Нестача персоналу приводить Nelissen до роботів
ВАЖКА ПРАЦЯ ТА ТРІШЕЧКИ УДАЧІ
Компанія Fijn Mekaniek Nelissen спеціалізується на токарній обробці, фрезеруванні та електроерозійному дротовому вирізанні за допомогою верстатів із ЧПК. Fijn Mekaniek Nelissen має клієнтів із багатьох галузей: окрім кількох машинобудівних підприємств, компанія також добре себе зарекомендувала в автомобільній і авіаційній галузях. Крім того, Fijn Mekaniek Nelissen пропонує терміновий ремонт, підтримуючи своє реноме неймовірно гнучкого постачальника.
Пристрасть до металу
Пропрацювавши кілька років начальником цеху, Пол Неліссен розпочав власну справу в 1990-му. Він починав з одного токарно-фрезерного верстата з ЧПК. Як він сам розповідає: "На початку все складалося на 50 % з важкої праці та ще на 50 % з удачі". І удача була на його боці – молоде підприємство дуже швидко виросло до сьогоднішніх масштабів. Без сумніву, знання з бухгалтерії, які пан Неліссен отримав ще перед приходом до металевої галузі, забезпечили йому міцну фінансову позицію. Але що насправді вирізняє його та його компанію, так це любов і пристрасть до досконалих заготовок, зроблених точно за специфікацією клієнта: "І хоча виробництво може здаватися буденним, я в повному захваті від можливості виготовляти з металевих блоків деталі, що ідеально відповідають вимогам клієнтів".
Нестача персоналу
Засновник намагається передати цю філософію своїм підлеглим, а особливо операторам верстатів із ЧПК. Обороти Fijn Mekaniek Nelissen зростають у середньому на 10 % на рік, тому їм потрібно дедалі більше верстатів і людей. Однак, знайти людей, достатньо мотивованих, щоб вивчати цю високотехнологічну професію, виявилося вкрай непросто.
ОПЕРАТОР ЧПК – РІДКІСНИЙ ТАЛАНТ
"Сьогодні токар або фрезерувальник мають образ людини у брудному, просоченому маслом спецодязі, що стоїть по коліна в металевій стружці", – зі сміхом, але дещо цинічно говорить Пол Неліссен. Але ж це далеко від правди. Робоче місце чисте, у повітрі немає масляного туману, а в цеху тихо. Іншими словами, це високотехнологічні робочі умови.
Замалий випуск
Однак, помилкове сприйняття професії оператора ЧПК згубно для молодих людей, які прагнуть працювати в промисловості. І наслідком малого набору студентів на технічні спеціальності є настільки ж малий випуск. Отже, найняти когось із цього малого випуску, хто був би достатньо мотивованим, розумним і міг би активно й незалежно працювати, – це майже нездійсненне завдання. Пол Неліссен пояснює: "Проходить від двох до п’яти років, перш ніж оператор ЧПК починає працювати цілком незалежно. І це я маю на увазі людей із технічною освітою".
Одноманітна робота
Пошук спеціалістів – не єдина проблема. Пізніше потрібно, щоб робота приносила оператору задоволення та була цікавою: "В обробній галузі задоволення полягає в тому, щоб створити заготовку, поєднавши теорію з практикою. А для досвідченого оператора – у налаштуванні верстата. Коли все це позаду й починається безпосереднє виробництво, задоволення зникає. Далі залишається лише завантажувати й розвантажувати верстати".
АВТОМАТИЗАЦІЯ
Щоб подолати одразу обидві проблеми, Пол Неліссен вирішив автоматизувати завантажування й розвантажування свого токарного верстата з ЧПК Mazak Integrex 200-IV. Він звернувся до системного інтегратора Robojob. Консультанти запропонували рішення у складі робота FANUC із 6 осями та блока IRS-CW (інтегрованої роботизованої системи для патронної обробки).
Схема розташування
Сучасний токарно-фрезерний верстат має два патрони. Робот FANUC стоїть ліворуч від отвору верстата. Завдяки похилій позиції він не створює перешкоди для оператора. Поруч із роботом розташовано блок IRS-CW, що забезпечує подачу заготовок на токарну обробку та приймає вже оброблені деталі. Наприклад, робот знімає заготовку зі стійки та, коли дверцята автоматично відчиняються, вставляє її в перший затискний патрон. Якщо операції здійснюються на обох патронах, роботизована рука забирає оброблену заготовку з другого затискного патрона та розміщує її в блоці IRS-CW. І цикл повторюється знову.
Роботизована рука
На виробництві використовується робот FANUC M-120 iA – промислова модель із 6 осями та інтегрованою конструкцією. Це означає, що всі кабелі розташовані всередині руки для полегшення рухів і захисту кабелів від пошкодження. Пневмолінії захищені аналогічним чином. Рукою керує контролер R-30A, що має пульт керування (I-pendant) у межах досяжності оператора. Враховуючи те, що оператори ЧПК не є експертами з програмування роботів, компанія Robojob розробила спеціальний інтерфейс для завантаження й розвантаження верстатів із ЧПК. Цей інтерфейс входить до системи IRS-CW та об’єднує процеси подавання й прибирання заготовок, а також робота й верстат із ЧПК. Нові цикли налаштовуються напрочуд швидко. У середньому завантаження й розвантаження нової заготовки можна налаштувати приблизно за 5 хвилин. І звичайно, нові програми можна зберігати для подальшого використання, що дозволяє мінімізувати тривалість налаштування для повторних робіт. Блискавичне налаштування уможливлює автоматичне переміщення навіть для дрібносерійного виробництва.
Система IRS-CW
Система забезпечує подавання заготовок і виймання вже оброблених деталей. Компоненти різного розміру (діаметром від 23 до 250 мм) можна розміщувати без спеціального позиціонування. Максимальна вага заготовки становить 50 кг, залежно від робота. Заготовки розміщуються на похилих лотках, що керуються серводвигунами, і залишаються у вертикальному положенні завдяки регульованим кріпленням. Крім того, у стандартній комплектації передбачено приймальний лоток для витікання рідини, яка потім спрямовується назад до верстата. Робота стандартної конструкції оснащено двома захватами (один призначений для заготовок, а другий – для готових виробів), які обладнано системою швидкої заміни зажимів, розробленою Robojob. Тепер робот змінює зажими захвата за лічені секунди.
Можливості для розширення
Додатково систему IRS-CW можна обладнати магазином і системою автоматичної зміни захватів, а також системою автоматичного завантаження й розвантаження осей. І що дуже важливо, систему IRS-CW з обладнанням FANUC можна адаптувати до верстатів із ЧПК будь-якого покоління.
Встановлення
На встановлення системи відводиться два дні, а потім ще один день – на те, щоб навчитися керувати роботом. На практиці навчання потребує набагато менше часу: зазвичай оператор освоює систему керування за пару годин безпосередньої роботи.
Безпека
Описана система захищена прозорою огорожею Troax із двома надійними розсувними дверима. Але таке рішення потребує багато простору. Отже, цілком можливо, а за новими стандартами робототехніки навіть і краще, не встановлювати цю огорожу, якщо робот оснащений периферійним лазерним сканером. Цей сканер безперервно досліджує навколишній простір, виявляючи перешкоди, які можуть виникнути на запрограмованому шляху робота. У разі виявлення перешкоди система затримає рух робота і, якщо необхідно, зупинить його. До того ж розміщення робота та приймача не обов’язково має бути фіксованим. Компанія Robojob зараз вивчає можливість зробити робота та приймач на виробництві Fijn Mekaniek Nelissen мобільними, щоб систему можна було використовувати також для обслуговування інших верстатів.
ЕКОНОМІКА
Ціна безпеки може відрізнятися в рази. Залежно від обраного робота та рівня захисту може вистачити й 50 000 євро, а може знадобитися й до 120 000. Вкрай важливо оцінити, чи окупає кінцевий результат витрати на автоматизацію. Середня заробітна плата спеціаліста становить 38 євро на годину. Порівняно з цим роботизована система обходиться у 3–8 євро на годину, принаймні доки робота не списано. Плюс видатки на електроенергію. Пол Неліссен розмірковує: "Після встановлення робот працює постійно, навіть у вихідні. Він не хворіє та не втомлюється. А в разі переорієнтації процесу оператор виконує дійсно людську роботу – програмування й налаштування верстата з ЧПК". Без сумніву, керівник компанії лише виграв від впровадження цієї системи: "Найближчим часом ми плануємо встановити ще один верстат, звичайно з роботом. І не може бути інакше, бо сьогодні ми стоїмо перед дилемою – автоматизація або переїзд. А мені аж ніяк не хочеться зриватися з місця".
