Automatizálás, ami megérdemli a nevét

Egy függesztett szállítószalagon keresztül a szerelvényekkel megtöltött keretek a tisztítóberendezésbe kerülnek. (Szerzői jog: YASKAWA Europe GmbH)

A tisztítás után a tartók automatikusan a megfelelő kivételi helyre mennek. (Szerzői jog: YASKAWA Europe GmbH)

Nyolc Motoman GP12 robot szedi ki a alkatrészeket és helyezi őket KLT-kbe. (Szerzői jog: YASKAWA Europe GmbH)

Egy kameratesztelés a kivételnél biztosítja, hogy a alkatrészek helyesen kerüljenek a KLT-kbe. (Copyright: YASKAWA Europe GmbH)

A megtöltött KLT-k egy MiniTec-től a raktárpolc felé haladnak egy FMS szállítósoron, az üres dobozokat a robotoknak ismét rendelkezésre bocsátják. (Szerzői jog: YASKAWA Europe GmbH)

Az áruforgalom ingadozására való jobb reagálás érdekében a HMT szakértője erőteljesebben automatizálta a MiniTec ipari alkatrészek tisztítóberendezését – jelentős sikerrel.

„Nemcsak tiszta, hanem tiszta” – így szólt egy ismert mosószer reklám egykor ígérete. Hasonló elvárás jellemzi a HMT – Häsler Metalltechnik GmbH St. Georgenből, amikor technikai alkatrészek tisztításáról van szó. A 1983-ban alapított vállalat szpecialista a prés- és formázástechnikában, valamint alkatrész tisztításban rendkívül magas műszaki tisztasági követelmények mellett. Az ügyfelek főként az autóiparban vannak. A műhelyek általában préselt alkatrészekből állnak, amelyek elektromos komponensekkel és nyomtatott áramkörökkel érintkeznek.

Joachim Hölzl, a vállalat műszaki ügyvezetője egy all-in-one megoldásról beszél, amit a HMT kínál: „Teljes körűen, préselést és tisztítást egy fedél alatt végezzük 12.500 m²-en. Szolgáltatásaink a préseléstől, formázástól és mélyhúzástól kezdve az alkatrész tisztításig terjed – beleértve a maradványszennyeződés elemzését saját laboratóriumunkban. Szinte minden ügyféligényt képesek vagyunk kielégíteni. Ennek alapját saját szerszámkészítés, modern géppark és elkötelezett munkatársak szilárd tudása képezi. Folyamataink és eljárásaink megfelelnek a legmagasabb autóipari szabványoknak.”

Az ingadozó rendelésállomány kihívásként

A HMT-nél két tisztítógép működik. Normál terhelés mellett két műszakban dolgoznak, lehetővé téve évente körülbelül 40 millió alkatrész átirányítását. Korábban sok feladatot munkatársak végeztek a tisztítási folyamat során. Azonban a munkaerőhiány egyre inkább érezhetővé vált. Ezen a ponton a munkaerő-szolgáltatókkal való együttműködés sem hozott kielégítő megoldást. Ennek oka a heti változó rendelésállomány volatilitása volt – mondja Hölzl: „Ez megnehezítette az ésszerű erőforrás-tervezést – és a gyors reagálást az új helyzetekre. Egy hét alatt megnő a kereslet, és mire a személyzet kapacitásait beállítjuk, az hét már majdnem véget ért.”

A jövőben Hölzl azt szeretné, ha itt sokkal megbízhatóbban lehetne tervezni és irányítani, valamint rugalmasabban reagálni a kapacitásváltozásokra. Ezt a célt a nagyobb automatizációval kívánják elérni – fókuszban a szállítókocsik alkatrészekkel való ellátása a tisztítási folyamatban és a későbbi kivétel.

Automatizálás a rugalmasság növelése érdekében

Először saját szakemberekkel ültek össze – Tobias Seemann, az automatizálási osztály vezetője irányításával. Elkészítettek egy ABC-elemzést az alkatrészekről, és megvitatták a lehetséges megoldási javaslatokat. Hölzl így magyarázza: „Létrehoztunk egy saját belső laboratóriumot, és egy oktatórobot segítségével indítottuk el az első próbákat. Az eredmények rendkívül lenyűgözőek voltak. Ezután felvettük a kapcsolatot a Yaskawával, akik egy robotot biztosítottak számunkra a további lépésekhez. Amikor végül megbizonyosodtunk a megvalósíthatóságról, összeültünk a MiniTec rendszerintegrátorral. Bemutattuk az automatizálási szakértő, Peter Müller számára a víziónkat, és megbeszéltük, hogyan nézhet ki a rendszer a követelmény- és feladattáblánk alapján. Ezután ő kidolgozott egy koncepciót a megoldás megvalósítására, és megkezdődött a kivitelezés.”

Végül egy rendkívül összetett rendszer született, ahol a tisztított alkatrészek kivétele és tárolása teljesen automatikusan történik. A rendszer két azonos kivételi hely kialakításával biztosítja a megfelelő kapacitást. Összesen nyolc Motoman GP12 robot foglalkozik a részegységek eltávolításával a tartókon. A GP-sorozat robotjai magas sebességükről, gyorsulásukról és ismételhetőségükről híresek. A rendszer egy teljesen automatikus raktárrendszerhez kapcsolódik. A berendezés méretei 20 m x 10 m, jelentős méretű.

Mai működés

A tisztítandó ügyfélalkatrészek különböző csomagolási formában érkeznek HMT-hez (rácsos dobozok, fa dobozok, kartondobozok stb.). A felvételi helyen – ma még manuálisan – veszik ki őket a csomagolásból, és rögzítik a tisztítókocsikra.

Ezután a rendszer kiveszi a kocsikat a pufferből. Egy függesztett pályán keresztül haladnak különböző zónákon 60 méteren keresztül a tisztítás során. Innen a szárítóhelyre mennek, majd a hűtőhelyre, végül a tisztasági helyiségbe. Az alkatrészek technikai specifikációjától függően a tisztítókocsi vagy ott marad a kivételhez, vagy továbbhalad a tiszta helyiségbe, ahol a robotok végzik a kivételt.

Mivel a tisztítási folyamat során az alkatrészek még mozoghatnak, a robot által történő kivételnél eltérés lehet egy fogás és a másik között. Ezért kamerás ellenőrzés történik, amely meghatározza a koordinátákat, hogy az alkatrészeket a KLT-kben helyesen tudják elhelyezni. Ez biztosítja, hogy az alkatrészek átadása más részlegeknek ne veszítse el a rendjüket.

Átgondolt irányítás

A betöltés során a tisztítókocsik vonalkódot kapnak, amely információt ad arról, hogy mely alkatrészek vannak rajta, és melyik kivételi állomásra kell menniük. A kivételi helyen az alkatrész-specifikus adatok egy interfészen keresztül kerülnek át a tisztítórendszer és a robotcellák között. Hölzl így magyarázza: „Így a robot pontosan tudja, melyik alkatrész érkezik, milyen mennyiségben. És tudja, hogy ezt a mennyiséget ki kell venni. Ha egy alkatrész elveszett, akkor a kívánt mennyiség mínusz egy kerül a rendszerbe. Így mindig a helyes kivett darabszámot kapjuk.”

Automatikus szállítástechnika a MiniTec-től

Minden robot előtt egy KLT áll. Az kiviszi az alkatrészeket a tisztítókocsiból, és helyesen behelyezi őket a dobozba. Amikor eléri a kijelölt mennyiséget, a KLT automatikusan kimegy, és a robot ismét egy üres dobozt kap.

A megtöltött KLT automatikusan egy szállítósoron keresztül egy raktárpolcra halad. A szállítástechnika egy MiniTec FMS-rendszer, amelyben a dobozokat görgőpályák vagy forgótárcsák segítségével tovább szállítják. A HMT verzió különlegessége, hogy nem szokásos alkatrészszállító (paletta) rendszerrel működik, hanem a KLT-kat közvetlenül a görgők hajtják meg.

Be- és kirakodás shuttle segítségével

A raktárpolcon egy Shuttle nevű automatikus raktárkezelő található, amit szintén a MiniTec fejlesztett ki. Ez gondoskodik a KLT-k automatikus elhelyezéséről és visszahelyezéséről, valamint alkatrészek szállításáról a vizsgálathoz. Ez a terület egy irányítópulttal rendelkezik, ahol a munkatársak látják, mely alkatrészek vannak a raktárban. A vizsgálatra szánt alkatrészeket kérésre a kezelőpulton keresztül kérhetik. Ezután a Shuttle elindítja a kivételt, és a KLT-kat a vizsgálathoz szállítja a szállítórendszer. Ott a részeket a vevő által meghatározott hibakatalógus szerint vizsgálják. Ha megfelelnek, akkor a vevői csomagolásba kerülnek.

Jelentősen növelt rugalmasság

Az első üzembe helyezés után Joachim Hölzl már érezte a rendszer előnyeit: „A legnagyobb haszon a rugalmasság. Ma már az a lényeg, hogy a kapacitásokat akár rövid távon is növelni tudjuk.”

De a projekt folyamán Hölzl elégedett: „Az együttműködés a MiniTec, Yaskawa és HMT hármas csapatában nagyon jó volt, és végül kiváló eredményt hozott. A Yaskawa támogatott minket, ahogy említettük, egy robot biztosításával. De a MiniTec rendszerintegrátorként is szorosan segített nekünk. Szimulációk, taktidejűség, ilyen témák. Ez egy abszolút jó együttműködés volt, különösen Peter Müllerrel. Tapasztalata a projektmenedzsmentben és műszaki szakértelme óriási értéket jelentett, még a HMT számára is. Tobias Seemann és Peter Müller együttműködése fantasztikus volt. A kommunikáció, a projekt kidolgozása, valamint MiniTec tapasztalata nagyon tetszett. Sok ötletet fejlesztettünk ki a projekt során. Mindig találtunk kisebb fejlesztési lehetőségeket, amelyeket gyorsan megvalósítottunk. Ugyanígy kiválóan működött Marcel Therre és Phillip von Ehr is, mindketten csapattagok voltak.”

További automatizálási fejlesztések célja

Az általános hozzáállás szerint a HMT-vezető nyitott az automatizálás témájára. Már azon is gondolkodik, hogy a tisztítókocsik betöltését manuálisból robotokra cseréli. Egy másik téma a tisztítóhelyen történő alkatrészkivétel. „Számos megközelítésünk van, nemcsak a gyártásban. Az adminisztrációban is számos automatizálási lehetőség van, amelyeket már megvalósítottunk. A jövőben minden területen meg akarjuk vizsgálni, mely folyamatokat lehet automatizálni, hogy a hibák emberi beavatkozásból eredő befolyását minimalizáljuk.” Ennek megfelelően az automatizálási osztály már négy főre bővült.

És a Yaskawa és a MiniTec a pozitív tapasztalatok miatt a jövőben is részt vesznek a projektben.