Automatyzacja oraz wszechstronne zastosowanie robotów stają się coraz bardziej powszechne. W naszym przypadku to realizacje zupełnie nowych uruchomień, jak i modyfikacje istniejących procesów. Opisana realizacja to projekt automatyzacji części już istniejącej linii montażowej, wykonany dla naszego wieloletniego Klienta z branży Automotive.

Projekt zakładał zmodernizowanie, poprzez robotyzację, fragmentu istniejącej linii montażowej, której celem było uzyskanie oszczędności w pracochłonności, zwiększenie wydajności oraz poprawa wskaźników jakościowych produkcji i bezpieczeństwa pracy.

Do czasu wprowadzenia automatyzacji, montaż polegający na spajaniu elementów na prasach punktami TOX, odbywał się przy załadunku ręcznym, gdzie pracowało łącznie 6-ciu operatorów. Praca odbywała się w warunkach ciągłego zagrożenia, polegającego na cyklicznym wchodzeniu w strefę działania pras. Zastosowanie robotów miało na celu zastąpienie 5-ciu pracowników jedną osobą odpowiedzialną za załadunek komponentów do montażu.

Modernizacja istniejącej linii to pod wieloma względami duże wyzwanie, które wiąże się z:

– ograniczeniami czasowymi wynikającymi z maksymalnego skróceniu czasu zatrzymania linii okres dokonania modernizacji

– weryfikacją komponentów pod kątem przystosowania ich do robotyzacji (możliwość bazowania, możliwość ustalenia i uchwycenia detali)

– wykorzystaniem istniejących elementów maszyny z procesu technologicznego montażu, które na co dzień pracują w linii montażowej, a będą współpracowały z robotami w nowej instalacji

– koniecznością wykonania instalacji ćwiczebnej do przygotowania oprogramowania robotów i zarządzania pracą gniazda, a następnie odtworzenie instalacji w siedzibie Klienta w czasie dostępnym do przeprowadzenia modyfikacji

Po wstępnych przygotowaniach na ćwiczebnej instalacji w naszej firmie, modernizowaną linię montażową zatrzymaliśmy na okres 3 tygodni. W czasie pierwszego tygodnia zdemontowaliśmy dotychczasową instalację i odtworzyliśmy nasz layout już z docelowym wyposażeniem, robotami i podajnikami oraz zbudowaliśmy nowe instalacje zasilania elektrycznego, pneumatycznego i sterowania. W drugim tygodniu instalacji rozpoczęły się pierwsze prace związane z ruchami robotów, korygowanie charakterystycznych punktów robotów, synchronizacja i budowa stref bezpieczeństwa dla ich zakresów pracy, oraz pierwsze pełne cykle produkcyjne na bazie oprogramowania wykonanego wcześniej w naszej firmie. Trzeci tydzień to głównie szkolenia nowych użytkowników z obsługi gniazda robotów, oparte na wykonywaniu próbnych serii produkcyjnych i przezbrojeń pod kolejne referencje oraz obserwacja i weryfikacja oprogramowania. W czwarty tygodniu ruszyła produkcja.

Jeszcze przez parę tygodni trwała obserwacja pracy, wyłapywanie luk w zabezpieczeniach systemu i modyfikowanie oprogramowania. Finalnie jednak główny cel został osiągnięty.

Rozważając automatyzację istniejącej już linii warto rozważyć kilka aspektów:

1. Technologiczność komponentów – należy sprawdzić czy komponenty, które mamy montować są przystosowane do zastosowania w automatyzacji. Jeśli jest taka możliwość, należy zmodyfikować konstrukcję detali, przystosowując ją do automatyzacji

2. Ekonomia – każda inwestycja powinna być poprzedzona analizą finansową uwzględniającą czas jej amortyzacji. Pomimo, że ceny samych robotów są coraz niższe, należy pamiętać, że zakupienie ich nie rozwiązuje problemu. Całe otoczenie, a więc środowisko, w którym mają one pracować, ich uzbrojenie, mogą znacznie przekraczać koszty ich zakupu, a planowane wydajności, oparte na symulacjach komputerowych, trzeba weryfikować pod kątem technologiczności detali wchodzących do montażu. Jeżeli chodzi o finansową stronę przedsięwzięcia, jest pewien wyjątek i dotyczy on niewymiernych i trudnych do oszacowania zagadnień związanych z bezpieczeństwem pracy. Czasami warto zainwestować w automatyzację tylko w celu zmniejszenia ryzyka występującego w danym procesie.

3. Czas – który staje się znacznym ograniczeniem, szczególnie gdy wchodzimy w istniejący, produkujący system. Wcześniejsze uzgodnienie zasad wdrożenia automatyzacji, pomogą obu stronom pokonać pojawiające się ewentualne problemy i wyzwania.

Choć każdy projekt jest wyjątkowy i unikatowy, to jesteśmy pewni, że zdobyte w tej realizacji doświadczenie to nasza inwestycja, zasób i wiedza, z której nie tylko my możemy korzystać.

Autorzy: Paweł Żabiński, Wojciech Pietrzyk
Projektowanie Maszyn W. Pietrzyk, P. Żabiński Sp. J.
www.pm.gda.pl