Paletizace a leštění pomocí robotů pro vyšší účinnost a ochranu zdrojů
Rychle, přesně a dokonale!
Inovativní společnosti si již nemohou dovolit kompromisy, pokud jde o kvalitu a rychlost. Klíčem k úspěchu v této oblasti je automatizace složitých nebo dokonce individuálních procesů. Robot je ideálním spolupracovníkem pro namáhavé úkony, který zajišťuje pohotovou podporu zaměstnancům. V závodě společnosti Fastlog AG v Gwattu (Thun) podporují roboty typu M-10iA a M-20iA/10L prodlužování provozní životnosti elektronických zařízení, včetně základních jednotek jako jsou modemy, které roboty také před expedicí zákazníkům precizně ukládají na palety.
Autor: Markus Frutig, redaktor časopisu technica
Fastlog AG je společnost, která vznikla v roce 2009 jako dědic více než stoleté tradice zaniklé skupiny PTT. Momentálně zaměstnává v odvětví servisu a logistiky náhradních dílů pro firemní klientelu celkem 140 pracovníků. V tomto úzce specializovaném sektoru je cílem prodloužit životní cyklus i těch nejzákladnějších elektronických zařízení jako jsou modemy nebo set-top-boxy od IT/telekomunikačních firem a po kompletním prověření a otestování je znovu je dát k dispozici na trh.
Každé zařízení v programu Fastchecker je podrobně odzkoušeno a zkontrolováno, vyčištěno, naleštěno a nově zabaleno. Taková „repase“ šetří výrobcům spoustu peněz a v důsledku také snižuje zátěž životního prostředí. Fastchecker je čisté řešení rychle rostoucí poptávky na švýcarském trhu. Nasazením tohoto paletizačního robotu FANUC M-20iA/10L, který si u spolupracovníků vysloužil přezdívku „PALETTI“, přináší firma Fastlog revoluci do poprodejního podnikání s elektronickými součástkami a systémy.
Repase je namáhavý ruční postup.
Ve firmě Fastlog jsou všechna zařízení důkladně prověřována na moderních měřicích stanicích a dostávají poslední aktualizace softwaru. Třešničkou na dortu je repase krytů, při níž kryt obdrží precizní povrchovou úpravu a leštění, protože moderní plastové kryty neodpouštějí sebemenší nedostatky. Ruční oprava každého zařízení nebo odstraňování starých nálepek: Jedná se o fyzicky náročné a monotónní úkony. Marcel Hadorn, vedoucí provozu/vedoucí oddělení servisu ve firmě Fastlog, vysvětluje: „Proto jsme se rozhodli nasadit na tyto práce robot FANUC. Na jedné straně ulehčí zaměstnancům a na druhé straně umožní dostát požadavkům na efektivitu.“
Jak tato spolupráce začala? Jedním úkonem bylo leštění a druhým paletizace hotových repasovaných zařízení. Hadorn vzpomíná: „Narazili jsme na společnost Derap AG, která sídlí nedaleko, a pověřili jsme ji návrhem základních postupů a požadavků. Rychle jsme dospěli k přesvědčení, že chceme k paletizaci používat robot. Poté nám byla doporučena firma FANUC. Ta nás přesvědčila přímými aplikacemi svých linek v nedalekém Bielu/Bienne.“
Specifikace požadavků pro výběr správného robotu
Spolu s integrátorem, firmou Derap AG z nedalekého Heimbergu (Belgie) byly vypracovány podrobné specifikace požadavků. Hned zpočátku jsme se zaměřili na paletizační robot M-20iA/10L, který dnes nachází uplatnění v mnoha společnostech jako standard, a tento výběr znamenal pro Hadorna a jeho tým rychlé dosažení požadovaných výsledků. Při specifikaci požadavků byl klíčovým parametrem cyklus 12 zařízení za minutu a i ten byl úspěšně dosažen. Marcel Hadorn a tým konzultantů pod vedením Petera Kellera, CEO firmy Derap AG, byl tedy na správné cestě: „Preciznost robotických aplikací nás velmi rychle přesvědčila, i když zrovna u paletizace nepotřebujete tolerance na desetiny či setiny milimetru,“ potvrzuje s uspokojením Hadorn. „Ačkoli během uvádění do provozu se vyskytly jisté obtíže, dokázali jsme je rychle odstranit koordinací stohování beden. Systém včetně čidel funguje dokonale,“ dodává.
Peter Keller, CEO strojírenské firmy Derap AG, vysvětluje ze svého pohledu, proč byly roboty FANUC správnou volbou: „Součástí specifikace společnosti Fastlog byly doby cyklu a různé paletizační vzorce s úzkými tolerancemi. Začali jsme proto hledat vhodné roboty, které by dokázaly tyto náročné specifikace splnit. Hledání se už jen tím velmi zúžilo.“ Kritickým místem je optimální ukládání různých zařízení zabalených ve smršťovacích obalech, které proto nemají dokonalý geometrický tvar, ve velkých počtech na paletu pomocí excentrických přísavkových zařízení. Nesmí docházet k výpadkům výroby ani k posunu nákladu během navazující pozemní přepravy. Systém iRVision dodávaný k zařízením FANUC je „rovněž velmi vyváženou součástí, což se stalo dalším rozhodujícím kritériem pro výběr robotů FANUC.“
Úzká spolupráce přináší rychlá řešení. Zvládnout paletizaci se tak vzhledem ke složitějším procesům ukázalo být o něco obtížnější. Naproti tomu implementace původně plánovaného systému leštění byla nakonec o něco snazší. Vývoj systému leštění probíhal relativně rychle. Hadorn pokračuje: „V případě systému leštění jsme zvládli splnit své cíle v termínu, který jsme si sami uložili. Zde lze ušetřit ještě více pracovních sil než u systému paletizace.“ Důležitá pro něj byla i „skutečnost, že firma Derap nám poskytovala vynikající podporu při rozhodování o typech robotů FANUC M-10iA a M-20iA/10L. Definovali jsme požadavky na hmotnost, rychlost a podmínky na pracovišti. Vysoce specializovaná zařízení jsme vybírali na základě doporučení Pierra Rotteta ze společnosti FANUC a ve spolupráci s týmem Derap.“ Zasíťování, instalaci a programování řídicích jednotek PLC a komponent vidění v obou systémech prováděla firma Bürki Electric AG ze Steffisburgu. Krátké vzdálenosti a těsná spolupráce místních firem na vedení tohoto projektu vedla velmi rychle ke konkrétním řešením.
Snímač momentu síly pro trvale vysokou kvalitu
U paletizačního robotu M-10i – kterému dnes zaměstnanci neřeknou jinak než „PALETTI“ – byly zprvu diskutovány různé přístupy k návrhu. Brzy však bylo zřejmé, že v náročném procesu leštění nelze dosahovat trvale vysoké kvality bez nepřetržitého působení síly. Toho bylo dosaženo s použitím snímače momentu síly od firmy FANUC, „který funguje velmi hladce a rovnoměrně. Jsme spokojeni s organizací celého projektu,“ kvituje s povděkem Hadorn.
Rovněž pro Pierra Rotteta, vedoucího prodeje robotů ve společnosti FANUC, byla kombinace tohoto robotu M-10iA se snímačem momentu síly poměrně jedinečná: „Snímač komunikuje přímo s řídicí jednotkou robotu, a proto jsme schopni zaručit, že kontaktní síla vyvíjená při leštění krytu bude vždy stejná. Výhodou je, že můžete dosáhnout konzistentní kvality procesu leštění. Současně s tím nastávají značné časové úspory při programování, konkrétně při učení pohybů. Snímač momentu síly vždy provádí naprogramovaný pohyb se stejnou velikostí kontaktní síly.“ Tento proces leštění je vlastně v dané aplikaci specialitou. Pierre Rottet s jistotou tvrdí: „Lze na něm dalším zákazníkům ukázat, že roboty a snímač momentu síly FANUC dovolují zavádět řešení obrábění tohoto typu i s technologií procesů.“ Jedinečné funkce systémů FANUC otevírají možnosti pro integrovaná řešení: Periferní zařízení jako zpracování obrazu, snímače momentu síly apod. jsou patentovanými produkty FANUC, které lze díky koncepci „plug and play“ snadno integrovat do řízení robotů. Domnívám se, že z pohledu technologií je v tom velká budoucnost, a to i v jiných průmyslových aplikacích.“
Interní know-how pro externí vize budoucnosti a růst
Celý proces leštění plastových krytů, pod nimiž se ukrývá citlivá elektronika, je obecně velmi choulostivý, stejně jako rychlé ukládání zabalených zařízení na palety. „Naši zaměstnanci jsou vděční za to, že tyto úkony dnes mohou provádět roboti,“ prohlašuje s jistotou Marcel Hadorn. Automatizace a roboti bývají ale ze subjektivního pohledu předmětem kritiky: „Zpočátku jsme měli ze zavádění těchto robotů do výroby obavy, protože přece jen ničí pracovní místa. Je ale pozoruhodné, že zaměstnanci to přijali dobře a panuje pozitivní nálada. Především v létě byla totiž paletizace opravdu velmi namáhavá.
Pracovníci taktéž dobře přijali lešticí robot, protože systém dříve trpěl četnými prostoji kvůli zdravotním problémům. Byl to pro nás signál, abychom zaměstnancům ulehčili. Zaměstnanci si ani jednou nestěžovali, že už nemusí tuto namáhavou práci dělat,“ dodává Hadorn. To znamená, že automatizace pomocí robotů se skvěle doplňuje s ekologičtějším a z pohledu zdrojů udržitelnějším (přesto dále fungujícím) světem zítřka, který zkrátka a dobře potřebuje nová řešení, především díky silnému tlaku na snižování mezd ve švýcarských firmách a sílící konkurenci v Evropě a na Dálném východě.
Také FANUC Švýcarsko považuje tento projekt, který hledí do budoucnosti, za velmi úspěšný: „Díky tomuto projektu jsme získali nejen společnosti Derap jako systémového partnera, ale také firmu Fastlog jako nového koncového zákazníka, který poprvé ve výrobě používá roboty. A určitě to nebude poslední projekt. Pro FANUC Švýcarsko jde proto přirozeně o velmi důležitý a také úspěšný projekt,“ shrnují Pierre Rottet a Claudia Scheidegger z marketingového oddělení FANUC Švýcarsko. Stojí přitom přímo v lešticí buňce, kde jejich M-10iA nepřetržitě sviští a modem rychle střídá modem.
Werner Steiner, CEO a DVR společnosti Fastlog, závěrem shrnuje: „Byli jsme překvapeni tím, kolik zkušeností lze za tak krátkou dobu nashromáždit. Jsme nyní schopni nový paletizační systém sami programovat. Vlastní zkušenosti jsou pro nás důležité kvůli přizpůsobování programu. Máme už nové nápady a těšíme se na další spolupráci s firmami Derap i FANUC.“
Autor: Markus Frutig, redaktor časopisu technica-online.ch
Předběžný příspěvek v odborném časopise “technica” (www.technica-online.ch)
1
Balicí robot „PALETTI“ typu M-20iA/10L v nepřetržitém provozu. Peter Keller, CEO firmy Derap AG, zdůrazňuje: „Součástí specifikace společnosti byly doby cyklu a různé paletizační vzorce s úzkými tolerancemi. Nabízený systém vidění je rovněž velmi vyvážený, což se stalo dalším rozhodujícím kritériem pro výběr robotů FANUC.“ (Fotografie: FANUC/Sabino Parente)
2
Detail ramena robotu typu M-20iA/10L: Integrované pneumatické úchopové prvky musí být dimenzovány pro různé geometrie obalů z choulostivého materiálu.
3
Lešticí robot „Politti“ typu M-10iA v neúnavném provozu leští kryty modemů v 70sekundových cyklech. Využívá přitom brusky Sunher AG. Marcel Hadorn, vedoucí provozu ve firmě Fastlog AG je velmi spokojený: „Náš lešticí robot přezdívaný Politti zvládne za den vyleštit až 700 krytů.“
4
Nepřetržité působení síly, bez něhož se obtížný proces leštění choulostivých plastových krytů neobejde, je z důvodu trvale vysoké kvality precizně monitorováno snímačem momentu síly od firmy FANUC. Pro účely vývoje nových programů pro tyto roboty absolvoval tým techniků z firmy Fastlog školení u systémového partnera Derap.
5
Úspěšný společný projekt – uspokojil všechny partnery (zleva doprava): Claudia Scheidegger a Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (CEO, Derap), Remo Jakob (projektant, Derap), Werner Steiner (CEO, Fastlog) s Marcelem Hadornem (vedoucí provozu, Fastlog), Rui Tito (vývojář, Fastlog Developer) a Markus Frutig (technica). Pierre Rottet to potvrzuje: „Technici ze společnosti Derap splnili toto zadání vítězně.“
6
Firma Fastlog se 140 zaměstnanci nabízí prostřednictvím svých závodů v Gwattu (Thun), Derendingenu and Emmenu servis a logistiku, konfiguraci, údržbu a opravu zařízení z oblasti ITC.
