W zakładzie produkcyjnym podnośników śrubowych ZIMM roboty KUKA automatyzują elastycznie produkcję 30 różnych rodzajów obrabianych detali – od półfabrykatu do gotowego elementu.
ZIMM produkuje najwyższej jakości podnośniki śrubowe – a także unowocześnia własne środowisko produkcyjne. Firma niedawno uruchomiła w pełni zautomatyzowaną, modułową celę produkcyjną – wdrożoną przez Vischer & Bolli wyposażoną w dwa roboty KUKA. Komórka odciąża pracowników, zwiększa produktywność i sprawia, że firma jest konkurencyjna i elastyczna, nawet przy dużych zamówieniach.
Niezależnie od tego, czy chodzi o scenę teatralną, niwelację różnic wysokości w przemysłowych systemach przenośnikowych, czy napędy anten parabolicznych – siłowniki śrubowe ZIMM wykonują swoją pracę w sposób często niezauważalny. Jednak produkcja tych przekładni w siedzibie głównej firmy w Lustenau w Vorarlbergu przyciąga wzrok: pięcioosiowa frezarka GROB wytwarza z kostek aluminiowych lub odlewanych użyteczne i precyzyjne komponenty w różnych rozmiarach. Co jest szczególne: obrabiarka jest częścią modułowej celi produkcyjnej, w której załadunek i rozładunek detali oraz ich późniejsza obróbka końcowa są w pełni zautomatyzowane – za pomocą dwóch robotów KUKA.
Automatyzacja detalu zwiększa produktywność i wydajność
Do niedawna droga do gotowego komponentu była nieco bardziej uciążliwa: „W przypadku klasycznego transportu palet obrabiane elementy zwykle były ręcznie mocowane na paletach”, wyjaśnia Marcel Haltiner, szef automatyki w Vischer & Bolli GmbH. „Z jednej strony było to czasochłonne, a z drugiej kosztowne. Na przykład 50 palet maszynowych kosztuje blisko 200.000 euro lub więcej, przy czym każda paleta dodatkowo wymaga urządzenia mocującego. Ponadto zawsze trzeba było ręcznie otwierać i zamykać elementy mocujące detale”.
Aby zwiększyć wydajność produkcji, a jednocześnie zwiększyć produktywność, Vischer & Bolli opracował, w ścisłej współpracy z ZIMM, rozwiązanie automatyzacji. Modułowa komórka robota, wyposażona w KR QUANTEC i KR AGILUS firmy KUKA, przejmuje w pełni automatycznie zadania, które wcześniej musiały być wykonywane ręcznie: podawanie materiału do pięcioosiowej frezarki, zautomatyzowaną obróbkę detali i odbiór gotowych elementów przekładni.
Ekonomiczna produkcja możliwa już od serii jednej sztuki
Pracownicy dosłownie podają surowiec na srebrnej tacy: Zamiast ręcznie mocować palety maszynowe, jak poprzednio, pracownicy ZIMM ładują teraz tak zwane tace do systemu wind. Czterometrowa wieża wykorzystuje przestrzeń w hali produkcyjnej w górę do przechowywania surowców i produktów gotowych, a przyrządy mocujące i narzędzia są również przechowywane w systemie wind. W większych halach można zintegrować nawet systemy wind o wysokości do 18 metrów.
Następnie rozpoczyna się praca podłączonej komórki robota. Robot KR QUANTEC, typ KR 240 R2900 Ultra, najpierw pobiera tace załadowane surowymi częściami z systemu podnośnika i umieszcza je na stole przednim. Następnie robot automatycznie ustawia cztery surowe części w przyrządzie i wkłada je do frezarki. „Maszyna może wyprodukować około 30 różnych komponentów w seriach od 1 do 200 z aluminium i żeliwa”, wyjaśnia Marcel Haltiner, dodając: „Dzięki załadowaniu urządzenia poza maszyną, unikamy niepotrzebnych przestojów. Ponieważ robot tylko ładuje i rozładowuje załadowane urządzenia, cały proces możemy uczynić jeszcze bardziej wydajnym.”
Podczas gdy frezarka obrabia cztery elementy, KR QUANTEC wyposaża inne urządzenie. Jeśli elementy są wykończone po obu stronach, proces obróbki jest również zautomatyzowany, robot umieszcza je na stanowisku obróbki w komórce. Tam gratuje i czyści je KR AGILUS typ KR 10 R900-2. Komputer główny komórki robota przejmuje całą logistykę. „Kolejnym etapem automatyzacji jest sprawdzenie wszystkich parametrów pomiarowych w kolejnym etapie procesu. Odchylenia tolerancji mogą być następnie przesyłane do frezarki i automatycznie korygowane za pomocą informacyjnej pętli sprzężenia zwrotnego”, relacjonuje Marcel Haltiner.
Bezzałogowe zmiany zwiększają konkurencyjność
Po przejściu elementu przez wszystkie etapy robot KUKA sortuje go z powrotem na swoje miejsce na tacy, która jest następnie zaparkowana w systemie podnośnika. Z drugiej strony pracownicy muszą jedynie usunąć gotowe produkty. Dla firmy ZIMM komórka robota oznacza ogromny dalszy rozwój procesów produkcyjnych. „Automatyzacja pozwala nam m.in. produkować na bezzałogowych zmianach w nocy i w weekendy, co zwiększa naszą wydajność i konkurencyjność”, mówi Hardy Ponudic, kierownik produkcji w ZIMM.
Roboty w komórce robią teraz to, co wcześniej trzeba było wykonać ręcznie, z dużą ilością personelu i czasu. „Modernizujemy nasze miejsca pracy, ponieważ pracownicy są obecnie szkoleni jako operatorzy robotów”. Z powodu braku wykwalifikowanych pracowników ZIMM ma coraz większe trudności ze znalezieniem wykwalifikowanych pracowników. Automatyzacja pozwala pracownikom, którzy wcześniej głównie ładowali magazyn frezarki, wykorzystanie w innych obszarach, w których mogą skoncentrować się na działaniach o wartości dodanej. „Nasze rozwiązanie działa w dużej mierze bez dodatkowych czynności i odciąża pracowników w przypadku mniej wymagających zadań, takich jak mocowanie i zwalnianie elementów”, mówi Marcel Haltiner. Komórka robota umożliwia również elastyczną pracę: na przykład wiadomości mogą być wysyłane do smartfona poprzez integrację rozwiązania komunikacji mobilnej. Zaalarmowany pracownik może następnie zdecydować, czy interwencja jest konieczna.
Centralny system komputerowy sterowania, nieograniczone możliwości
Wszystkie procesy w komórce robota są kontrolowane przez komputer nadrzędny, który można również zintegrować z systemem ERP. Na przykład przejmuje zarządzanie zadaniami i przepływ detali, kontroluje urządzenia peryferyjne i zapewnia informacje o bieżących i nadchodzących procesach. Haltiner dostrzega prawie nieograniczone możliwości zastosowania ze względu na modułową budowę ogniw: „formy do produkcji, technologia medyczna, sektor motoryzacyjny – w zasadzie oferujemy możliwość wejścia w automatyzację dla wszystkich firm obróbczych.” Przyszłość konstrukcji obrabiarek jest w pełni zautomatyzowana, Marcel Haltiner jest o tym przekonany. Przede wszystkim, jeśli chodzi o manipulację detali, nie widzi prawie innej możliwości pod względem oszczędności i wykonalności w przyszłości. F-ma ZIMM rozpoznała ten trend: już trwają rozmowy na temat budowy kolejnej celi produkcyjnej z robotem.
(Odniesienie: KUKA AG)