Paletowanie i polerowanie przy użyciu robotów dla osiągnięcia wyższej wydajności i oszczędności zasobów
Szybka i dokładna praca - od razu sukces!
Najnowocześniejsze firmy nie mogą pozwolić sobie na kompromisy w zakresie szybkości i jakości pracy. Automatyzacja złożonych czy nawet indywidualnych procesów to klucz do sukcesu w tym zakresie. W męczących wymagających zadaniach robot staje się najlepszym kolegą, który wspomaga pracę innych zatrudnionych. W zakładzie produkcyjnym firmy Fastlog AG w Gwatt (Thun), roboty FANUC serii „M-10iA” oraz „M-20iA/10L” pozwalają na wydłużenie okresu eksploatacji urządzeń elektrycznych, nawet tak prostych jak modemy, które są następnie dokładnie pakowane przez roboty na palety i wysyłane do klienta.
Autor: Markus Frutig, redaktor technica
Fastlog AG to firma, która rozpoczęła działalność w roku 2009, do czego przysłużyło się ponad stuletnie doświadczenie jako organizacji wchodzącej w skład byłej Grupy PTT. Obecnie organizacja zatrudnia 140 osób do serwisu i logistyki wysyłek części zamiennych dla klientów biznesowych. To działalność niszowa, której celem jest wydłużenie okresu eksploatacji nawet najbardziej podstawowych zużytych urządzeń elektronicznych, takich jak modemy lub dekodery z sektora informatycznego/telekomunikacyjnego, a następnie ponowne wprowadzenie ich na rynek po przeprowadzeniu pełnej inspekcji i testów.
Każde urządzenie podlega szczegółowym testom i inspekcjom, a następnie polerowaniu, czyszczeniu i ponownemu pakowaniu. Regeneracja urządzeń pozwala producentom na zaoszczędzenie dużych sum, jednocześnie zmniejszając wpływ na środowisko. „Fastchecker” to doskonałe rozwiązanie, wychodzące naprzeciw rosnącej podaży na rynku szwajcarskim. Firma Fastlog rewolucjonizuje obsługę posprzedażową podzespołów i sprzętu elektronicznego dzięki wykorzystaniu robota paletującego FANUC M-20iA/10L, nazywanego „PALETTI” przez innych pracowników.
Regeneracja to nużący, w dużej mierze ręczny proces.
Wszystkie urządzenia w Fastlog przechodzą kompletną inspekcję na nowoczesnych stacjach pomiarowych; następnie instalowane są najnowsze aktualizacje oprogramowania. Ostatnim etapem procesu regeneracji jest naprawa obudowy, polegająca na uważnym wykończeniu i polerowaniu, gdyż współczesne plastikowe obudowy nie mogą mieć nawet najmniejszych uchybień. Ręczna naprawa każdego urządzenia lub usuwanie starych naklejek z etykietami: to są bardzo fizycznie wymagające i monotonne zadania. Marcel Hadorn, kierownik operacyjny/dyrektor działu wsparcia w Fastlog wyjaśnia: „Dlatego zdecydowaliśmy o wdrożeniu robota marki FANUC do wykonywania tych zadań; po pierwsze, zwalnia to naszych pracowników do innych zadań, a po drugie, umożliwia osiągnięcie celów w zakresie wydajności pracy”.
Jak narodziła się idea współpracy? Polerowanie stanowiło jedno zadanie, a paletowanie gotowych, zregenerowanych urządzeń – kolejne zadanie. Hadorn kontynuuje wyjaśnienia: „Znaleźliśmy firmę Derap AG, która ma siedzibę niedaleko stąd, i zleciliśmy jej przygotowanie rysunków wstępnych procedur i wymagań. Bardzo szybko okazało się, że do paletowania chcemy zatrudnić robota. Wtedy zasugerowano nam skorzystanie z rozwiązań FANUC. Decyzję o wyborze FANUC podjęliśmy po odwiedzeniu bezpośrednich zastosowań robota w zakładzie położonym w nieodległym Biel/Bienne."
Specyfikacje wymagań do wyboru właściwego robota.
We współpracy z integratorem systemów z Derap AG z niedalekiego miasta Heimberg (BE) przygotowaliśmy specyfikację szczegółowych wymagań. Wstępnie skupiliśmy się na robocie paletującym modelu „M-20iA/10L”, który stanowi standard w wielu krajach, ponadto świetnie spisywał się w pracy według Hadorna i jego zespołu. Głównym parametrem wśród specyfikacji wymagań był cykl obróbki 12 urządzeń na minutę, co udało nam się osiągnąć. W ten sposób Marcel Hadorn i zespół konsultantów pod przewodnictwem Petera Kellera, prezesa firmy Derap AG byli na dobrej drodze do podjęcia decyzji: „Szybko przekonała nas precyzja funkcjonalności robota, mimo że proces paletowania nie wymaga tolerancji rzędu dziesiętnych czy setnych milimetra”, z satysfakcją dodał Hadorn. „Pomimo pojawienia się niewielkich problemów podczas uruchamiania robota, udało nam się szybko je rozwiązać poprzez koordynację sposobu ustawiania pudełek. System, zawierający również czujniki, pracuje doskonale,” dorzucił Hadorn.
Peter Keller, prezes firmy inżynieryjnej Derap AG, wyjaśnia dlaczego, z jego perspektywy, wybór robotów FANUC był jedynym poprawnym: „Jako specyfikację od Fastlog otrzymaliśmy żądane czasy cyklu oraz różne wymagane wzory paletowania z niewielkimi tolerancjami. Dlatego szukaliśmy odpowiednich robotów, które umożliwiają realizację takich specyfikacji. To już pozwoliło nam mocno zawęzić zakres poszukiwań”. Decydujące było optymalne umieszczanie wielu zafoliowanych opakowań, o nie zawsze regularnym kształcie, na palety. Wyjątkowe ssawki umożliwiają zagwarantowanie nieprzerwanej pracy, a ładunek nie przesunie się podczas transportu drogą lądową. System „iRVision” wbudowany w robota dostarczonego przez FANUC jest „również doskonale dostosowany jako podzespół systemu, co stanowiło dodatkowy mocny argument za wyborem robotów FANUC".
Ścisła współpraca dla szybkich rozwiązań. Także paletowanie okazało się trudniejsze w opanowaniu, z racji większej ilości zaawansowanych procesów. Ale zauważyliśmy, że w porównaniu wdrożenie planowanego oryginalnie systemu polerowania okazało się nieco prostsze. Projektowanie systemu polerowania przebiegało dosyć szybko. Hadorn dodał: „W przypadku systemu polerowania, udało nam się osiągnąć nasze cele przed upływem ustalonej przez nas daty końcowej. Ponadto ten system pozwala na większe oszczędności w zakresie personelu niż w przypadku samego systemu paletowania”. Kolejnym ważnym argumentem był „fakt uzyskania od firmy Derap wyjątkowej pomocy w zakresie podejmowania decyzji dotyczącej wyboru modeli "M-10iA" i "M-20iA/10L" firmy FANUC. Określiliśmy wymagania w zakresie wagi, prędkości, warunków i przestrzeni pracy w zakresie linii produkcyjnej, a następnie na podstawie rekomendacji od Pierre'a Rotteta z FANUC i we współpracy z personelem Derap, zdecydowaliśmy się na wybór tych wyspecjalizowanych urządzeń”. Bürki Electric AG ze Steffisburga odpowiadał za tworzenie sieci, instalację i programowanie kontrolera PLC oraz elementów wizyjnych obu systemów. Niewielkie odległości oraz zatrudnienie lokalnych firm pozwoliło nam na prowadzenie bliskiej współpracy oraz szybki wybór właściwych rozwiązań.
Czujnik siły dla stale wysokiej jakości obróbki.
W przypadku robota paletującego modelu "M-10i" – dzisiaj nazywanego przez pracowników "PALETTI" – wstępnie omawiano różne podejścia projektowe. Szybko okazało się, że ciągłe zastosowanie siły będzie konieczne w przypadku zagwarantowania wysokiej jakości wykonania zawiłego procesu polerowania. Ten problem rozwiązano poprzez zastosowanie czujnika siły firmy FANUC, który „pracuje bardzo jednolicie i bezproblemowo. Jesteśmy bardzo zadowoleni z organizacji całego projektu,” potwierdza Hadorn.
Pierre Rottet, kierownik ds. sprzedaży robotów w FANUC, uważa, że połączenie robota modelu "M-10iA" z czujnikiem siły to bardzo wyjątkowe rozwiązanie: „Czujnik nawiązuje bezpośrednią łączność z kontrolerem robota, gwarantując stałą siłę nacisku podczas polerowania obudowy. Dzięki temu proces polerowania daje stałe, wysokiej jakości wyniki. Ponadto w ten sposób można zaoszczędzić dużo czasu podczas programowania, na przykład podczas nauki ruchu. Czujnik ruchu pozwala na regularne wykonywanie zaprogramowanego ruchu przy zachowaniu niezmiennej siły nacisku”. Taka procedura polerowania to wyjątkowy element tego zastosowania. Pierre Rottet jest pewien: „W ten sposób możemy pokazać innym klientom połączenie robotów FANUC i czujnika siły nacisku w celu umożliwienia wdrożenia rozwiązań takich jak to, wymagające inżynierii procesu. Wyjątkową funkcją robotów FANUC są opcjonalne zintegrowane rozwiązania: Urządzenia peryferyjne, takie jak przetwarzanie obrazów czy czujniki siły nacisku, stanowią własne rozwiązania firmy FANUC, co umożliwia ich łatwą integrację w ramach funkcji Plug and Play. Wierzę, że taka technologia znajdzie zastosowanie w przyszłości, także w przypadku innych zastosowań przemysłowych”.
Wewnętrzna wiedza specjalistyczna motorem zewnętrznych wizji przyszłości i rozwoju.
Cały proces polerowania plastikowych obudów zawierających urządzenia elektroniczne to, najogólniej rzecz biorąc, proces delikatny. Podobna uwaga odnosi się do pakowania gotowych paczek na palety. „Nasi pracownicy są wdzięczni, że takie zadania przejęły roboty”, Marcel Hadorn nie ma żadnych wątpliwości. W końcu kwestie automatyzacji i robotów, patrząc na nie subiektywnie, stanowią również podstawę do krytyki: „Wstępnie obawialiśmy się, że wdrożenie takich robotów na linii produkcyjnej wzbudzi niepokój, ponieważ w ostatecznym rozrachunku, praca dla robotów oznacza mniej stanowisk dla ludzi. O dziwo, instalacja urządzeń spotkała się z ciepłym przyjęciem pozostałego personelu i to podejście pozostaje wyjątkowo pozytywne. Paletowanie to bardzo wymagające zadanie, szczególnie w lecie.
Robot polerujący spotkał się również z ciepłym odzewem wśród pracowników, gdyż wyeliminował związane z wypadkami i problemami zdrowotnymi przestoje w pracy. W ten sposób dowiedzieliśmy się o konieczności zmniejszenia obciążenia naszych pracowników. Z dnia na dzień przestaliśmy wysłuchiwać skarg pracowników zmuszonych do wykonywania tego męczącego zadania”, mówi Hadorn. To oznacza, że automatyzacja doskonale uzupełnia się z bardziej przyjazną środowisku i nakierowaną na konserwację zasobów strategią jutra, która wymaga nowych rozwiązań, w szczególności z powodu dużych nakładów ponoszonych przez szwajcarskie firmy w związku z wynagrodzeniem personelu, szczególnie w perspektywie rosnącej konkurencyjności firm europejskich i dalekowschodnich.
FANUC Szwajcaria również uważa ten przyszłościowy projekt za wyjątkowo udany: „Realizacja tego projektu pozwoliła nam pozyskać nie tylko firmę Derap jako nowego partnera systemowego, ale również firmę Fastlog – nowego klienta końcowego, którego linia produkcyjna zawiera teraz po raz pierwszy roboty. Z pewnością nie będzie to ostatni projekt. Dlatego FANUC Szwajcaria uważa ten projekt za bardzo ważny i wyjątkowo udany”, podsumowali Pierre Rottet i Claudia Scheidegger, dział marketingu w FANUC Szwajcaria, stojąc przy celi polerującej, gdzie wyprodukowany przez nich robot "M-10iA" pracował ciągle nad rewitalizacją kolejnych modemów.
Werner Steiner, prezes i DVR w Fastlog, podsumowuje: „Miło jest widzieć, jak w krótkim czasie można zebrać ogromne ilości specjalistycznej wiedzy; obecnie możemy sami zajmować się programowaniem nowego systemu paletowania. Zależało nam na uzyskaniu na miejscu wiedzy i doświadczenia wymaganych do wdrażania programu. Już teraz pojawiają się nowe pomysły, a firma przygotowuje się do dodatkowej współpracy z Derap i FANUC”.
Autor: Markus Frutig, redaktor technica-online.ch
Pierwsze wrażenie w czasopiśmie naukowym “technica” (www.technica-online.ch)
1
Robot pakujący „PALETTI” modelu M-20iA/10L w ciągłej eksploatacji Peter Keller, prezes Derap AG, podkreśla: „Jako specyfikację otrzymaliśmy żądane czasy cyklu oraz różne wymagane wzory paletowania z niewielkimi tolerancjami. Wizja urządzenia znalazła dobre odwzorowanie w robotach FANUC, co zadecydowało o ich wyborze”. (Zdjęcia: FANUC/Sabino Parente)
2
Szczegółowy widok ramienia robota modelu "M-20iA/10L": Zintegrowane zaciski pneumatyczne muszą być wymiarowane na różne kształty delikatnego materiału opakowań.
3
Robot pakujący "Paletti" modelu "M-10iA" pracuje bez przerwy, polerując modemy w ramach 70-sekundowego cyklu, zawierającego także szlifierki od Suhner AG. Marcel Hadorn, kierownik zakładu produkcyjnego w Fastlog AG jest bardzo zadowolony: „Nasz robot polerujący 'Paletti' może wypolerować do 700 obudów dziennie”.
4
Ciągłe stosowanie nacisku wymagane przez skomplikowaną procedurę polerowania delikatnych plastikowych obudów jest dokładnie wykrywane przez czujnik siły nacisku firmy FANUC, który gwarantuje stałą jakość pracy. W zakresie tworzenia nowych programów pracy robotów, zespół inżynierów z Fastlog przeszedł odpowiednie przeszkolenie, prowadzone przez firmę Derap.
5
Udany wspólny projekt – zadowoleni partnerzy (od lewej do prawej): Claudia Scheidegger i Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (prezes, Derap), Remo Jakob (projektant, Derap), Werner Steiner (prezes, Fastlog) oraz Marcel Hadorn (kierownik zakładu produkcyjnego w Fastlog), a także Rui Tito (projektant, Fastlog) oraz Markus Frutig (technica). Pierre Rottet zgadza się: „Inżynierowie z Derap zrealizowali projekt śpiewająco”.
6
Fastlog zatrudnia 140 osób i oferuje usługi serwisu i logistyki, konfiguracji, konserwacji i naprawy na obszarze ITC dla lokalizacji Gwatt (Thun), Derendingen oraz Emmen.
