Машиностроенето поддържа перспективите
Автоматизацията на процесите е съществено важна за контрактните производители
Производството на сложни пластмасови детайли е тясно свързано с автоматизацията във Wild & Küpfer AG. Шестосовите роботи на FANUC също предоставят добавена стойност – не на последно място поради надеждността и доброто им съотношение цена-качество според мнозина.
Стартирало през 1975 г. в свинарник в Гларнерланг от основателя Тобиас Вилд, начинанието се развива в популярна сред европейците технологична компания. Wild & Küpfer AG днес представя себе си като модерна и изключително иновативна компания. По време на моите посещения за изготвяне на доклади рядко съм виждал толкова чисти и добре организирани заводски цехове като тези на W&K.
Wild & Küpfer AG е производител на високотехнологични пластмасови детайли и днес там работят 140 души. Основната част от производствената площ с общ размер от 23 000 м² е отделена за техническия отдел. Малко по-малък, но въпреки това свръхмодерен, е вторият бизнес отдел – медицинският. В този отдел служителите все още работят в условията на „стерилен цех клас 8“. В най-близко бъдеще те ще бъдат повишени в „клас 7“. Даниел Хартман, проектен мениджър и ръководител на автоматизацията във Wild & Küpfer AG: „Продължаваме постепенно да разширяваме този отдел. И има добри перспективи да успеем да реализираме различни проекти за автоматизация през следващите години и да продължим с внедряването на Industry 4.0 (модерният термин на немски за „интернет на нещата“). Обработката на пластмаси на такова високо равнище се основава на добре обмислени процеси – от разработването и конструирането до производството и сглобяването – и включва систематично, процесно-ориентирано осигуряване на качеството. Последната иновация: инвестицията в компютърен томограф, използван във Wild & Küpfer AG за измерване на шприцовани детайли и сглобени модули. Това устройство се използва за измерване и анализ на дефектите на сглобените модули. Хартман: „То ни позволява също така да визуализираме детайли, които досега не можеха да бъдат измерени и достигнати.“ По същия начин отделът за проектиране на инструменти – едно от основните направления на компанията – разчита на високопроизводително оборудване. Пример за това е използването на лазерно разтопяване. Поради това че при тази процедура металният прах се натрупва слой по слой, могат да се изработят охлаждащи канали в инструментите, които не е възможно да се получат с помощта на традиционните методи.
Когато Хартман идва в Шмерикон и се присъединява към компанията през 2004 г., автоматизацията с роботи все още е в началните си етапи. И въпреки че производствените обеми за първоначалните проекти са само малко над изчисления лимит, собствениците Вилд и Кюпфер виждат в това безценен подход: „Клиентите оцениха подобреното качество чрез автоматизацията.“ Никой в действителност не се замисля за „друга кариера“ за робот, който е видял по време на обиколка на завода. Когато производството и сглобяването на първоначален продукт става автоматизирано, той вече е на пазара от осем години. Актуалното състояние: клиентът предвижда още десет години производствено време. Но дори клетка като тази подлежи на промени. За справяне с увеличените производствени обеми бяха интегрирани допълнителни роботи. Днес роботите са обичайна гледка в светлите производствени цехове.
В този аспект компанията се опитва да използва където е възможно стандартизирани компоненти, като например роботи, както твърди Даниел Хартман: „Стандартизацията помага при поддръжката на оборудването, като запазва ниски разходите за резервни части. Освен това е възможно да се поддържа висока степен на наличност, тъй като при нужда можем взаимно да заместваме системни елементи или модули.“ Третата причина също е важна за него: „По мое мнение стандартизацията стимулира концентрирането върху определени продукти/оборудване и така способства за развитието на партньорски отношения с доставчиците.“ Независимо от това доставчиците трябва да са конкурентни. Тъй като принципите на компанията включват също и активно поддържане на два източника на закупуване или снабдяване за всеки продукт, за да има пазарна конкуренция. С всички тях обаче се поддържа дух на партньорство.
Свеж полъх чрез автоматизация
За сглобяването на печатни платки за мотори Wild & Küpfer AG въвеждат в експлоатация нова поточна линия. Модулът, който трябва да се сглобява, е част от задвижването на вентилационни системи в строителната технология и има множество варианти, различаващи се не само по техническите данни, но по външните си размери. Както при няколко предишни поточни линии за сглобяване, тази също се внедрява от Robotec Solutions от Сеон, Швейцария.
„Има по-сложни клетки що се отнася до рутинните операции“, казва Даниел Хартман. Клетката на Robotec обаче е пример за това, как основните стандарти могат да се комбинират в гъвкава клетка. Нивото на сложност в клетката не е много високо, тъй като са свързани „само“ два елемента. Шприцованите детайли се доставят в кутии. Доставяните елементи се подават върху поставки и сглобяването се осъществява върху въртяща делителна маса с няколко станции.
Вниманието на операторите обаче лесно ще бъде привлечено от конкретни подробности. Първият робот например сваля носачите от кутията, в която те се доставят на редове. Интегрираната визуална система на FANUC iRVision помага на робота да разпознае реда и позицията. За да може носачът винаги да се постави правилно в държача на обработвания детайл върху въртящата делителна маса обаче, системата използва механично приспособление за центроване. Поставената там печатна платка се плъзга по направляващите в определената ѝ позиция, където тя отново се взима от робота. Просто, но ефективно. Втори LR Mate със „зрение“ намества моторите в поставките върху носещите елементи. Двата компонента се „занитват горещо“ заедно и на следващата станция на въртящата делителна маса те преминават визуална и тактилна проверка. След тази проверка за валидиране на правилната версия на мотора и размерите на инсталиране третият робот може да постави сглобения модул в транспортьор. Моделът и на трите робота е LR Mate 200iD във версия с дълга ръка и 7 кг полезен товар. В тази версия шестосовите роботи имат работен обхват от 911 мм. Трите контролни панела се поставят от предната страна на клетката. Системата се управлява централно чрез сензорния екран на GE на главния контролер на клетката.
Сензорна технология за контрол на качеството
Качеството и завършеността на сглобения модул се проверяват непосредствено в клетката на Robotec. Проверката се извършва според принципа: възможно най-лесно и безопасно. В зависимост от задачата се използва iRVision, оптичен сензор Keyence или основна сонда.
Понастоящем има три различни варианта на модули, които се произвеждат със системата. Промяната става светкавично според твърденията на Даниел Хартман: „Програмата може да се смени за няколко минути. Носачите на обработвания детайл са оборудвани също и с бързосменна система, която позволява ефективно преминаване към друг тип.“ Програмата може да се усъвършенства по всяко време, в случай че се добави нов тип. Полезна подробност: Всички носачи на обработвани детайли се съхраняват в компактна и преди всичко леснодостъпна зона под въртящата се маса. За да се предотврати объркването им, те имат отличителен анодизиран цвят. Компанията не иска да рискува при смяна на формата. Върху „работните планове“ – документацията, която придружава всяка поръчка – се отпечатва баркод. В него се съхранява цялата необходима информация. Ако системата е празна, може да се стартира новата поръчка.
Wild & Küpfer AG работят с Robotec Solutions вече няколко години. Даниел Хартман: „Взаимоотношенията ни са белязани с висока степен на партньорство. Такива са и взаимоотношенията ни с нашите клиенти. С течение на годините в Шмерикон сме натрупали много опит по отношение на автоматизацията. Ключови елементи на съоръженията отчасти се проектират и произвеждат на място при нас“, казва Хартман. Той също така обаче подчертава, че основните им компетенции са проектиране на инструменти, технологии за шприцоване и сглобяване на продукти във високия клас, а не изграждане на поточни линии. С поглед към поколението роботи за съвместна работа, проектният мениджър има ясни идеи. За по-малките производствени обеми на все по-преден план излизат иновативните клетки с бързосменни системи. При решения като тези роботите са проектирани да поемат повтарящите се задачи и да се справят с функциите за обработка. Като поддържаща мярка работният персонал трябва да осигурява гъвкавост. Хартман: „Нещо повече, работещите в мрежа роботи, клетки и контролни системи стават все по-важна тема във връзка с Industry 4.0.“
