Témata
Reklama

Roboty pomáhají ve výrobě televizorů

Automatizace výroby prostřednictvím průmyslových robotů dnes již není výsadou automobilového průmyslu. Naopak, stává se stále dostupnější širokému okruhu velkých i malých výrobních společností. Robotizace tak zasahuje do nejrůznějších oborů a o zajímavé aplikace zde není nouze. Letos na jaře naše redakce obdržela pozvání společností FANUC a Panasonic do výrobního závodu v Plzni, kde jsme si společně s dalšími novináři několik takových aplikací mohli prohlédnout na vlastní oči.

Pavel Marek

Patří mezi klíčové osobnosti časopisu MM Průmyslové spektrum, kde zastává pozici odborného redaktora časopisu. Je absolventem strojní fakulty ČVUT v Praze. Po ukončení studia pracoval v Poldi SONP Kladno v závodě Doprava, poté jako konstruktér a projektant ve společnosti ČKD Lokomotivka. Pro MM Průmyslové spektrum pracuje od roku 1999.

Současná Plzeň je nejen naším hlavním městem piva nebo lokomotiv, ale i televizorů, ačkoliv historie jejich výroby v tomto městě je oproti druhým dvěma zmíněným oborům nepoměrně mladší. Začíná v dubnu roku 1996, kdy byl v areálu průmyslové zóny na Borských polích položen základní kámen továrny společnosti Panasonic AVC Networks Czech. Výroba byla zahájena již o rok později, kdy zde byl vyroben první CRT televizor s úhlopříčkou 14". Samozřejmě pak nezůstalo pouze u tohoto modelu. Už v roce 2000 byl v Plzni vyroben dvoumiliontý televizor. Pokrok v technologiích pak umožnil zahájení výroby plazmových a LCD televizorů v roce 2004 a ukončení výroby CRT modelů o dva roky později. V roce 2008 byla překročena hranice výroby 10 000 televizorů denně. V roce 2013 byla v souvislosti s příchodem technologie 4K (ultravysoké rozlišení) a s ohledem na technologickou náročnost a cenovou dostupnost ukončena výroba plazmových modelů.

První televizor vyrobený v plzeňském závodě Panasonic AVC Networks Czech. (Foto: autor)

Organizace výroby televizorů

Výroba v plzeňském závodě je zaměřena na montáž širokého množství typů televizních přístrojů různých velikostí a technického provedení. Klíčové díly, jako jsou například zobrazovací panely, jsou zajišťovány v rámci subdodávek. Nyní jsou ve výrobním programu různé modely LCD televizorů s úhlopříčkou od 19" do 85" včetně 3D televizorů, smart TV a 4K modelů s ultravysokým rozlišením. Více než 18 stovek zaměstnanců dokáže na zdejších linkách vyrobit přibližně 12 tisíc přístrojů denně. Je však třeba zmínit, že výroba televizorů má výrazný sezonní charakter s předvánoční špičkou a narůstá rovněž v době před konáním velkých sportovních akcí, jako je olympiáda nebo mistrovství světa ve fotbale. To na druhou stranu dává možnost v období nižší produkce připravit montážní linky na každoroční kompletní obměnu produktové řady. Během krátké doby musela být výroba adaptována na 155 nových modelů pro letošní sezonu, což mimo jiné znamená navrhnout a vyprojektovat nové montážní linky nebo provést úpravy či přeprogramování stávajících výrobních zařízení. Tyto činnosti v rámci společnosti Panasonic AVC Networks Czech zajišťuje oddělení Production Engineering, v jehož pracovní náplni je i vývoj nových výrobních zařízení.

Prvním robotizovaným pracovištěm s robotem FANUC M-10 iA bylo inspekční stanoviště, kde se provádí programování pamětí. (Foto: autor)

Automatizace výroby prostřednictvím průmyslových robotů

První úvahy o nasazení průmyslových robotů do výroby v plzeňském závodě Panasoniku padly již před několika lety. Hlavní motivací byla konkurence levné pracovní síly v Asii, jíž může úspěšně čelit právě sofistikovaná automatizovaná výroba. Velkou inspirací a povzbuzením pro pracovníky oddělení Production Engineering se stal Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně, kde v roce 2011 byly poprvé ve větším měřítku představeny aplikace s průmyslovými roboty, jejichž cena právě v té době významně klesla. Další motivací bylo nasazení průmyslových robotů FANUC v sesterském závodě Panasoniku v Pardubicích, který se zabývá výrobou autorádií. Vývojoví pracovníci tedy vytipovali několik oblastí ve výrobě, kde by se nasazení průmyslových robotů vyplatilo. Pak už jen zbývalo přesvědčit vedení závodu o výhodnosti investice do tohoto způsobu automatizace. Pro robotizovaná pracoviště se však daří dobu návratnosti udržet na 12 měsících.

Reklama
Reklama

Robotizovaná pracoviště

V roce 2012 byl v plzeňském závodě Panasoniku instalován první robot. Jednalo se o stroj řady M-10 iA od společnosti FANUC, jímž bylo osazeno vůbec první robotizované pracoviště v rámci celé televizní divize Panasoniku. Touto aplikací byla automatizace inspekčního stanoviště, kde se provádí programování pamětí, do kterých je zde nahráván firmware, a správnost naprogramování je následně ověřována v testovacích zařízeních. Robot na tomto pracovišti zakládá paměti do jednotlivých pozic a manipuluje s přepravkami. Úspěšnost této aplikace otevřela dveře robotizaci výroby televizorů nejen v Plzni, ale vlastně i v celém Panasoniku. V době naší návštěvy na jaře roku 2015, tedy po pouhých třech letech od nasazení prvního robota, v plzeňském závodě pracovalo již 19 robotů a nasazení dalších deseti bylo připravováno.

Na pracovišti osazování desek plošných spojů provádí robot M-10 iA obsluhu testovacího stanoviště. (Foto: autor)

Výrobní aplikace zde obecně zahrnují manipulaci s díly, šroubování a strojové vidění. Šroubování je poměrně jednoduchá aplikace, která má ovšem příznivý dopad na kvalitu, neboť umožňuje kontrolu správnosti zašroubování díky kontrole počtu otáček a utahovacího momentu, to vše navíc při velmi krátkých montážních časech. Pomocí strojového vidění je například ověřována správnost montáže, kdy se prověřuje, zda jsou všechny komponenty na svém místě a nechybí například kabeláž nebo šrouby.

Výběr typů robotů

Pro vývoj a instalaci robotických aplikací využívá většina uživatelů průmyslových robotů služby systémových integrátorů. Společnost Panasonic AVC Networks Czech je v tomto směru výjimkou, neboť veškeré práce zajišťují pracovníci oddělení Production Engineering vlastními silami. Kromě ekonomických výhod to totiž přináší možnost využití vlastních vývojových kapacit v době po každoročním přebudování výrobních linek pro výrobu nových modelových řad televizorů. Jak je patrné z první aplikace, volba vývojářů padla na roboty FANUC. Důvodem pro toto rozhodnutí byla možnost nejen navázat na zkušenosti z nasazení robotů FANUC v závodě Panasoniku v Pardubicích a díky tomu i dojednání výhodnějších podmínek u dodavatele, ale především také kvalitní podpora této japonské značky prostřednictvím společnosti FANUC Czech.

Dvojice šroubovacích robotů LR Mate 200 iD na finální montáži připevňuje desky do těla televizorů. (Foto: autor)

Při návrhu aplikací byly s ohledem na záměnnost a univerzálnost vybrány pouze čtyři základní typy robotů, což v praxi přináší možnost nasazení robotů na různých pracovištích. Rychlé roboty s malým dosahem tak slouží jako šroubovací, pomalejší roboty s větším dosahem provádějí například manipulace s deskami a největší roboty slouží pro manipulaci s celými televizory.

Manipulace s deskami

Historicky druhou robotickou aplikací v plzeňském závodě Panasoniku byla automatizace pracoviště osazování desek plošných spojů, kde robot nahradil práci tří zaměstnanců. Zmíněné desky jsou osazovány elektronickými prvky na automatických osazovacích strojích a správnost osazení se kontroluje na testovacím stanovišti, které je obsluhováno robotem M-10 iA. Ten zakládá desky do testovacích boxů, v nichž jsou automaticky prováděny funkční testy prostřednictvím testovacích signálů.

Robot M-20 iA provádí automatickou optickou kontrolu montáže a poté zakládá zadní kryt televizorů. (Foto: autor)

Roboty na finální montáži

Roboty našly uplatnění i přímo na finální montáži, kde jich pracuje hned několik. Je zde například dvojice malých šroubovacích robotů LR Mate 200 iD, které šroubují osazené desky do těla televizorů. Vznikající TV přístroje procházejí montážní linkou položené na paletách obrazovkou dolů. První robot je kromě pracovního nástroje osazen také videokamerou pro zjištění přesné polohy montovaného televizoru na desce palety. Díky získané informaci si řídicí jednotka robota přepočítá aktuální polohy otvorů pro šrouby a informaci předá i druhému robotu. Zajímavě řešena je i spolupráce dvojice robotů. Oba pracují nezávisle na sobě, avšak současně je v činnosti antikolizní ochrana, v jejímž rámci si řídicí jednotky předávají informace o poloze robotů v prostoru. Pokud by se jejich dráhy měly střetnout, má právo pohybu pouze jeden (nadřazený) robot, zatímco druhý mu uhne. Tato funkce je součástí programového vybavení řídicích jednotek FANUC.

Šroubovací roboty LR Mate 200 iD připevňují zadní kryt televizoru. (Foto: autor)

Na následujícím robotizovaném pracovišti, které je v závěru montáže, najdeme roboty hned čtyři. První z nich, s řadovým označením M-20 iA, provádí automatickou optickou kontrolu montáže a k tomu zakládá zadní kryt přístroje, který na následujícím stanovišti přišroubuje dvojice šroubovacích robotů LR Mate 200 iD. Na posledním stanovišti pak robot řady M-710 iC zvedne dokončenou televizi z pásu a uloží ji svisle do stojanu. Jedná se o největšího siláka mezi zdejšími roboty, který si hravě poradí i s přístroji s šedesátipalcovou úhlopříčkou.

Bezpečnostní konstrukce

Nezbytnou součástí robotizovaných pracovišť je jejich oplocení a zajištění pomocí bezpečnostních závor a senzorů. Jak uvádí Jan Frána, vedoucí oddělení Product Engineering, investice do těchto opatření může v součtu převýšit i cenu samotného robota. Zajímavé je, že filozofie bezpečnostních opatření pro robotická pracoviště není po celém světě stejná. Menší nároky kladené na asijské výrobce asi nikoho nepřekvapí, ale ani v USA tak striktní bezpečnostní předpisy jako v Evropě nemají a spoléhají na to, že zaměstnanci jsou o bezpečnosti na pracovišti náležitě poučeni. S nadsázkou pak pan Frána dodává, že ohrady tak u nás nakonec spíše než lidi před roboty chrání roboty před lidmi.

Nejsilnější robot řady M-710 iC přeloží dokončenou televizi z pásu do stojanu. (Foto: autor)

Plzeňský příklad

Někdy se říká, že roboty berou lidem práci. Zkušenosti z jejich nasazení ale mluví spíše o opaku. Dobře provedená automatizace snižuje náklady – důkazem je stabilizace návratnosti investice na robotizované pracoviště v Panasoniku do jednoho roku. S robotizací souvisí i zajištění konstantní kvality výrobních operací nezávisle na lidském činiteli, včetně její kontroly a dokladovatelnosti. Připomeňme zde například kontrolu správnosti utažení šroubů na montáži televizorů. To vše napomáhá vyšší konkurenceschopnosti výrobků na celosvětovém trhu. Výsledkem je obecně nejen udržení pracovních míst v regionu, ale v řadě případů i další rozvoj firmy, která na robotizaci vsadila.

Celkový pohled na montážní pracoviště se čtyřmi roboty FANUC. (Foto: autor)

Z rychle rostoucího počtu nasazených průmyslových robotů, kterých letos bude instalováno již 29, je zřejmé, že robotizace se v Panasonic AVC Netvorks Czech plně osvědčila. Díky iniciativě a osobnímu nasazení pracovníků oddělení Production Engineering se plzeňský závod v rámci televizní divize Panasoniku stal průkopníkem v oblasti robotických aplikací a do Plzně dnes jezdí sbírat zkušenosti zástupci výrobních závodů Panasoniku z celého světa.

Pavel Marek, Plzeň

pavel.marek@mmspektrum.com

//www.fanuc.eu/cz/cs/robots

//www.panasonic.com/cz/

Reklama
Související články
Seminář japonské techniky

Tradičně v předprázdninovém čase pořádá společnost FANUC Czech pro své stávající a potenciální zákazníky seminář, kde vedle tradiční japonské filozofie firmy (co nejširší komponentová soběstačnost) představuje produktové potfolio v celé své šíři, a samozřejmě prezentuje novinky za poslední období, a v neposlední řadě poskytuje praktické rady uživatelům. Nejinak tomu bylo v Humpolci ve Fabrika Hotel, kam opět po roce zavítalo na čtyřicet zájemců.

Ideální partner ve výrobě

Nový, lehký kolaborativní robot CRX-10iA od společnosti FANUC nabízí extrémní spolehlivost, bezpečnost a snadné programování pro aplikace všech možných typů. Vývojáři při jeho konstrukci věnovali zvláštní pozornost nízké hmotnosti ramene, bezpečnosti a intuitivnímu ovládání.

Vyplatí se automatizovat?

V současné době, kdy řada firem bojuje s nedostatkem pracovních sil a vysokými mzdovými náklady, ještě situaci zkomplikovala pandemie Covid-19, která se však paradoxně může stát i motivací pro důslednější automatizaci. Investice do rozumné robotizace průmyslových provozů je nyní ekonomicky výhodným řešením, které se může vyplatit i menším firmám.

Související články
Nebojte se bin pickingu

Bin picking je automatizační úloha, která řeší detekci a výběr náhodně sypaných dílů z kontejnerů a jejich následné přesné polohování do předem stanovené pozice prostřednictvím průmyslového robota a technologie strojového vidění. Takovéto aplikace jsou stále častěji vyžadovány zejména ve strojírenské výrobě, ale i v jiných oblastech průmyslu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Položení základního kamene nové budovy FANUC

V pondělí 21. října byl na staveništi v areálu Nord Parku v Praze-Horních Počernicích symbolicky položen základní kámen nové budovy společnosti FANUC Czech. Za necelé dva roky se sem firma přestěhuje ze svého stávajícího sídla v pražské Libni.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Deset let na trhu a nový dodavatel

Společnost 4ISP v letošním roce slaví již deset let na trhu. Na počest tohoto výročí uspořádala v centru Eurazio vernisáž výstavy technických exponátů pod záštitou Technického muzea v Brně. Žádná velká narozeninová party se však konat nebude. Firma svoje jubileum oslaví se zaměstnanci i zákazníky individuálně.

Výrobní data zůstávají v továrně

Společnost FANUC uvedla v evropské premiéře na veletrhu EMO 2019 svou průmyslovou IoT platformu nazvanou FIELD system. Společnost zahájí prodej tohoto systému na evropském trhu koncem tohoto roku. FIELD je zkratka pro FANUC Intelligent Edge Link and Drive. Industrial IoT (IIoT) propojuje zařízení za účelem interakce a výměny dat. Systém FIELD umožňuje propojení různých výrobních strojů různých generací od všech výrobců v závodě a umožňuje tak komplexní analýzu dat v celém výrobním řetězci. Tato skutečnost představuje rozhodující krok směrem k inteligentní továrně.

Pardubické setkání s roboty

Společnost Stäubli Systems uspořádala ve dnech 17. až 20. června v pardubickém výstavním centru Ideon zákaznické setkání nazvané Technology Days 2019. Akce navázala na první ročník, který se konal před dvěma lety v prostorách Univerzity Pardubice.

Aby zákazník na vlastní oči viděl…

Produkty a systémy, jež pracují s kyslíkem, podléhají vysokým bezpečnostním pravidlům, neboť kyslík podporuje hoření. Ta zařízení, která pracují s kyslíkem a jsou určená pro medicínské účely, se navíc musejí vedle vysoké funkčnosti a bezpečnosti vykazovat také vysokou čistotou. Nejen výrobu ventilů určených pro medicínské účely si přijeli dva významní čeští zákazníci společnosti Camozzi prohlédnout do jejích italských výrobních závodů.

Automatizované výrobní buňky si navrhl sám

Ing. Zdeněk Krátký začal s výrobou nástrojů už téměř před dvaceti lety. Dnes vlastními nástroji vyrábí díly na zakázku. Zajímavé na tomto příběhu je zejména to, že zakázky rostou tak rychle, že si jen za poslední dva roky pořídil pět strojů Fanuc Robodrill. Uvnitř každého stroje se podle vlastního návrhu nachází robot, který obstarává výměnu přípravků s obrobky. Uchopovací a upínací techniku zabezpečil dlouholetý partner, společnost Schunk.

Automatizace od kusu po velké série

Ve společnosti Misan v Lysé nad Labem se pravidelně konají odborné semináře, které již po léta mají ustálený a účastníky kvitovaný scénář. Jedná se vždy o tematicky zaměřenou, třídenní akci - dva dny pro odbornou veřejnost, třetí den pak pro školy. Důležitým faktem z hlediska návštěvnického poznání a edukace je skutečnost, že se na obsahové náplni společně s firmou Misan podílí vždy jeden z jejich spolupracujících partnerů, především z řad výrobců a dodavatelů řezných nástrojů. Dopoledne přednášky, odpoledne ukázky na strojích. Nejinak tomu bylo i poslední květnový týden.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

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