Témata
Reklama

Automatizace ve světě obrábění

Poslední dobou se čím dál častěji setkáváme s výrobci, kteří mají dostatek práce i dostatek prostředků na nákup nových strojů, ale nemají dostatek pracovníků na rozšíření výroby o další stroje nebo jen o další směnu. Je to jednoznačný důsledek dlouhodobého ekonomického růstu, kdy je velice důležité zaměřit se na efektivní využívání strojů i pracovníků. V Kovosvitu MAS jsme tento požadavek trhu analyzovali a založili novou divizi MAS Automation, která se cíleně orientuje právě na automatizaci a robotizaci pro obráběcí stroje.

Měřením v běžné výrobě jsme zjistili, že stroj obsluhovaný operátorem může mít až neuvěřitelně vysoké ztráty – jde o ztráty způsobené běžnými potřebami operátora, jako jsou oběd, WC, manipulace, seřizování apod., a ztráty dostupnosti stroje, jako jsou údržba, poruchy, odstávky energie atd. Extrémem je dvou- a vícestrojová obsluha, kdy se dostupnost snižuje ještě tím, že například operátor seřizuje jeden stroj, zatímco ve stejnou dobu druhý stroj stojí. Tak se sčítá minuta k minutě, a u dvoustrojové obsluhy se pak najednou běžně dosahuje disponibilita stroje i operátora pouze 56 %. Zbývajících 44 % jsou ztráty, kdy operátor není u stroje nebo stroj není připraven obrábět. To je samozřejmě možné výrazně eliminovat dlouhými technologickými operacemi. Pokud například stroj provádí třicetiminutovou operaci, pak odchod operátora na WC nesnižuje produktivitu. Opakem jsou však operace kratší než 30 minut nebo případy, kdy jeden operátor obsluhuje více strojů. Ke zvýšení efektivity vede tedy vedle spolehlivosti a bezúdržbovosti strojů pouze jedna cesta a tou je maximalizovat čas, kdy stroj nepotřebuje operátora. Toho lze dosáhnout několika možnostmi: volit výrobky s dlouhými technologickými operacemi, vytvořit stroji dostatečnou zásobu materiálu a zajistit automatickou výměnu materiálu do stroje nebo zajistit dostatek sesterských nástrojů.

Reklama
Reklama
Reklama

Výroba před robotizací a po ní

Automatizace a robotizace ve výrobě má tedy mimo jiné dva velké přínosy. U krátkých technologických operací výrazně zvyšuje produktivitu stroje (běžně až o 30 %). U krátkých i dlouhých operací umožňuje, aby více strojů obsluhoval jeden operátor bez snížení výkonu výroby. Jako ukázku můžeme například uvést výrobu před nasazením robotizace a po ní (viz graf), kdy nasazením robotizace zvyšujeme výkon výroby o 30 %, a přitom jsme snížili počet pracovníků, kteří jsou dále využíváni pro výrobu v další směně.

Robotizovaná pracoviště i celé linky

Díky dlouholeté tradici výrobce obráběcích strojů Kovosvitu MAS disponuje nová divize týmem zkušených konstruktérů a programátorů a může si tedy dovolit garantovat funkčnost a kvalitu obráběcího stroje včetně automatizace a robotizace. MAS Automation nabízí celé výrobní linky a automatizované celky. Jedním z úspěšných příkladů může být nedávno instalovaná výrobní linka v JK Nástroje v Uherském Brodě, kde jeden robot obsluhuje šest frézovacích strojů MCV z výrobního sortimentu Kovosvit MAS. Asi největším důkazem o spojení dobrých zkušeností odborníků na obráběcí stroje a robotizace je to, že linka je koncipována tak, aby všechny stroje v lince byly i v době automatického provozu přístupné pro operátora. Je tak možné například jeden ze strojů v lince kdykoliv odstavit kvůli seřízení nové technologie, a přitom neomezit práci robota ani ostatních strojů – viz obr. 1.

Linka disponuje jedním centrálním vstupem/výstupem materiálu a jedním centrálním vstupem/výstupem nástrojů pro automaticky řízený centrální sklad, ze kterého robot obsluhuje všech šest strojů. Linka jde daleko nad rámec běžné robotizace a je tak například řízena softwarem, ve kterém si zákazník plánuje výrobu z kanceláře a obsluha linky pak dostává na vstupní panel informace, co má kdy dělat v pořadí podle fronty práce. Na první straně linky operátor zakládá paletky s materiálem. Robot pak převáží celou paletku i s materiálem do zásobníku konkrétního stroje a následně tentýž robot zakládá materiál do stroje. Po obrábění systém podle zadání rozhoduje, zda robot předloží obrobek k mezioperační kontrole, nebo vrátí zpět na paletku a následně odveze paletku s obrobky na centrální výstup materiálu.

Na druhé straně linky se nachází centrální vstup nástrojů. Před založením nástroje do linky změří operátor nástroj na externím seřizovacím stroji a korekce a ostatní data o nástroji přenese na paměťový čip, který je instalován do každého nástroje. Po vložení nástroje do vstupu linky odveze robot nástroj do centrálního skladu pro 280 nástrojů. Následně pokud jeden ze strojů identifikuje otupený nástroj, zaveze automaticky robot nový nástroj ze skladu do stroje. Linka současně podává managementu společnosti report o vykonané práci, stavu výroby, kvalitě atd.

Výrobní linka v JK Nástroje v Uherském Brodě, kde jeden robot obsluhuje šest frézovacích strojů MCV z výrobního sortimentu Kovosvit MAS.

Další neméně zajímavou ukázkou může být robotizované pracoviště, kde jeden robot umístěný nad stroji distribuuje z jednoho rotačního zásobníku materiál do dvou soustružnických strojů řady SP 280. Robot do pracovního prostoru stroje vstupuje střechou a obdobně jako u předešlé linky umožňuje průběžnou kontrolu průběhu pracovního procesu operátorem nebo odstávku jednoho ze strojů, aniž by byla narušena práce druhého stroje či robota.

Jeden robot distribuuje z jednoho rotačního zásobníku materiál do dvou soustružnických strojů řady SP 280.

Ukázky robotizovaných pracovišť a další novinky

V MAS Automation si jsou dobře vědomi, jak důležitý je celkový přínos stroje i robota pro návratnost investice. Na zákaznických dnech, které se konají 6. až 7. dubna 2016 ve výrobním areálu Kovosvit MAS v Sezimově Ústí, proto představí robotizované pracoviště zapracované do designu obráběcího stroje, přičemž základní funkce robota manipulovat s materiálem bude rozšířena o další úsporu obráběcího času. Stejný robot, který manipuluje s materiálem, odjehluje obrobek v době, kdy stroj obrábí. U stejného pracoviště bude představena další novinka, jejímž cílem je snížení požadavků na kvalifikaci operátora. Z tohoto důvodu bude pracoviště vybaveno externím dotykovým panelem, na kterém operátor pouze vyplňováním několika parametrů programuje robota, aniž by měl znalosti o jeho programovacím jazyku. Čtyři obdobná pracoviště bude divize MAS Automotion instalovat v dubnu 2016 v České republice.


Ukázka automatizace, kdy stejný robot, který manipuluje s materiálem, odjehluje obrobek v době, kdy stroj obrábí

Něco navíc…

Kovosvit MAS

Ing. František Pivec

pivec@kovosvit.cz

www.masautomation.cz

Reklama
Související články
Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Spolehlivá zpětná vazba z přední linie

Při řešení monitoringu pro manipulaci, montáž a robotiku došlo v uplynulých letech ke sku-tečným vývojovým skokům. Komponenty jsou stále výkonnější, kompaktnější a univerzálněj-ší, čím dál častěji jsou součástí aktorů a lze je velmi snadno programovat. Tento článek nabízí vhled do programu standardizovaných snímačů pro upínací techniku a uchopovací systémy.

Zvyšování výkonů motoru tvorbou povlaku žárovým nástřikem

Snížení hmotnosti vozidla a ztrát třením v pohonném agregátu může pomoci při zlepšování celkové účinnosti vozidla, což je jeden z důvodů, proč mnoho výrobců přešlo na bloky motoru z hliníkové slitiny namísto tradiční litiny. Primární výhodou hliníku je nižší hmotnost. Typické hliníkové slitiny nemají sice obdobné vlastnosti z hlediska opotřebení jako litina, přesto mnoho automobilek věnovalo spoustu času hledání konstrukčních řešení pro odstranění tribologických nedostatků, které se dostavily s hliníkovými bloky válců.

Související články
Automatizace plug and play bez programování

Automatizace má za úkol usnadnit život lidem pracujícím u obráběcích center a samozřejmě zvýšit produktivitu, zajistit stabilní kvalitu výroby a stát se úsporným opatřením v nelehkých časech. Pokud se podíváte správným směrem, nemusí být robotizace frézky nikterak nedosažitelná, i když jste třeba společnost skromnějších poměrů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Šetřete svoje síly!

Jednou ze zásadních myšlenek vedoucích k pokroku a zvyšování produktivity je dělba práce. Specializace na různé technologie umožňuje posouvat jejich hranice.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

Robot s dvojitým uchopovačem zrychlil obsluhu CNC stroje

Osvald Jensen A/S je dánská rodinná firma dodávající strojírenské produkty pod vlastní značkou. Ve své továrně v Dánsku firma vyvíjí a vyrábí součástky do převodovek pro široké spektrum využití. Zaměřuje se na produkci vysoce kvalitních šnekových převodovek, převodových ústrojí a ozubených kol nejrůznějších velikostí.

Ready made lineární osy s ozubeným řemenem

Pomocí lineární osy je realizován pohyb v přímém směru a jedná se tak o výborný výchozí konstrukční prvek pro stavbu strojů, automatizačních linek a polohovacích zařízení s potřebou přesného lineárního pohybu ve více osách (typicky například CNC stroje). V posledních letech došlo navíc k výraznému snížení cen a lineární osy se tak stávají dostupné i pro dosud zapovězené oblasti. V neposlední řadě je podstatnou výhodou u tzv. ready made produktů dodávka již smontovaného dílu připraveného k okamžitému použití v zákaznické aplikaci.

Značení s Mopa lasery

V posledních letech se lasery stávají dominantním způsobem značení produktů. V oblasti značicích technologií kontinuálně dochází k inovacím a lasery tak nahrazují čím dál více konvenční technologie.

Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit