Folyamatos gépkiszolgálás, munkatípustól függetlenül

Forrás: FANUC, Sikertörténetek az automatizálás világából
A Nelissen létszámhiány miatt robotokat használ

KEMÉNY MUNKA ÉS EGY KIS SZERENCSE

A Fijn Mekaniek Nelissen egy CNC-szerszámgépeken való anyagmegmunkálásra szakosodott vállalat. A cég profiljába az esztergálás, a marás és a huzalszikra forgácsolás tartozik. Az ügyfélbázis meglehetősen változatos. A vállalat ügyfélkörében nemcsak számos gépgyártó található, de a gépjárműgyártásban és a repülőgépiparban is hírnevet szerzett már. Ezen területek mellett a Fijn Mekaniek Nelissen sürgősségi javításokra is vállalkozik. Ez olyan feladat, amely tökéletesen kapcsolódik a vállalatot jellemző nagyfokú rugalmassághoz.

A fémek iránti szenvedély

Paul Nelissen 1990-ben állt saját lábára, miután hosszú éveken át művezetőként dolgozott. Egyetlen hibrid CNC-esztergapad-marógéppel indította a vállalkozását. Amint saját maga mondja: „Az elején 50% kemény munka mellé 50% szerencse is kellett.” És a szerencse mellé állt: a fiatal vállalat gyorsan mai önmagává vált. Kétségtelen, hogy a könyvelői tanfolyam, amelyen az üzletember a fémiparba való belépése előtt részt vett, ésszerűbbé tette a pénzügyi hozzáállást. Ami azonban a legjobban jellemzi őt és vállalatát, az a tökéletes, az ügyfelek elvárásainak megfelelő munkadarabok iránti rajongás és szenvedély. „Lehet, hogy nincs benne semmi különleges, de egy fémdarabból az ügyfél követelményeinek tökéletesen megfelelő készterméket gyártani, az valami csodálatos.”

Létszámhiány

Nelissen ezt a filozófiát alkalmazottainak, különösen a CNC-szerszámgépek kezelőinek is átadja. A Fijn Mekaniek Nelissen forgalma évente átlagosan 10%-kal nő, így a cégnek mind több gépre és emberre van szüksége. Szinte lehetetlen azonban olyan embereket találni azonban, akik elég motiváltak ahhoz, hogy megtanulják ezt a csúcstechnika használatával járó munkát.

CNC-KEZELŐ MINT HIÁNYSZAKMA

„Jelenleg az esztergályosról és a marósról még mindig olyan kép él a fejekben, hogy ez egy koszos, olajos munkásruhában dolgozó ember, aki térdig áll a fémforgácsban” – mondja nevetve, mégis némileg kiábrándultan. Holott ez nagyon messze van az igazságtól. A munkahely tiszta, nincs olajgőz a levegőben, és zaj sincs. Röviden, ez egy csúcstechnikájúnak számító munkakörnyezet.

Túl kevés szakmunkás végez

A CNC-kezelőről a fejekben élő hibás kép azonban katasztrofális azon fiatalok számára, akik a fémiparban szeretnének munkát keresni. Mivel kevés diák érdeklődik a műszaki képzés iránt, ennek következményeként kevesen is végeznek ezen a szakterületen. Szinte megoldhatatlan feladat olyasvalakit találni ebből a kevésből, aki elég motivált és intelligens, és képes előre gondolkodva és önállóan dolgozni. Paul Nelissen így látja: „Kettő–öt évbe telik, mire munkát adhatok egy CNC-kezelőnek úgy, hogy tudom, teljesen önállóan el tudja végezni a feladatait. És most műszaki képzettségű emberekről beszélek.”

Ismétlődő munka

Nem csak az emberek keresése jelent gondot. Később az is fontos, hogy a kezelőnek mindig örömet és kihívást jelentsen a munkája. „A forgácsolás esetében az öröm az elméletnek és a gyakorlatnak a munkadarab segítségével történő összekapcsolásában rejlik. Idényjellegű kezelő esetében a gép beállítása is kihívást jelent. Amikor ezen már túl van az ember, és megkezdődik a tényleges gyártás, az öröm elillan.  Átveszi a helyét munkadarabnak a gépbe töltése, illetve onnan való eltávolítása.

AUTOMATIZÁLÁS

Hogy mindkét problémával megbirkózzon, Paul Nelissen úgy döntött, hogy teljes mértékben automatizálja a munkadarabnak a Mazak Integrex 200-IV CNC-esztergapadba töltését, illetve onnan való eltávolítását. Kikérte a Robojob rendszerintegrátor vállalkozás szakvéleményét. A gyakorlatban magvalósuló megoldás egy 6 tengelyű FANUC-robotból és egy IRS-CW rendszerből állt – utóbbi az „integrált robotrendszer befogási munkához” (Integrated Robot System for Chuck Work) kifejezés angol rövidítése.

A beállítás leírása

A fejlett hibrid esztergapad-marógépnek két tokmánya van. A FANUC-robot a gép nyílásának bal oldalán áll, és mivel döntött helyzetben van, nem akadályozza a kezelőt. A robot mellett található az esztergálandó munkadarab fogásvételét szabályozó, valamint a kész terméket fogadó IRS-CW egység. Tegyük fel, hogy a robot levesz egy nyers munkadarabot a polcról, és (miután az ajtók automatikusan kinyíltak) behelyezi az első tokmányba. Ha a műveletek mindkét tokmányban folynak, a robotkar eltávolítja a kész munkadarabot a második tokmányból, és az IRS-CW egységre helyezi. Ezután a ciklus ismétlődik.

Robotkar

A robot egy 6 tengelyű FANUC M-120 iA ipari robottípus integrált változata. Ez azt jelenti, hogy minden vezérlőkábel a karban fut, hogy megkönnyítse a mozgást, és minden esetben biztosítsa a kábelek védettségét. A pneumatikacsövek ugyanilyen védelmet kapnak. A kart egy, a kezelő kartávolságán belül lévő (I-pendant) kezelőkonzollal rendelkező R-30A vezérlőegység vezérli. Mivel a CNC-kezelő nem robotprogramozó, a Robojob egy kifejezetten a munkadarabok CNC-szerszámgépekbe való betöltésére és onnan való kiemelésére használatos kezelőfelületet tervezett. Ez a vezérlés az IRS-CW rendszer része, és ez teremti meg a kapcsolatot a fogásvétel és a munkadarab kiemelése, a robot és a CNC-szerszámgép között. Az új ciklus beállítási ideje meglepően rövid. Az új munkadarab betöltésének és kiemelésének beállítása átlagosan körülbelül 5 percig tart. Természetesen az újonnan létrehozott programok menthetők későbbi felhasználásra, ami visszatérő munkák esetén még inkább lerövidíti a beállítási időt. A rövid beállítási idő kis gyártási sorozatok esetén is lehetővé teszi az automatikus anyagmozgatást.

IRS-CW rendszer

A rendszer vezérli a nyers munkadarab fogásvételét és a kész munkadarabok összegyűjtését. Különböző méretű alkatrészek (átmérő: 23–250 mm) helyezhetők be anélkül, hogy egyedi koordinátabeállításra (nullponteltolásra) lenne szükség. A munkadarab maximális tömege robottól függően 50 kg lehet. A munkadarabot a robot szervovezérelt ferde tárcsákra helyezi, amelyen az – az állítható munkadarab-alátámasztásoknak köszönhetően – függőleges helyzetben marad. Ezenkívül az alapfelszereltség része még egy gyűjtőtálca, amely összegyűjti és visszavezeti a géphez a kiszivárgott folyadékot. A robot alapkiépítésben két megfogószerkezettel rendelkezik (az egyik a nyers munkadarab, a másik a kész termék mozgatására szolgál), amelyek gyorscserélő rendszerrel vannak ellátva a Robojob által kifejlesztett fogóujjak cseréjéhez. A fogóujjak cseréje mindössze pár másodperc alatt megtörténik.

Bővítés

A rendszer megfogószerkezet-tárral és teljes megfogószerkezetekhez használható automatikus gyorscserélő rendszerrel is felszerelhető. Az IRS-CW szintén bővíthető egy egyszerű beállítórendszerrel a tengelyek automatikus betöltéséhez és kivételéhez. Érdemes tudni, hogy az IRS-CW a FANUC segítségével szinte mindegyik régi és új CNC-szerszámgéphez hozzáigazítható.

Kiépítés

A rendszer kiépítése két napot vesz igénybe, amit a robot vezérlőinek ismertetésére szánt egynapos oktatás követ. A gyakorlatban ez a tanulási folyamat sokkal kevésbé időigényes. A kezelő általában néhány munkával töltött óra alatt elsajátítja a kezelőszervek használatát.

Biztonság

Jelenleg a fent leírt beállítást két biztonsági tolóajtóval ellátott átlátszó Troax burkolat védi. Ennek a megoldásnak a nagy helyigény a hátránya. Teljes mértékben elhagyható viszont ez a burkolat – és ami még fontosabb, ez megfelel a robotokra vonatkozó új előírásoknak is –, ha a robot el van látva külső lézerszkennerrel. Ez a szkenner folyamatosan pásztázza a környező területet, és meghatározza, hogy az észlelt mozgás keresztezi-e bárhol a robotkar programozott mozgási pályáját. Amennyiben igen, a rendszer késlelteti vagy ha kell, le is állítja a mozgást. A robot és a targonca kiépítési helyének azonban nem kell véglegesnek lennie. A Fijn Mekaniek Nelissen vállalatnál a Robojob jelenleg azt tanulmányozza, hogyan lehet mozgathatóvá tenni a robotot és a lerakatokat, hogy a rendszert más gépekhez is használni lehessen.

ÉRTÉKELÉS

Az ár nem alacsony. A választott robottípustól és biztonsági megoldásoktól függően a beruházás összege 50.000 és 120.000 euró között mozoghat. A lényeg itt az, hogy az automatizálás költségét a várható nyereséggel kell összemérni. Ezt követően levonhatunk óránként 38 euró átlagos bérköltséget. Összehasonlításképpen, egy ezzel összevethető berendezés óránkénti költsége 3–8 euró között van, legalábbis amíg a robotot le nem kell selejtezni. Ezentúl csak a villamosenergia-fogyasztásért kell fizetni. Paul Nelissent idézzük: „Miután beállítottuk, a robot teszi a dolgát. Nem betegszik meg és nem fárad el, hétvégén is dolgozik, és ha az automatizálási folyamat újraindul, a kezelő visszatérhet az alapfeladatához: a CNC-szerszámgép programozásához és beállításához.” A kereskedelmi igazgatót egyértelműen meggyőzte a rendszer. „Az már biztos, hogy nemsokára lesz egy robottal kiegészített új gép. Nem lehet másképp, mert ma a fő kérdés már az, hogy automatizáljunk vagy álljunk át valami más munkára. És az utóbbihoz semmi kedvem.”

www.fanuc.eu 

NEWS ; Ipari hírek ; Business ; Robot, automatika, automata ; - FANUC ; Lézer ; Fém, gépipar ; CNC-PLC