Wymagania wobec nowoczesnych linii montażowych

Wibrator do podajników obrotowych / Podajnik wibracyjny typu misa

Podnoszenie i umieszczanie / Podnoszenie i umieszczanie

Podajnik szynowy / Podajnik mieczowy

Człowiek Zabójca / Zabójca Cząstek

Podwieszana jednostka śruby / Odwrócona jednostka zespołu śrubowego

Rok 1908 był jednym z najważniejszych historycznie lat zarówno dla ruchu samochodowego, jak i dla przemysłowego montażu. Firma Ford Motor Company wprowadziła po raz pierwszy na rynek samochód model T, który w dużych ilościach mógł być produkowany w przystępnej cenie. Tym samym narodziła się nie tylko era masowego, indywidualnego transportu, ale dzięki po raz pierwszy zastosowanej taśmie montażowej rozpoczęto również przemysłową produkcję seryjną w branży motoryzacyjnej. Dzięki postępującej racjonalizacji – między innymi w formie wysokiego stopnia podziału pracy – montaż stawał się coraz bardziej wydajny, co pozwoliło później na produkcję nawet do 9000 samochodów dziennie.

Pomimo ogromnego wzrostu wydajności, podstawowa zasada ręcznego montażu zasadniczo pozostała niezmieniona. Dopiero rosnąca automatyzacja i cyfryzacja miały ostatecznie zrewolucjonizować produkcję. W pełni automatyczne linie są dziś obsługiwane zdalnie dzięki inteligentnym, przemysł 4.0 komponentom sprzętowym i programowym, które są połączone z systemami powiązanymi, na przykład z techniką podawania. W ten sposób element jest transportowany i pozycjonowany w linii montażowej, podczas gdy jednocześnie elementy łączące, takie jak śruby czy nakrętki, są odpowiednio sortowane, pojedynczo podawane i bezpośrednio wprowadzane do narzędzia śrubowego – wszystko to w zaledwie kilka chwil. Zmiany w istotnych czynnikach wpływających na branżę lub pojawiające się nowe wymagania nieustannie wymuszają dalszy postęp.

Jednym z obecnie najbardziej istotnych aspektów jest postępująca miniaturyzacja. Nowoczesne procesory o wielkości kilku milimetrów kwadratowych są dziś wyposażone w kilka miliardów tranzystorów. Przy tak małych strukturach w nanometrowym zakresie większość zanieczyszczeń wydaje się być względnie ogromna i w zależności od zastosowania może stanowić poważne zagrożenie. Na przykład w układach elektronicznych nawet najmniejsze przewodzące cząstki mogą prowadzić do zwarcia. Wykorzystanie nowych, silniejszych materiałów wzmacnia ten efekt, ponieważ cząstki z materiałów takich jak kompozyty wzmocnione włóknem węglowym są przewodzące. Między innymi z tego powodu rośnie znaczenie technicznej czystości w procesie miniaturyzacji.

W zakresie zautomatyzowanego techniki wkręcania i podawania dołącza do liderów rynku firma DEPRAG SCHULZ GmbH z Amberg. Ciągła dążność do ewolucji i innowacji, połączona z rozwojem inteligentnych i wydajnych rozwiązań systemowych, jest ich receptą na długoterminowy sukces. Firma DEPRAG Schulz GmbH opracowała dla wymagań technicznej czystości w technice podawania koncepcję CleanFeed, obejmującą specyficzne komponenty CleanFeed. Składa się ona między innymi z elementów do podawania części o niskim zużyciu, które minimalizują powstawanie szkodliwych cząstek już na początku. Bezpyłowe przenośniki na listwach sortują, pojedynczo podają i transportują elementy łączące, na przykład bardzo delikatnie. Przy tym urządzenie automatycznie określa liczbę koniecznych ruchów podnoszących dzięki sterowaniu czujnikowemu, ponieważ każdy zbędny ruch może powodować niepożądane zużycie. Ponadto bandbunkry pomagają utrzymać liczbę elementów łączących w systemie podawania na niskim poziomie, ponieważ mniej śrub naturalnie oznacza mniej zanieczyszczeń. Ponieważ jednak powstawanie cząstek nie może być całkowicie wykluczone, skuteczną metodą jest stosowanie systemów odciągowych, które zapewniają warunki czystego pomieszczenia. „Particle Killer” od DEPRAG odciąga cząstki brudu jeszcze przed skręcaniem i kieruje je przez filtr na zewnątrz. Z kolei moduł wkręcania próżniowego DEPRAG SFM-V zasysa resztki zanieczyszczeń bezpośrednio podczas podawania wkrętarki przez dodatkowe źródła próżni. Oprócz dostosowań sprzętowych, zanieczyszczenie cząstkami jest również redukowane dzięki inteligentnym modyfikacjom sterowania – na przykład poprzez zmniejszenie prędkości obrotowej podczas wprowadzania narzędzia w główkę śruby, co jednocześnie skutkuje bardziej efektywnym obciążeniem narzędzia.

Na przestrzeni całego łańcucha wartości dodanej wydajność od dawna jest kluczowym czynnikiem opłacalności linii montażowych. Firma DEPRAG oferuje na przykład bardzo wydajny napęd do podajnika wibracyjnego eacy feed. Sterowanie i napęd tego energooszczędnego podajnika opierają się na zasilaniu 24 V/DC. Jest to wystarczające, aby za pomocą magnesów drgających wprawić zbiornik podający w ruch drgający, osiągając oszczędność energii na poziomie około 80%. Dzięki zastosowaniu zasilacza szerokiego zakresu napięć urządzenie można używać na całym świecie bez konieczności przystosowania. Inteligentne sterowanie PFC100 umożliwia ponadto indywidualne ustawienia bez czasochłonnych, mechanicznych ingerencji. Jeśli montaż ma być możliwie najbardziej zautomatyzowany, a liczba elementów nie uzasadnia pełnej automatyzacji podawania, dobrym rozwiązaniem są podajniki śrub, które są niedrogie, kompaktowe i łatwe do szybkiego wdrożenia. Podajniki można w kilku ruchach dostosować do potrzebnej wielkości śrub, transportują je szczególnie delikatnie, są ręczne i stacjonarne, a dzięki wbudowanemu sterowaniu mogą być obsługiwane całkowicie autonomicznie.

Globalny rynek jest dziś bardziej dynamiczny niż kiedykolwiek. Nowe produkty pojawiają się na rynku coraz szybciej, a przyszłość produktów oparta na pojemności jest trudna do jednoznacznego zaplanowania. W branży elektromobilności brakuje doświadczenia i pojawiają się niepewności w planowaniu liczby sztuk. Wymaga to jak najwięcej elastycznych rozwiązań z krótkim czasem reakcji, na przykład w hybrydowych systemach montażowych – poprzez łączenie procesów ręcznych i zautomatyzowanych. Produkcja może być w ten sposób rozbudowywana według potrzeb, bez utraty bezpieczeństwa procesu. Operator jest krok po kroku prowadzony przez zadanie wkręcania. Dzięki technice czujnikowej system automatycznie ustawia odpowiednie parametry dla każdej pozycji wkręcania, wydaje elementy łączące, informuje o nadchodzących zadaniach i analizuje wyniki. Operator korzysta z metody pick-and-place, chwytając elementy łączące i otrzymując precyzyjne wskazówki, w którym miejscu należy dokręcić śrubę. W ten sposób montaż pozostaje elastyczny, a jednocześnie bezpieczny w procesie. Jednym z największych wyzwań hybrydowych systemów montażowych jest jednak połączenie człowieka i maszyny, które nie pracują zawsze z tą samą prędkością. Rozwiązaniem są strefy buforowe, na przykład za pomocą inteligentnych przenośników liniowych. Pozwalają one na pokonywanie większych odległości oraz sterowanie przepływem elementów. W zależności od potrzeb, podajniki zapewniają bufor elementów lub funkcjonalnie rozdzielają przepływ elementów. Kolejnym rozwiązaniem dla najwyższej elastyczności jest korzystanie z modułowych koncepcji systemów z standaryzowanymi komponentami. Firma DEPRAG oferuje pełen zakres modułów z czujnikami, wkrętarkami, systemami podawania, sterownikami i innymi elementami, wszystko w jednym miejscu. Poszczególne moduły są już dopasowane i nie wymagają czasochłonnej integracji, co minimalizuje indywidualne nakłady na każdą linię. Dzięki wysokiej elastyczności linie montażowe można szybko dostosować do aktualnej sytuacji rynkowej, przeciwdziałając niepewnościom planistycznym i reagując na wybrane wymagania.

Już Henry Ford miał pomysł na inteligentne i wydajne rozwiązania, aby uczynić swoją produkcję jak najbardziej opłacalną. Przez dziesięć lat jego firma produkowała wyłącznie czarne karoserie lub zmuszała dostawców do precyzyjnych wysyłkowych skrzyń z drewna, które następnie wykorzystywano w produkcji pojazdów. Takie działania dziś są już nieaktualne, jednak dążenie do efektywności i inteligentnych systemów pozostaje niezmienne. Linie montażowe to skomplikowane, idealnie współgrające systemy z wieloma komponentami. Awaria systemu w technice podawania może więc spowodować przesunięcia w dużej części łańcucha wartości i prowadzić do poważnych strat finansowych i organizacyjnych. Firma DEPRAG Schulz GmbH, dysponując szerokim portfolio komponentów dostosowanych do różnych wymagań, oferuje elastyczne i bezpieczne rozwiązania, umożliwiające realizację linii montażowych o wysokiej rentowności.