Valk Welding: 2002

Firma Vermolen Groep vyrábí mimo jiné také velké množství dopravních značek. V roce 2000 převzal tento výrobce výrobní prostředky firmy Nederland-Haarlem z Haarlemu. Jejich záměrem bylo vyrábět všechny druhy malých a středně velkých dopravních značek ve formě poloproduktů určených ke konečné kompletaci. Potřebného zvýšení výroby však nemohlo být dosaženo v rámci stávajícího výrobního procesu. V těsné spolupráci se systémovým integrátorem robotických systémů, firmou Valk Welding a dalšími stranami firma Vermolen Groep vyvinula novou výrobní buňku, jejíž přednosti spočívaly nejen v její mimořádné flexibilitě a uživatelské přívětivosti, ale také její schopnosti zajistit bezvadný a bezobslužný provoz.

Přestože výroba dopravních značek ve skutečnosti nepatří mezi technicky nejvyspělejší činnosti v rámci kovodělného průmyslu, není právě snadné její výrobní logistiku automatizovat. Jakým způsobem sjednotit jednotlivé kovodělné práce? Jakým způsobem zachytit výrobní síly včetně síly robotických systémů? Jak docílit přesného a neměnného umístění? A hlavně – jak dosáhnout takové flexibility, aby mohly být současně vyráběny různé produkty? To byly otázky, se kterými se firma Vermolen Groep musela potýkat.

Nejistota
Výrobní příslušenství firmy Nederland-Haarlem, které společnost Vermolen Groep převzala v polovině roku 2000, byla již přiměřeně automatizována prostřednictvím jednoho robotického systému. Činnost tohoto robota spočívala ve zvedání plechů a jejich přenášení pod lisovací zařízení, otáčecí úhlové ohýbadlo a zařízení na zaoblování rohů. Poté byl výrobek zavěšen na hák a následně předběžně upravován. Celá koncepce i robotický systém byly navrženy pro sériovou dimenzi výroby značek v souladu s požadavky předchozího vlastníka dílny. Po převzetí výrobních prostředků firmy Haarlem s nimi  měla společnost Vermolen Groep mnohem ambicióznější plány. Jejich hlavní záměr spočíval v zahájení výroby hliníkových poloproduktů určených pro další firmy v rámci společnosti Vermolen Groep. Proto musely být zvýšeny nejen požadavky na kvalitu, ale také svařovací  výkon  stávajícího robotického systému. „Jakmile jsme začali zvyšovat výkon buňky, objevila se řada problémů, které se týkaly spolehlivosti a bezpečnosti systému. Bylo proto nezbytné stávající automatizaci zrevidovat,” říká manažer produkce a logistiky pan Bram Bruinsma.

Setrvačnost hmoty
Pan Bram Bruinsma osobně  zmonitoroval vývoj  nové robotizované výrobní buňky, odpovídající logistiky a systémové integrace: řídící systémy pro okrajová vybavení vytvořila inženýrská firma, ohledně nového robotického systému se spojil se společností Valk Welding. Tento specialista v oblasti svařovací techniky z Alblasserdamu přišel s řešením integrovat do procesu svařování robotické systémy. Jako systémový integrátor robotických zařízení může mít na starost výrobní logistiku také v ostatních odvětvích zpracování kovu. Proto byl do výroby firmy Vermolen Groep integrován řídící robotický systém Nachi. To se ukázalo jako vhodné řešení toho, jak relativně měkký produkt s extrémně vysokou setrvačností hmoty správně umístit pod stávající obráběcí stroje. Rychlost pohybu robotického systému se totiž přizpůsobuje setrvačnosti hmoty konkrétního produktu. Na tomto řešení je unikátní to, že produkty jsou umisťovány do zakružovacího a ohýbacího stroje, aniž by zařízení muselo být zastaveno. Zakružovací a ohýbací stroj (poloměr, do kterého se dopravní značky ohýbají, je poměrně velký), je zařízení, které bylo zkonstruováno speciálně pro tento výrobní proces. Požadované přesnosti je dosahováno díky vysoké přesnosti robotického systému při umisťování produktů, při které hraje důležitou roli pevnost aplikovaných přísavných mechanizmů. 

Flexibilní
Požadovaný počet značek, jejich rozměry a tvar jsou kontrolní jednotce indikovány prostřednictvím dotekové obrazovky. Existuje celkem 90 různých tvarů a rozměrů, což po vynásobení počtu 90 x 90 činí 8 100 různých výrobků. Produkty všech rozměrů mohou být vyrobeny bez jakéhokoliv programování. Proto může výrobní buňku obsluhovat i neškolený zaměstnanec. Kromě toho můžete konkrétní výrobu přerušit, pokud si přejete vyrobit produkty jiného tvaru nebo rozměru, a poté opět pokračuje aktuální výrobní proces.

Celá výrobní buňka je uzavřena do rámu, který nelze otevřít, pokud není hydraulický a pneumatický tlak beze zbytku odstraněn. V rámci prezentace zařízení byla pozastavena výroba značek obdélníkového tvaru a na svazek plechů byl položen plech ve tvaru trojúhelníku. Do řídícího systému byl zadán požadovaný rozměr a tvar. Došlo k automatickému přenastavení zakružovacího a ohýbacího stroje a produkt mohl být vyroben. Poté opět pokračovala aktuální výroba značek ve tvaru obdélníku. „Je to především právě tato možnost „vtržení“ a možnost automatické změny, které tuto buňku činí velmi flexibilní,“ říká pan Bram Bruinsma.

50% zvýšení výroby
Stejně jako v případě mnoha dalších robotizovaných výrobních systémů se rychlost výroby nezvyšuje. Ke zvýšení výrobní kapacity však dochází vzhledem k nepřetržitému provozu zařízení. Vzhledem k tomu, že buňka zůstává v provozu i po běžných pracovních hodinách, dochází k velkému  zvýšení kontinuity, a v důsledku toho se produktivita zvýšila o 50 %. Celá výrobní linka je po delší časové úseky bezobslužná, a proto může být v provozu po dobu 24 hodin denně. Spolehlivost robotického systému již není žádný problém. „Ne, jedinou potíž představuje kapacita materiálového zásobování a odebírání. Ta se musí zvýšit. Mimo jiné vyrábíme také dopravní značky ve formě poloproduktů, které jsou určeny pro zpracování třetí stranou, což ještě více zvyšuje celkovou výrobní kapacitu. Vzhledem k vysoké setrvačnosti hmoty u těchto výrobků není například možné zvyšovat už i tak poměrně vysokou rychlost robotického systému. To je také důvodem k tomu, proč uvažujeme o zavedení dalšího robotického systému do naší výrobní buňky,“ říká Bram Bruinsma.

Speciální ohýbací robot
Zkušenosti nabyté ve firmě Vermolen ve spojitosti s používáním robotického systému Nachi, jehož činnost nespočívá jen v pouhém „řízení“, jsou podle firmy Valk Welding začátkem pro širší využití těchto zařízení v oblasti pracování plechů. Vezměme např. možnost polohování ohýbacího tlaku bez nutnosti pozastavit zařízení. Již brzy firma Valk Welding představí speciálního ohýbacího robota, který může být připojen ke stávajícím i novým úhlovým ohýbacím strojům. Specifikem tohoto typu robota je, že vyžaduje minimální programování a sleduje výrobek v průběhu obrábění, což vede k minimálnímu časovému cyklu a maximální přesnosti.