Požadavky na moderní montážní linky

Vibrationswendelförderer eacy feed / Vibratory bowl feeder eacy feed

Pick-and-Place / Pick-and-Place

Vozík na podávání kolejnic / Podavač mečů

Zabiják částic / Particle Killer

Jednotka podpodlahového šroubu / Invertovaná sestava šroubu

Rok 1908 byl pro motorovou osobní dopravu i pro průmyslovou montáž jedním z historicky nejvýznamnějších let. Společnost Ford Motor Company uvedla na trh poprvé automobil model T, který byl ve velkém množství vyráběn za dostupnou cenu. Tím bylo nejen zrozeno období masově dostupné individuální dopravy, ale díky první montáži v sérii také odstartovala průmyslová sériová výroba v automobilovém průmyslu. Díky pokroku v racionalizaci – mimo jiné ve formě vysoce rozdělené práce – se montáž stále zvyšovala v efektivitě natolik, že později bylo možné denně vyrobit již až 9000 aut.

Navzdory enormnímu zvýšení výkonu zůstalo základní princip manuální montáže v podstatě zachováno. Teprve rostoucí automatizace a digitalizace zásadním způsobem ovlivnily produktovou montáž. Plně automatické zařízení jsou dnes díky inteligentním systémům Industry 4.0 ovládané na dálku a jsou propojené s příslušnými systémy, například z dopravní techniky. Tak je například díl vložen do montážního zařízení a správně umístěn, zatímco současně jsou spojovací prvky, jako šrouby nebo matice, tříděny, jednotlivě oddělovány a přímo podávány do šroubovacího nástroje – a to vše během několika okamžiků. Změny relevantnosti aktuálních a budoucích vlivů nebo stále nové požadavky nutí odvětví neustále k dalšímu pokroku.

Jedním z dnes již velmi důležitých aspektů je pokročilá miniaturizace. Moderní procesory s několika miliardami tranzistorů jsou dnes osazeny na několika čtverečních milimetrech. U tak malých struktur v nanometrovém rozsahu působí většina nečistot relativně obrovsky a může, v závislosti na použití, představovat významné nebezpečí. Například u elektronických sestav mohou i nejmenší vodivé částice způsobit zkrat. Použití nových, výkonnějších materiálů tento efekt ještě posiluje, protože právě částice z materiálů, jako jsou například uhlíkové vlákny vyztužené plasty, jsou vodivé. Částečně proto roste význam technické čistoty v souvislosti s miniaturizací.

V oblasti automatizované šroubovací a dopravní techniky patří společnost DEPRAG SCHULZ GmbH z Ambergu mezi vedoucí firmy na trhu. Neustálá snaha o evoluci a inovace, spojená s vývojem inteligentních a efektivních systémových řešení, je jejich receptem na dlouhodobý úspěch. Tak například společnost DEPRAG Schulz GmbH vyvinula pro požadavky technické čistoty v dopravní technice komplexní koncept CleanFeed s konkrétními komponenty CleanFeed. Ten mimo jiné obsahuje prvky pro oděru odolnou dopravu dílů, aby již od začátku minimalizovala vznik škodlivých částic. Oděru odolní dopravníky s posuvnými lištami třídí, oddělují a dopravují spojovací prvky, například velmi šetrně. Přístroj automaticky zjišťuje počet potřebných pohybů zdvihu díky senzorové kontrole, protože každý zbytečný pohyb může způsobit nežádoucí opotřebení. Dále pomáhají pásové zásobníky, které udržují počet spojovacích prvků v dopravním systému na nízké úrovni, protože méně šroubů znamená přirozeně méně nečistot. Přestože vznik částic nelze zcela vyloučit, jsou odsávací systémy účinnou možností, jak dosáhnout podmínek čistého prostředí. „Particle Killer“ od DEPRAG odsává nečistoty již před šroubováním a odvádí je přes filtr. Modul vakuového šroubování DEPRAG SFM-V odsává zbytky nečistot přímo při dodávání šroubováku přes dodatečné vakuové zdroje. Kromě úprav hardwaru snižuje kontaminaci částic také inteligentní řízení – například snížením otáček během zavádění čepele do hlavy šroubu, což zároveň vede k efektivnější zátěži nástroje.

Po celém hodnotovém řetězci byla efektivita vždy důležitým faktorem pro ekonomickou výkonnost montážních zařízení. Společnost DEPRAG nabízí například velmi efektivní pohonový koncept s vibračním dopravníkem eacy feed. Řízení a pohon tohoto úsporného dopravníku jsou založeny na napájení 24 V/DC. To je dostatečné k tomu, aby pomocí vibračních magnetů uvedl dopravní nádoba do periodického kyvného pohybu a dosáhl tak úspory energie přibližně 80 %. Použitím napájecího zdroje s širokým napětím lze zařízení používat po celém světě bez nutnosti přestavby. Inteligentní řízení PFC100 umožňuje individuální nastavení bez časově náročných mechanických zásahů. Pokud má být montáž co nejvíce automatizovaná, ale počet kusů neodůvodňuje plně automatické podávání, jsou šroubováky jako cenově výhodné, kompaktní a rychle implementovatelné řešení. Šroubováky lze snadno přestavit na požadovanou velikost šroubu, dopravují je velmi šetrně, jsou ručně ovládané a lze je používat stacionárně, přičemž díky integrovanému řízení mohou být plně autonomní.

Celosvětový trh je dnes dynamičtější než kdy jindy. Nové produkty přicházejí na trh v stále kratších intervalech nebo není jasné, jaká bude kapacitní budoucnost produktů. V oblasti elektromobility jsou například nedostatek zkušeností a nejistoty v plánování počtu kusů všudypřítomné. Tento stav vyžaduje co nejvíce flexibilní řešení s krátkou dobou reakce, například v hybridních montážních systémech – kombinací manuálních a automatizovaných procesů. Výrobu lze tak rozšířit podle potřeby pomocí inteligentních pracovních stanic, aniž by došlo ke snížení procesní bezpečnosti. Obsluha je při tom krok za krokem vedena při šroubování. Díky senzorové technice systém aktivuje správné parametry pro každou pozici šroubování, uvolňuje spojovací prvky, upozorňuje na nadcházející úkoly a vyhodnocuje výsledky. Pomocí metody pick-and-place pak obsluha přesně uchopí spojovací prvky a dostane přesné pokyny, kde má šroubovat. Tím je montáž flexibilní a zároveň bezpečná. Jednou z největších výzev hybridních montážních systémů je však propojení člověka a stroje, které nepracují konstantní rychlostí. Řešením jsou například zásobní zóny, například prostřednictvím inteligentních lineárních dopravníků. S nimi lze překlenout větší vzdálenosti a řídit tok dílů. Podle potřeby dopravníky zajišťují zásobníky dílů nebo funkčně oddělují tok dílů. Jako další opatření pro nejvyšší flexibilitu je vhodné využít modulární koncepty zařízení s standardizovanými komponenty. DEPRAG nabízí kompletní portfolio modulů s řízenými šroubováky, dopravníky, řízeními a dalšími komponenty od jednoho dodavatele. Tyto jednotlivé moduly jsou již sladěny a není nutné je složitě přizpůsobovat, což minimalizuje individuální náklady na zařízení. Díky vysoké flexibilitě lze montážní zařízení rychle přizpůsobit aktuální situaci na trhu, čímž se předchází nejistotám v plánování a lze reagovat na požadované požadavky.

Už Henry Ford měl chytré a efektivní nápady, jak co nejvíce zefektivnit svou výrobu. Jeho společnost například deset let vyráběla pouze černé karosářské díly nebo přikazovala dodavatelům přesné dřevěné přepravní krabice, jejichž prkna byla následně využívána ve výrobě vozidel. Takové opatření dnes již není moderní, avšak snaha o efektivitu a inteligentní systémová řešení zůstává nadále neochvějná. Montážní zařízení jsou složité, dokonale vzájemně propojené systémy sestávající z řady komponent. Porucha systému v dopravní technice může způsobit posun velké části hodnotového řetězce a vést k rozsáhlým finančním a organizačním škodám. Díky širokému portfoliu komponentů pro různé požadavky nabízí DEPRAG Schulz GmbH flexibilní a procesně bezpečné možnosti realizace montážních systémů s vysokou rentabilitou.