Paletiranje in poliranje z roboti za večjo učinkovitost in prihranek virov
Hitro, natančno in čisto prav!
Vrhunska podjetja si ne morejo več privoščiti kompromisov, kar zadeva hitrost in kakovost. Avtomatizacija zapletenih in celo posameznih procesov je ključna za uspeh na tem področju. Pri napornih opravilih je robot popoln sodelavec, ki zagotavlja takojšnjo pomoč zaposlenim. V podjetju Fastlog AG v tovarni Gwatt (Thun) oba robota FANUC vrste »M-10iA« in »M-20iA/10L« pomagata pri podaljševanju življenjske dobe elektronskih naprav, celo osnovnih enot, kot so modemi, na koncu pa jih še zapakirata na palete za dobavo strankam.
Avtor: Markus Frutig, urednik pri reviji technica
Fastlog AG je podjetje, ki je bilo znova ustanovljeno leta 2009 na podlagi več kot 100 let tradicije nekdanje skupine PTT ter trenutno zaposluje 140 ljudi na storitvenih delovnih mestih in v logistiki nadomestnih delov za poslovne stranke. Gre za nišno poslovanje, katerega cilj je podaljšati življenjsko dobo celo osnovnih elektronskih naprav v uporabi, kot so modemi ali »Set-top naprave« (STB) iz informacijsko tehnološkega/telekomunikacijskega sektorja, ter jih v celoti pregledane in preizkušene znova ponuditi na tržišču.
Pravzaprav je vsaka naprava na rešitvi »Fastchecker» podrobno pregledana, spolirana, očiščena in znova zapakirana. Takšna obnova proizvajalcem prihrani veliko denarja in nenazadnje zmanjša obremenitev okolja. »Fastchecker« je jasna rešitev za vse večje povpraševanje na švicarskem trgu in Fastlog izvaja revolucijo v poprodajnem poslovanju z elektronskimi sestavnimi deli in sistemi s tem robotom za paletiranje FANUC M-20iA/10L, ki so ga sodelavci poimenovali »PALETTI«.
Obnova je naporen ročen proces.
Vse naprave so v podjetju Fastlog v celoti pregledane na sodobnih merilnih delovnih postajah in vanje so nameščene zadnje posodobitve programske opreme, končni korak v procesu pa je obnova prevlek, ki morajo biti dokončane in spolirane nežno in previdno, saj sodobna plastika ne dopušča niti najmanjših napak. Ročno popravilo vsake naprave in odstranjevanje starih nalepk sta fizično zahtevni in monotoni opravili. Marcel Hadorn, vodja poslovanja/storitev v podjetju Fastlog pojasnjuje: »Zato smo se odločili za ta opravila uporabiti robota FANUC, da bi po eni strani razbremenili zaposlene in po drugi strani izpolnili zahteve po učinkovitosti.«
Kako je prišlo do sodelovanja? Eno opravilo je bilo poliranje, drugo pa paletiranje popolnoma obnovljenih naprav. Hadorn pojasnjuje: »Poiskali smo bližnje podjetje Derap AG, da nam je pripravilo skice prvotnih postopkov in zahtev. Hitro smo se strinjali, da želimo uporabiti robota za paletiranje. Nato so nam predlagali družbo FANUC. Za FANUC smo se odločili, potem ko smo si ogledali direktne aplikacije v njihovi tovarni na bližnji lokaciji v kraju Biel/Bienne.«
Specifikacija zahtev za izbiro pravega robota.
Skupaj z izvajalcem integracije Derap AG iz bližnjega mesta Heimberg (BE) so pripravili podrobno specifikacijo. Najprej so se osredotočili na robota za paletiranje »M-20iA/10L«, katerega uporaba je danes standardna v mnogih podjetjih in ki je hitro dosegel želene rezultate, ki so si jih zastavili Hadorn in njegova ekipa. Ključni parameter v specifikaciji zahtev je bil cikel 12 naprav na minuto, kar je bilo uspešno doseženo. Marcel Hadorn in ekipa svetovalcev, ki jo je vodil Peter Keller, izvršni direktor podjetja Derap AG, sta bila torej na pravi poti: »Zelo hitro nas je prepričala natančnost robotskih aplikacij, čeprav v procesu paletiranja niso potrebne tolerančne vrednosti na desetinke ali stotinke milimetra,« zadovoljno potrjuje Hadorn. »Čeprav so se med komisioniranjem pojavili izzivi, smo jih hitro odpravili z uskladitvijo sklada škatel. Sistem, vključno s senzorji, deluje popolno,« dodaja.
Peter Keller, izvršni direktor podjetja za strojegradnjo Derap AG, pojasnjuje, zakaj so bili roboti FANUC po njegovem mnenju prava izbira: »Od podjetja Fastlog smo prejeli čase ciklov in različne želene vzorce paletiranja z majhnimi tolerančnimi vrednostmi v obliki specifikacije. Zato smo začeli iskati ustrezne robote, ki so izpolnjevali te stroge specifikacije. S tem smo že občutno zožili morebitni izbor.« Bistvena pri zadevi je bila optimalna postavitev mnogih raznolikih paketov z napravami, ovitimi s stiskanjem, ki torej niso popolnih geometrijskih oblik na paleto z ekscentričnimi sesalkami, s čimer se je zagotovilo, da ne bo prihajalo do prekinitev proizvodnje in da se obremenitev med cestnim prevozom ne bo spreminjala. Sistem »iRVision« v enoti, ki jo je dobavil FANUC, je »dobro izbran sestavni del, ki je bil dodaten odločilni dejavnik za izbiro robotov FANUC«.
Tesno sodelovanje za hitre rešitve. Zaradi bolj dovršenega procesa je bila paletiranje torej nekoliko težavneje usvojiti. Toda implementacija prvotno načrtovanega sistema za poliranje je bila v primerjavi s tem nekoliko preprostejša. Razvoj sistema za poliranje je bil relativno hiter. Hadorn dodaja: »Pri sistemu za poliranje smo lahko dosegli cilje glede roka, ki smo si ga zastavili. Tukaj je mogoče doseči še več prihranka pri osebju kot pri sistemu za paletiranje.« Izpostavlja še pomemben vidik: »dejstvo, da nam je podjetje Derap vrhunsko pomagalo pri odločanju za modela robotov »M-10iA« in »M-20iA/10L« družbe FANUC, je bilo odločilno. Opredelili smo zahteve glede teže, hitrosti in pogojev delovnega prostora na sistemu, nato pa smo se na podlagi priporočila Pierreja Rotteta iz družbe FANUC in v sodelovanju z ekipo iz podjetja Derap odločili za te specializirane naprave.« Podjetje Bürki Electric AG s sedežem v Steffisburgu je prevzelo povezavo, namestitev in programiranje krmilnika PLC in sestavnih delov za vid na obeh sistemih. Zaradi kratkih razdalj in tesnega sodelovanja lokalnih podjetij so se na tem projektu hitro dosegale rešitve.
Senzor sile za dosledno visoko kakovost.
Pri robotu za paletiranje »M-10i« – danes nosi ime »PALETTI«, ki so mu ga nadeli zaposleni – so prvotno razpravljali o različnih pristopih zasnove. Hitro je postalo jasno, da bo za zahteven proces poliranja potrebna stalna uporaba sile, da se bo lahko zagotovila dosledna kakovost. To je bilo doseženo s senzorjem sile družbe FANUC, ki deluje »zelo homogeno in gladko. Zadovoljni smo z organizacijo celotnega projekta,« potrjuje Hadorn.
Tudi Pierre Rottet, prodajni vodja za robote v družbi FANUC, potrjuje, da je ta kombinacija robota »M-10iA« in senzorja sile edinstvena: »Ta senzor komunicira neposredno s krmilnikom robota, zato smo lahko zagotovili, da bo sila ob stiku med poliranjem ohišja zmeraj enaka. To omogoča prednost doseganja dosledne kakovosti v tem procesu poliranja. Po drugi strani opažamo občutne prihranke časa med programiranjem, tj. ob učenju premikanj. Senzor sile zato zmeraj izvaja programirano premikanje z enako silo ob stiku.« Ta proces poliranja je pravzaprav nekaj posebnega v aplikaciji. Pierre Rottet je prepričan: »Z njim je mogoče tudi prikazati drugim kupcem, da roboti FANUC in senzor sile omogočajo izvajanje takšnih rešitev strojne obdelave, vključno s procesnim inženiringom. Edinstvene funkcije, ki jih ponuja FANUC, so možnosti integriranih rešitev: Periferne naprave, kot so sistemi slikovne obdelave ali senzorji sile, so lastniški izdelki družbe FANUC in jih je mogoče preprosto integrirati v krmilnike robotov po načinu »priključi in uporabljaj«. Menim, da bi bilo mogoče to tehnologijo uporabiti v prihodnosti, tudi za druge industrijske aplikacije.
Notranje strokovno znanje za zunanje prihodnje vizije in rast.
Celoten proces poliranja plastičnih ohišij, ki vsebujejo občutljivo elektroniko, je na splošno zelo občutljiv, enako pa velja tudi za hitro pakiranje dokončanih paketov na palete. »Naši zaposleni so hvaležni, da lahko danes ta opravila prevzamejo roboti,« je prepričan Marcel Hadorn. Nenazadnje sta avtomatizacija in robotizacija subjektivno gledano deležni tudi kritik: »Prvotno smo imeli pomisleke glede uporabe teh robotov v proizvodnji, saj navsezadnje resnično odpravijo potrebo po določenih delovnih mestih. Toda osebje je to sprejelo presenetljivo dobro in vzdušje je precej pozitivno. Paletiranje je zelo naporno opravilo, zlasti poleti.
Naše osebje je zelo dobro sprejelo tudi robota za poliranje, saj je na tem sistemu pogosto prihajalo od mrtvega časa zaradi z zdravjem povezanih težav. To je bil znak, da moramo razbremeniti zaposlene. Zaposleni se ne pritožujejo, da jim ni več treba opravljati tega napornega opravila,« pravi Hadorn. To pomeni, da je avtomatizacija z roboti tesno povezana z (delovnim) svetom jutrišnjega dne, ki je okolju prijaznejši in ohranja vire ter za katerega so navsezadnje potrebne nove rešitve, zlasti zaradi cenovnega pritiska visokih plač za švicarska podjetja, predvsem na podlagi vse večje konkurenčnosti med Evropo in Daljnim vzhodom.
Tudi FANUC Switzerland meni, da je bil ta v prihodnost usmerjen projekt izjemno uspešen: »S tem projektom smo pridobili podjetje Derap kot sistemskega partnerja in podjetje Fastlog kot novo končno stranko, ki zdaj prvič uporablja robote v proizvodnji. To zagotovo ne bo zadnji projekt. Za FANUC Switzerland je to seveda zelo pomemben in tudi uspešen projekt,« sta povzela Pierre Rottet in Claudia Scheidegger, z oddelka za trženje pri FANUC Switzerland, v pogovoru poleg celice za poliranje »M-10iA«, ki neprestano hitro brzi od modema do modema.
Werner Steiner, izvršni direktor in DVR v podjetju Fastlog, povzema: »Zelo smo zadovoljni, da je bilo mogoče v tako kratkem času nakopičiti toliko strokovnega znanja, in zdaj zmoremo sami programirati nove sisteme za paletiranje. Pomembno je, da imamo lastno strokovno znanje za prilagajanje programa. Pojavile so se že nove zamisli in veselimo se nadaljnjega sodelovanja s podjetjema Derap in FANUC.«
Avtor: Markus Frutig, urednik pri technica-online.ch
Predhodni vtisi iz uredništva znanstvene revije “technica” (www.technica-online.ch)
1
Robot za pakiranje »PALETTI«, model M-20iA/10L, deluje stalno. Peter Keller, izvršni direktor podjetja Derap AG, poudarja: »Prejeli smo čase ciklov in različne želene vzorce paletiranja z majhnimi tolerančnimi vrednostmi v obliki specifikacije. Sistem vida v enoti, je dobro izbran sestavni del, ki je bil dodaten odločilni dejavnik za izbiro robotov FANUC.« (Fotografije: FANUC/Sabino Parente)
2
Podrobnosti o robotski roki na modelu »M-20iA/10L«: Integrirana sesalna prijemala morajo biti mer, ki so primerne za pakete različnih oblik in za občutljivi material za pakiranje.
3
Robot za poliranje »Politti« modela »M-10iA« neutrudno polira modeme v 70-sekundnih ciklih s stroji za brušenje podjetja Suhner AG. Marcel Hadorn, vodja obrata pri podjetju Fastlog AG, je zelo zadovoljen: »Naš robot za poliranje »Politti« lahko spolira do 700 ohišij na dan.«
4
Stalno uporabo sile, ki je potrebna za težki proces poliranja občutljivih plastičnih ohišij, natančno zazna senzor sile družbe FANUC, da se zagotovi dosledna kakovost. Za razvoj novih programov na tem robotu se je ekipa inženirjev iz podjetja Fastlog udeležila usposabljanja pri podjetju Derap.
5
Uspešen skupni projekt – zadovoljni partnerji (od leve proti desni): Claudia Scheidegger in Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (izvršni direktor v podjetju Derap), Remo Jakob (oblikovalec v podjetju Derap Designer), Werner Steiner (izvršni direktor v podjetju Fastlog), Marcel Hadorn (vodja obrata v podjetju Fastlog), Rui Tito (razvijalec v podjetju Fastlog) in Markus Frutig (technica). Pierre Rottet potrjuje: »Inženirji iz podjetja Derap so svoje delo opravili z odliko.«
6
Fastlog, podjetje s 140 zaposlenimi, ponuja servisne in logistične storitve ter konfiguracijo, vzdrževanje in popravila na področju IKT na lokacijah Gwatt (Thun), Derendingen in Emmen.
