İşleme uzmanı Nelissen, artan üretim hedeflerini karşılamak için bir destek robotu kuruyor

Görev:
Nitelikli operatör sıkıntısıyla karşı karşıya kalan Fijn Mekaniek Nelissen'in, artan siparişleri karşılamak için yeni bir çözüm bulması gerekiyordu.

Çözüm:
Sorunun üstesinden gelmek için Nelissen, Mazak Integrex 200-IV CNC torna tezgahındaki makine desteğini otomatikleştirmeye karar verdi. Sistem entegratörü Robojob’a danışan işleme uzmanı, 6 eksenli bir FANUC robot ve bir 'Ayna İşi için Entegre Robot Sistemi' kurdurdu.

Sonuç:
Robotlar 7/24 çalışıyor, hasta veya yorgun olmuyor, sipariş durumuna göre hafta sonu da çalışmaya devam ediyor. Bu sayede operatörün CNC torna tezgahını programlamak, ayarlamak ve normalde Nelissen'in yapmakta güçlük çekeceği diğer işler için ayıracak zamanı kalıyor.


Personel eksikliği Nelissen'i robotlarla çalışmaya yöneltti

SIKI ÇALIŞMA VE BİRAZ ŞANS

Fijn Mekaniek Nelissen CNC makinelerinde işleme konusunda uzmanlaşmış bir şirkettir. Kullandıkları teknikler tornalama, frezeleme ve tel erezyon EDM'dir. Müşterileri çok çeşitlidir. Şirket, bu sayede müşterileri arasında birkaç makine üreticisinden biri olma unvanına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda otomotiv ve havacılık sektöründe de saygınlığa sahiptir. Bu sektörlerin haricinde, Fijn Mekaniek Nelissen acil onarım durumlarını üstlenir. Bu da, şirketi diğerlerinden ayıran yüksek esneklikle doğrudan bağlantılı olan bir özelliktir.

Metal tutkusu

Paul Nelissen uzun yıllar ustabaşı olarak çalıştıktan sonra 1990 tarihinde kendi başına çalışmaya başladı. İşe bir adet CNC torna ve freze makinesi ile başladı. Kendisi bunu şu şekilde ifade etmektedir: "Başlangıçta %50 sıkı çalışma, %50 şanstı." Şansın da ondan yana olmasıyla genç girişimci kısa sürede bugün geldiği noktaya ulaştı. Şüphesiz ki, bir iş adamının metal sektörüne girmeden önce sahip olduğu muhasebe eğitimi, doğru bir finansal tutumunun olmasına da olanak tanımıştır. Ancak onu ve şirketini en iyi şekilde tanımlayan şey; müşterinin sahip olduğu teknik özelliklerle uyumlu, mükemmel bir iş parçası oluşturmak için içinde beslediği sevgi ve tutkudur. "Bu özel bir şey gibi görünmeyebilir ancak metal bir bloktan müşterinin gereksinimlerini mükemmel derecede karşılayan bir parça üretmek harika bir şey."

Personel eksikliği

Aynı zamanda bu felsefeyi çalışanlarına ve özellikle CNC makine operatörlerine aşılamayı amaçlamıştır. Fijn Mekaniek Nelissen yılda ortalama %10 büyüdüğünden her zaman daha fazla makineye ve personele ihtiyaç duymaktadır. Ayrıca bu yüksek teknoloji işini öğrenme konusunda yeteri kadar motive olmuş kişileri bulmak, başa çıkılamaz bir problem gibi görünmektedir.

ADAYLARIN AZ OLDUĞU BİR MESLEK OLARAK CNC OPERATÖRLÜĞÜ

"Günümüzde tornacılık ve freze işi halen diz boyu metal talaşlar arasında, her yerin yağ içinde olduğu kirli bir meslek olarak algılanıyor," şeklinde fikrini alaycı bir şekilde gülerek ifade etti. Bu gerçeklikten çok uzak bir düşünce. İş yerleri temiz, havada yağ sisi yok ve ortam sessiz. Kısaca bu, yüksek teknolojiye sahip bir çalışma ortamı.

Eleman yetişme oranı çok düşük

CNC operatörü mesleğinin yanlış algılanması bu sektörde çalışmak isteyen gençler için çok talihsiz bir durumdur. Teknik eğitim alanında öğrenci girişinin düşük olması sonucunda bu alandaki eleman yetişme oranı da düşüktür. Sektöre eleman yetiştirme oranının düşük olduğu bu ortamda, akıllı ve motive olmuş, aynı zamanda aktif ve bağımsız çalışabilecek kişilerin işe alınması nerdeyse imkansız bir görevdir. Paul Nelissen: "İşini tamamen bağımsız bir şekilde yapabileceğine inandığım bir CNC operatörüne işi teslim etmek iki ila beş yılımı aldı. Bunu söylerken, teknik eğitim almış bir kişiden söz ediyorum."

Tekrarlayan iş

Tek sorun çalışacak eleman bulamamak değil. Sonrasında operatörün işinin eğlenceli ve hepsinden önemlisi, ilgi çekici olmasını sağlamak da önemli. "İşlemede memnuniyet, bir iş parçası oluşturulurken uygulanacak teoriye bağlı kalmaya dayanır. Makinenin kurulumu, yetiştirilmiş bir operatör için de zorlayıcıdır. Bu zorluklar söz konusuyken fiili üretim başladığında eğlence sona erer.  Ardından makineye yükleme boşaltma işlemi yapılır.

OTOMASYON

Sorunlarla mücadele etmek için Paul Nelissen, Mazak Integrex 200-IV CNC'li tornanın otomatik yükleme ve boşaltma özelliğini kullanarak ilerleme kararı aldı. Bunu yaparken sistem entegratörü Robojob'a danıştı. Somut anlamda çözüm; 6 eksenli FANUC robot ve 'Ayna İşi için Entegre Robot Sistemi' anlamına gelen IRS-CW sisteminden oluşmaktaydı.

Hizalamanın Açıklaması

Gelişmiş torna ve freze makinesinin iki aynası vardır. FANUC robotu makinenin solundaki açıklıkta yer alır ve eğim ayarı sayesinde operatör için engel teşkil etmez. Robotun yanında işlenecek işlenmemiş parçaların beslemesini yöneten ve tamamlanan parçaları alan IRS -CW ünitesi vardır. Örneğin, robot işlenmemiş iş parçasını raftan alır ve ilk aynaya getirir (kapılar önceden otomatik olarak açılır). Çalışmalar her iki aynada da gerçekleştiğinde robot kolu tamamlanan iş parçasını ikinci aynadan alır ve IRS-CW üzerine yerleştirir. Ardından döngü tekrar eder.

Robot kolu

FANUC M-120 iA olarak adlandırılan robot, 6 eksenli endüstriyel tip bir model olup entegre bir yapıya sahiptir. Bu, hareketi kolaylaştırmak ve kabloların her zaman korunmasını sağlamak için tüm kontrol kablolarının kol üzerine yerleştirildiği anlamına gelir. Pnömatik hatlar da bu şekilde korunur. Kol, operatörün erişebileceği bir yerde bulunan kontrol paneline (I-pendant) sahip R-30A kontrolü ile kontrol edilir. CNC operatörü bir robot programlayıcı olmadığından Robojob, özellikle CNC makinelerinin yükleme ve boşaltma işlemi için arayüz tasarlamıştır. Bu kontrol, IRS-CW sisteminin bir parçasıdır ve besleme ile iş parçalarının çıkışı arasındaki bağlantıyı ve robot ile CNC makinesi arasındaki bağlantıyı şekillendirir. Yeni döngünün ayarlanması için harcanan süre şaşırtıcı bir şekilde kısadır. Yeni bir iş parçasının yükleme ve boşaltma ayarı yaklaşık ortalama 5 dakika sürer. Elbette yeni oluşturulan programlar sonradan kullanılmak üzere saklanabilir, bu da yineleyen işlerin çok daha kısa sürede ayarlanmasını sağlar. Ayarlamanın kısa sürmesi, küçük serilerde bile otomatik taşımayı mümkün hale getirir.

IRS-CW sistemi

Bu sistem, işlenmemiş bileşenlerin beslemesini ve tamamlanan parçaların toplanmasını yönetir. Farklı boyutlara sahip bileşenler (çap: 23 mm ile 250 mm arası) özel kafes konumlarına ihtiyaç duyulmadan yerleştirilebilir. Robota bağlı olarak değişebilen maksimum iş parçasının ağırlığı 50 kg'dır. İş parçaları servo kontrollü eğimli tabakalar üzerine yerleştirilir ve ayarlanabilir iş parçası destekleri sayesinde dik kalır. Ayrıca alış tepsisi, sıvı sızıntısı için standart olarak sağlanır ve makineyi sıvı sızıntılarına karşı korur. Robot, varsayılan olarak iki yakalayıcı ile donatılmıştır (bir işlenmemiş ürün yakalayıcısı ve bir tamamlanan ürün yakalayıcısı). Yakalayıcılar, Robojob tarafından geliştirilen yakalayıcı çeneler için hızlı değişim sistemine de sahiptir. Yakalayıcı çeneleri değiştirme yalnızca birkaç saniye sürer.

Genişleme

Sistem gelecekte, yakalayıcıların tamamı için yakalayıcı şarjörü ve otomatik hızlı değişim sistemi ile donatılabilir. IRS-CW, eksenlerin otomatik yüklenmesi ve boşaltılması işlemine yönelik basit bir kurulum sistemi ile genişletilebilir. FANUC ile IRS-CW'nin neredeyse tüm eski ve yeni CNC makinelerine uyarlanabileceğini bilmek önemlidir.

Yerleştirme

Bu sistemin yerleştirilmesi iki gün sürer ve sonrasında robot kontrollerini öğrenmeyle ilgili bir günlük eğitim verilir. Uygulama sırasında öğrenmek daha az zaman alır. Operatör genellikle işte birkaç saat çalıştıktan sonra kontrolleri öğrenir.

Güvenlik

Şimdilik bahsedilen kurulum, iki güvenli kayar kapıya sahip şeffaf Troax kapalı yapısı ile korunur. Dezavantajı ise bu çözümün çok yer kaplamasıdır. Robota çevresel lazer tarayıcı monte edildiyse, bu kapalı yapının kullanılmaması son derece olasıdır (belki de daha önemli), aynı zamanda yeni robot standardına uygundur. Bu tarayıcı sürekli olarak çevreyi tarar ve algılanan bir hareketin, robot kolunun programlanan yörüngesine girip girmeyeceğini belirler. Yörüngeye girerse sistem hareketini geciktirir, hatta gerekirse durdurabilir. Bu arada robotun ve istifleyicinin yerleştirilmesinin nihai olmasına gerek yoktur. Fijn Mekaniek Nelissen'de Robojob, robot ve istifleri mobil olarak kullanma olasılığı üzerinde çalışmaktadır; bu sayede kurulum diğer makineler için de kullanılabilecektir.

DEĞERLENDİRME

Fiyat etiketi en düşük oran değildir. Seçilen robot türüne ve güvenliğe bağlı olarak yatırım 50.000 ila 120.000 Euro arasındadır. Dolayısıyla sorulması gereken soru; yapılan yatırımın otomasyon maliyetini karşılayıp karşılamadığıdır. Bu durumda saatte 38 Euro ortalama ücret maliyeti kadar indirim olur. Karşılaştıracak olursak, benzer bir kurulumun maliyeti robot ıskartaya çıkana kadar saatte en az 3 ila 8 Euro arasında değişmektedir. Sonrasında sadece elektrik tüketimi için ödeme yaparsınız. Paul Nelissen: "Ayarlandıktan sonra robot durmaksızın, hafta sonları bile çalışarak işini yapar ve otomasyon yeniden başlatıldığında sıra operatörün asıl işini yapmasına gelir: programlama ve CNC makinesini ayarlama." Bu sistem, işletme müdürlerine açıkça yarar sağlar. "Yakında robot özellikli yeni bir makine pazara tanıtılacak. Şimdilik bu bilgiler kesin. Günümüzde otomasyon ve taşıma sorun olarak karşımıza çıktığından yeni bir makine başka türlü geliştirilemez. Dolayısıyla, ikinci seçenekle ilgilenmiyorum."

Kullanılan FANUC ürünleri