Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Rozšířená realita v údržbě a vozíky, které nepotřebují řidiče
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Rozšířená realita v údržbě a vozíky, které nepotřebují řidiče

O tom, že Průmysl 4.0 nemusí znamenat jen planá slova, jsme se přesvědčili v závodě Bosch Diesel v Jihlavě, kam jsme spolu s dalšími odbornými novináři byli těsně před prázdninami pozváni společností Toyota Material Handling.

Společnost Bosch Diesel, s. r. o., byla založena v roce 1993 a postupně se stala celosvětově největším výrobním závodem pro moderní dieselové vstřikovací systémy Common Rail v rámci skupiny Bosch Group. K hlavním výrobkům patří vysokotlaká vstřikovací čerpadla, vysokotlaké zásobníky (raily) a tlakové regulační ventily.

Rozšířená realita v diagnostice komplexních strojů

První ukázka aplikace moderních technologií souvisejících s Průmyslem 4.0 nám byla naživo představena v konferenční místnosti a týkala se diagnostiky komplexních strojů. Tímto strojem je v daném případě bainitická kalírna v Jihlavě, tedy stroj o velikosti jedné čtvrtiny fotbalového hřiště v ceně stovek milionů korun. Slouží ke kalení součástí vstřikovacích čerpadel – zahřátím dílů na teplotu cca 850 °C a zakalením do lázně z roztavených solí se dosahuje bainitické struktury materiálu, která je charakterizována mimořádnou tvrdostí. Zmíněný stroj byl původně vybaven pevným ovládacím panelem bez možnosti vzdáleného sledování. V rámci nedávno provedené modernizace byl však na stávající řídicí PLC napojen unikátní vizualizační systém využívající tzv. rozšířené reality, jehož prostřednictvím je možné vzdáleně se připojit k řízení stroje z běžného počítače. Systém se ovládá prostřednictvím tzv. markeru – hardwarového „kolečka“ s vyznačeným půdorysem stroje a doplněným orientačními značkami –, jenž je snímán webkamerou připojenou k PC nebo přímo kamerou vestavěnou v notebooku. Uživatel si může zobrazit nejen aktuální stav výroby, ale díky instalaci senzorů na kritická zařízení (typicky elektromotory) může vzdáleně sledovat stav zařízení pro potřeby prediktivní údržby. Přitom se prostřednictvím rozšířené reality může podívat na detailní místa, která ho zajímají, a zjistit požadované informace o vybraném zařízení. Data z provozu kalírny jsou současně každou vteřinu automaticky odečítána a ukládána do databáze pro další zpracování.


Rozšířená realita v diagnostice bainitické kalírny. Software je ovládán prostřednictvím markeru (dole pod monitorem) snímaného kamerkou notebooku.

Bezpilotní provoz vozíků Toyota

Dalším kamínkem do mozaiky Průmyslu 4.0 v Bosch Diesel je bezpilotní provoz vozíků Toyota pro zásobování výroby. Závod v Jihlavě-Pávově byl původně obsluhován sedmi soupravami klasických „milkrunů“, tj. manuálně řízených tahačů v čele logistických vláčků. S rostoucími požadavky na přepravu se vedení společnosti zamýšlelo nad tím, jak zásobování výroby zefektivnit a zautomatizovat. Byly prověřovány různé koncepce automatického vedení vozíků, jako jsou magnetická páska nebo indukční smyčka. Nevýhodou magnetické pásky nalepené na podlaze však je její malá odolnost, u indukční smyčky zase nutnost zabudování do podlahy. Nakonec byla jako nejvhodnější vybrána laserová navigace, která pro orientaci potřebuje pouze rozmístění kontrolních bodů tvořených odrazovými prvky, které si „ohmatává“ rotační laserový skener umístěný na střeše vozíku. Strojem, který je vybaven autopilotem, se následně projede navržená trasa a vytvořené referenční body se namapují do paměti řídicího systému. Vozík vybavený tímto systémem je potom schopen projíždět určenou trasu na milimetry přesně.
 


Automaticky řízený logistický vláček zastavil na jedné ze svých zastávek ve výrobní hale.

V rámci pilotního projektu byl přepracován koncept zásobování výrobního závodu v Pávově, přičemž nejvytíženější „milkrun“ byl nahrazen automaticky ovládaným vozíkem Toyota. Jak celý koncept funguje? V logistickém areálu jsou podle požadavků výroby naloženy vozíky logistického vláčku a následně je vozík s vláčkem odeslán v automatickém režimu do výrobní haly a bez přítomnosti obsluhy dojede na první stanoviště. Zde soupravu převezme pověřený pracovník, který se autorizuje identifikační kartou. Postupně se soupravou projede osm stanovišť umístěných na krátké vzdálenosti cca 100 m (na tak krátké vzdálenosti se automatický režim nevyplatí), provede vykládku a nakládku a poté odešle prostřednictvím zabudovaného ovládacího tabletu vozík v automatickém režimu zpět na výchozí stanoviště. Vozík je tedy možné kdykoliv jednoduše po nastoupení obsluhy, provedení autorizace a sklopení táhla ovladače uvést do manuálního režimu. Díky tomu může být v závěrečné části trasy výrobními provozy, kde to je s ohledem na velký počet blízko sebe položených zastávek výhodnější, obsluhován manuálně.

Bezpečnost provozu

Základem úspěšného nasazení je bezpečnost provozu. Kromě toho, že vozík jezdí předpisově, vždy ve stejné trase a nepřekračuje dovolenou rychlost, je vybaven řadou bezpečnostních prvků. K nim patří bezpečnostní senzory, které hlídají oblast před vozíkem a po jeho stranách. Před případnou překážkou tak vozík nejprve zpomalí a následně bezpečně zastaví. Systém je inteligentní, a tak se v zatáčkách oblast pokrytá bezpečnostními senzory automaticky rozšiřuje. Současně je vozík ze všech stran vybaven bezpečnostními stop tlačítky, jimiž jsou vybaveny i všechny vozíky vláčku. Prostor mezi jednotlivými vozíky je zabezpečen proti vstupu osob flexibilními pásy.


Flexibilní pásy zabraňují nechtěnému vstupu mezi vozíky.

Pozornost byla věnována i potkávání manuálně a automaticky řízených souprav. Automatická souprava má při průjezdu křižovatkou přednost, navíc na podlaze byly vyznačeny hranice křižovatek. Pokud automatická souprava nemůže z důvodu překážky v trase pokračovat v jízdě, odešle o tom zprávu e-mailem, jímž si přivolá obsluhu, která situaci vyřeší.


Vozík je možné kdykoliv uvést do manuálního režimu.


V poslední části své trasy výrobními provozy je vozík obsluhován manuálně. Na střeše vedle modrého světla je patrný rotační laserový skener pro automatické řízení.


Celá příprava na zavedení automatického provozu trvala asi půl druhého roku. V červnu 2015 byla vypracována studie proveditelnosti a poté byl proveden výběr vhodné technologie. V následujícím roce proběhlo výběrové řízení, dodávka, implementace a ladění systému. Od začátku letošního roku se stal bezpilotní provoz vozíku Toyota každodenní realitou. Je nasazován ve třísměnném provozu a v každé směně ušetří jednoho pracovníka. Návratnost investice byla spočtena na tři roky.

Pavel Marek, Jihlava

pavel.marek@mmspektrum.com

Další články

Průmysl 4.0
Logistika/ manipulační/ dopravní technika
Automatizace, regulace
Renovace a údržba

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky













Sledujte nás na sociálních sítích: