 3 vardiyalı bir operasyonda gerçekleşir.  

Otomasyon sayesinde artırılmış kapasite

Kapasiteyi artırmak ve üretim işlemlerini daha verimli hale getirmek için ekstrüzyon hattı modernize edilmiştir ve finisajı tamamlanmış boru yığınlarının taşınması, geçen sene bir robotun kullanılmaya başlanmasıyla otomatikleştirilmiştir. Bu, basit bir konsepttir ve ilk düzenleme, proje yöneticisi Manuel Frei ve mühendislik bölüm başkanı Urs Brülisauer tarafından oluşturulmuştur. Daha sonra Fanuc İsviçre ve sistem entegratörü Robofact devreye girerek, konsept ve uygulamasında müdahil olmuştur. Bu noktaya kadar Jansen AG'nin kendi üretiminde robotlarla bir deneyimi yoktu. Brülisauer: "Bu, pek çok açıdan bizim için bir pilot projeydi. Bir yanda, gelecek odaklı bu proje ile robotikte ilk adımı atmış olduk. Diğer yanda ise, yeni tesisler planlarken ergonomik hususlar bizim için git gide daha önemli bir rol oynuyor." Üretim tasarımının yakın gelecekte de "rekabetçi avantajını koruması bir o kadar önemliydi” diyor mühendislik bölüm başkanı.
Fanuc'un M-900iB ağır iş robotu, 700 kg taşıma kapasitesine ve 2.832 mm uzanma mesafesine sahiptir.

Otomasyonun hedefi basitçe şu şekilde açıklanabilir: "Basit işlemleri otomatikleştirmek, karmaşık manuel görevleri el ile gerçekleştirmek." İlk başta çok kapsamlı bir otomasyon paketi planlanmıştı, ancak kısa süre içinde şu netleşti: "Yüzde yüz otomasyon oranı, teknik açıdan son derece zorlu ve aşırı maliyetli olacaktı.

Jansen'de ağır boru yığınlarının taşınması bir robota bırakılmıştır, bu da işin bir iç mekan vinci ile gerçekleştirilme süresini yarıya indirmektedir.

İsviçre'deki en büyük robot

Robot seçimi için yalnızca birkaç şartname vardı. Gerekli yük kapasitesi görev tarafından, yaklaşık uzanma mesafesi ise tesis düzeni tarafından dikte edilmişti. Manuel Frei: "Ayrıca, proje için bütçe gereksinimlerine uymak amacıyla bir standarda sahip olmak istiyorduk." Bu gereksinim profiliyle Fanuc İsviçre'ye başvurdu. Robotikten sorumlu Satış Direktörü Michael Schüpbach, sistemi tasarlayacak olan sistem entegratörü Robofact ile iletişime geçti. Jansen ve Robofact şirketlerinin birbirlerinden karayolu ile yalnızca 40 dakika uzaklıkta olması işbirliğini kolaylaştırdı, özellikle de kabul öncesi ve son kabul aşamalarında.

Fanuc'un 700 kg taşıma kapasitesine ve 2.832 mm uzanma mesafesine sahip bir M-900iB ağır iş robotu tesise kuruldu. Robofact tarafından tasarlanan ve üretilen tutucu, 350 kg maksimum yük ortalanmadığında bile rezerve sahip olacak şekilde imal edilmiştir. Bu, tesiste standart boylara ek olarak özel yapım ürünler paketlendiği için mantıklıydı; bu durum, esnekliği korumanın önemli olmasının sebebiydi. 

Operasyon sırasında uyum sağlar. Ancak, "uyum sağlama" terimi tam anlamıyla doğru değil. Örneğin, 40 mm çapındaki borular 50 ile 400 metre arasında değişen uzunluklarda sarıldığında, sistemin açıkça düzenlenmiş kontrol panelinde uygun programı seçmek yeterlidir. Geriye kalan her şey programda kayıtlıdır. Başka çaplara gerek duyulursa yapılması gereken tek şey 40 mm'den 32 mm'ye değiştirmektir, sistemin ekstrüzyon hattından sarıcıya dönüştürülmesi gerekir. Süre: ekstrüzyon sisteminin uyarlanmasının sürenin büyük bölümünü oluşturduğu iki ila iki buçuk saat. Sarıcının kendisi ve otomasyon, değişiklik olmadan farklı çaplar oluşturur.

Taşıma sürelerini yarıya iner

Plastik borular, bir taşıma makarası olmadan ekstrüzyon hattından geliyor ve çift sarmal olarak sarıldıktan sonra uygun şekilde kesiliyor. Yeni boru bölümünün başlangıcı ikinci sarma istasyonuna yönlendiriliyor. Sarma istasyonunda, boru yığını paketleme şeritleri ile sabitlenir ve sarma istasyonundan robota, önceden belirlenmiş bir konumda yuvarlanır. Robot makarayı tutar ve tamamlama kaynağının el ile yapıldığı konuma hareket ettirir. Bitişiğinde bulunan bir kaynak makinesinde, özünde U şeklinde bir parça olan sonda ayağı, aşağı uca ve borunun üst borunun ucuna kaynaklanır. Operatör, bunun için karşılık gelen boru uçlarını bir plastik kaynak makinesine yerleştirir. Kaynak işleminin kendisinde hiçbir şey değişmemiş olmasına rağmen, robotik otomasyon bu noktaya kadar olan taşıma süresini 15 dakikadan yaklaşık yedi dakikaya indirmiştir. Bir iç mekan vinci ile alışılagelmiş şekilde hareket ettirme çok daha karmaşıktı. Sonda ayağı kaynaklandıktan sonra, çift borunun ucu yeniden bağlanır ve robot, tamamlanmış yığını şrinkli film ile sabitleneceği paletleme istasyonuna getirir.

Robofact AG Gossau'nun sahibi ve Genel Müdürü Roland Egli: "Jansen tesisinde, İsviçre'nin bu kadar büyük bir yük kapasitesine sahip ilk robotunun kurulumunu yaptık."  

Ancak tesis inşası ve programlama, küçük tesislerle kıyaslanabilir. Robotun tam hareket profili Roboguide ile simüle edilmiştir. "Manuel operasyonlar için erişilebilirlik, tasarım sürecinde büyük bir sorundu" diyor Egli. Ancak, güvenlik muhafazasının "soğuk deformasyonunu" engellemek için Robofact'ın robot uzmanları, kendilerini "güvenlik" konusuna yoğun şekilde adadılar. Kabin, ışık bariyerleri ve zemin tarayıcı ile korunuyor. Beyaz bir ışık çalışanlara, çalışma alanının serbest olduğunu işaret ediyor. "Seçtiğimiz çözüm ile ekibimizi çok daha verimli kullanabiliyoruz" diye ekliyor Brülisauer. "Daha hızlı ve verimli hale geldik." Çift sarmal sisteminin uygulanmasıyla, daha yüksek üretim kapasitelerine erişildi. Ek olarak, yeni ekipman ile ekstrüzyon bölümündeki çıkış ciddi anlamda artırıldı. Ancak, maksimum hızda gerçekleştirilen ilk denemelerdeki yükleme süreleri döngü süresine neredeyse hiç etki etmediği için robot hızı %60 ile sınırlandırıldı.

Tam otomasyon, personel giderlerini de azalttı. Tasarruf potansiyeli ağırlıklı olarak kısa uzunluklarda yatıyor, çünkü burada manuel operasyonların payı daha büyük.

Amortisman üç ila dört yıl sürecek. Bir şey şimdiden belli: "Tesisin tamamında bu üretimin gelişiminde ileriye doğru büyük bir adım atmayı başardık" diyor Manuel Frei. En önemlisi de bu, tesisin üretim kapasitesi ve verimliliği ile ilgili. "Doğru ürünler, verimli ekipman, yüksek kalite ve pazara yakınlık" Brülisauer için başarının yapı taşları.
Robofact tarafından tasarlanan ve üretilen tutucu, maksimum 350 kg yük ortalanmadığında bile rezerve sahip olacak şekilde imal edilmiştir.