Tökéletességig fejlesztett automatizálás

A jövő a nagyobb rugalmasság és az autonómia irányába mutat a munkadarab- és a szerszámkezelés terén

2021. július 09., péntek, 06:00

Címkék: automatizálás fémmegmunkálás forgácsolás GesKor Kft. hermle HERMLE C 650

A Hermle 22 évvel ezelőtt kezdett saját automatizálási megoldásokat fejleszteni az öttengelyes megmunkálóközpontjai számára. Azóta sok minden megváltozott. A beállítási idők csökkentése helyett a még hosszabb emberi beavatkozás nélküli működés felé tolódott el a hangsúly, aminek a digitalizálás adott újabb lendületet. A filozófia azonban nem változott: minden egyetlen forrásból származik a rendszer kezdeti terveitől a garanciális időn túli szervizig.

1998-ban Dietmar Hermle, a Maschinenfabrik Berthold Hermle AG felügyelőbizottságának elnöke jelölte ki az irányt az öttengelyes megmunkálóközpontok sokoldalú automatizálási programja számára: olyan egyedülálló megoldást kért, amellyel az ügyfelek számára teljes körű megoldást nyújthatnak a kezdeti tervezéstől a szavatossági időn túli szervizig. „Mindent egyetlen forrásból, külső interfészek nélkül” – idézte vissza Gerd Schorpp az akkori vezérigazgató bejelentését. A HLS Hermle Systemtechnik GmbH ügyvezető igazgatója a koncepcióra alapozva egy leányvállalatot hozott létre, amely az egyedi megoldások mellett integrált robotrendszereket tervez és épít a teljesen automatikus alkatrészgyártáshoz. Az erőfeszítéseket siker koronázta: a mindössze hat alkalmazottal induló cég ma már csaknem száz munkatársat foglalkoztat.

A kettős megfogó révén a robot az időigényes megfogócsere nélkül képes mind az előgyártmányok, mind a késztermékek kezelésére

A cél kezdetben a beállási idő csökkentése volt. „A gépi főidővel egyidejű beállítás lehetővé tétele érdekében a Hermle kifejlesztette az első palettacserélőt – jelentette ki Schorpp. – Az aktuális alkatrész forgácsolásával egy időben a gépkezelő előkészítheti és befoghatja a másik munkadarabot. Amint a művelet elkészült, a rendszer megcseréli a palettákat, és a gép rövid időn belül készen áll a következő megmunkálási ciklusra. Az elv nagy sikert aratott, így egy lépéssel továbbmehettünk. Ami egy palettával működik, az többel is működhet. A palettacserélők ezenkívül már rendszerező modulokat is tartalmaznak.” Kettő helyett akár 18 paletta is feldolgozható egymás után, ami jelentősen meghosszabbította a precíziós gépek futási idejét.

Belépő a királykategóriába

A palettacserélővel a Hermle a maximális rugalmasságra összpontosít az automatizálásban. „Nem a másodperceket figyeljük, hanem a rugalmasságot – mondta Schorpp. – A még termelékenyebb munkavégzéshez azonban más koncepció kellett. 15 évvel ezelőtt az első robotrendszerrel a Hermle belépett az automatizálás királykategóriájába. Már akkor is fontos volt számunkra a rendszerszintű neutralitás, amit a palettacserélők nem tudtak biztosítani. A robotrendszerek azonban szinte minden Hermle géphez képesek illeszkedni.”

A képen a nagy teljesítményű C 62 U öttengelyes megmunkálóközponttal kombinált PW 3000 palettacserélő akár három tonna tömegű munkadarabokat is képes mozgatni

Ha robotrendszert használunk, az önálló futási időt jelent. Egy egyszerű palettacserélővel ellentétben a robot a paletta mellett alkatrészeket és szerszámokat is képes kezelni. „Ebben rejlik a know-how, ami a korai szakaszban megkülönböztetett minket a többi versenytárstól – árulta el Gerd Schorpp. – A palettacserélőt azonban nem nyugdíjaztuk. Nincs rá alternatíva, különösen a nagy, nehéz munkadarabok esetében.” Bár a fürge és sokoldalú robotok akár 420 kilogrammot is képesek mozgatni, a kifejezetten a Hermle C 52 U és C 62 U gépsorozatokhoz tervezett PW 3000 palettacserélő teherbírása három tonnáig terjed.

A palettacserélők választéka a termékvonallal párhuzamosan bővült – amint új gép került a piacra, a megfelelő palettacserélőt is kifejlesztették hozzá. Logikus megközelítés volt az első években. De eljött az idő, amikor a gépválaszték stabilizálódott, és ezzel párhuzamosan megnőtt a verseny. Független automatizálási szolgáltatók léptek a piacra. „Bár nem képesek ugyanazt kínálni, amit mi – teljes megoldásokat és szolgáltatást egyetlen forrásból –, a költségnyomás mégis növekedett” – magyarázta Schorpp.

A HS flex heavy kifejlesztésével a Hermle először tette lehetővé a C 650 automatizálását

Új koncepció születik

A költséghatékony automatizálás megteremtése érdekében a Hermle egy olyan megoldást keresett, amely több gépre is alkalmas a sorozatgyártás hatékonyságának növeléséhez. Ezenkívül még több palettát kell tudnia tárolni, és intuitív módon használhatónak kell lennie. A megmunkálóközponthoz való hozzáférést nem korlátozhatta le, hogy a gépkezelő manuálisan is működtethesse a rendszert. „Ez azért fontos, hogy a rendszer számára túl nehéz előgyártmányokat is képesek legyenek feldolgozni. Mivel az alkatrészek súlya mindig az automatizálás, nem pedig a gép számára jelent korlátot. A választ 2017-ben találtuk meg a HS flex-System bemutatásával” – hangsúlyozta Schorpp.

A rugalmas kezelőrendszer hat géptípushoz illeszthető, így a hagyományos palettacserélőkhöz képest költséghatékonyabb megoldásnak számít. Az akár két polcszerkezetű tárolómodul maximum 40 paletta számára biztosít helyet. A HS flex automatizálási rendszer a gantry kialakításnak köszönhetően a frontoldalon a megfelelő megmunkálóközponthoz igazítható. Ez bizonyos esetekben kétségeket ébresztett. „Néhány felhasználó attól tartott, hogy a munkaterülethez való hozzáférés korlátozott lesz a hagyományos használathoz. De a köztes térrel nagyvonalúan bántunk, és a gyakorlati teszt eddig mindenkit meggyőzött – jelentette ki Schorpp. – Beállítási és automatikus üzemmódban egy csapóajtó zárja le a gépkezelő hozzáférését. Az intuitív kezelés és vezérlés érdekében a Hermle a Hermle Automation Control System (HACS) rendszert alkotta meg. A szoftver előre kiszámítja a futási időket és a szerszámigényt, ezenkívül áttekintést nyújt a rendszerről, a munkatervekről, a palettákról, a feladatokról, a szerszámokról és egyebekről. A HACS-t úgy alakítottuk ki, hogy minimalizálja a holtidőket.”

Az RS 3 robotrendszer a C 32 U-t automatizálja akár 420 kilogramm súlyú munkadarabok kezelésével

Az automatizálási sorozat legújabb tagja a nehéz munkadarabokra tervezett HS flex Heavy rendszer. A 2020-ban bemutatott rendszer teherbírása 1 200 kilogramm, és négy Hermle gépmodell – köztük most először a C 650 – automatizálását teszi lehetővé. Bár a palettacserélők még nagyobb súlyokat képesek kezelni, már nem teljes mértékben felelnek meg a jelenlegi filozófiának. „A palettacsere elsősorban a gyártással párhuzamosan történik. Az utóbbi években azonban egyre fontosabbá vált a termelékenységi tényező – magyarázta Gerd Schorpp. – A cél tehát az emberi beavatkozástól független autonóm futási idők megteremtése. Ez pedig csak rugalmas rendszerekkel lehetséges, amelyek elegendő tárolókapacitással is rendelkeznek.”

Az, hogy HS flex-System rendszert vagy robotrendszert van-e értelme használni, az adott alkalmazástól függ. Mivel egy robot több megmunkálóközpontot képes kiszolgálni, lehetővé teszi a rendszerek összekapcsolását. „A megfelelő szerszámtárakkal és palettatárolókkal együtt egy ilyen rendszerrel lényegesen nagyobb kapacitás hozható létre. A kezelőrendszerek és a robotok ezenkívül évente 5 000 és 7 000 óra közötti gépi üzemidőt érnek el. A robotrendszer esetében azonban lényegesen kevesebb emberi beavatkozásra van szükség” – mondta Schorpp.

Lineárisan összekapcsolva: a több öttengelyes megmunkálóközpontot kiszolgáló robot magas termelékenységet és rugalmasságot biztosít

Testreszabott és kimagaslóan rugalmas

A HLS Systemtechnik robotprogram a kis paletták és alkatrészek robotrendszerétől (RS 05-2) már egészen az RS 3 rendszerig terjed, melynek teherbírása akár 420 kilogramm is lehet. A cserélhető megfogóknak köszönhetően a robotok mind a palettákat, mind a munkadarabokat és a mátrixokban tárolt nyersanyagokat képesek kezelni. „A rendszerekkel a gépkezelők számának növelése nélkül bővíthető a vertikális gyártási tartomány és a kapacitás. A demográfiai változások és a szakképzett munkaerő hiánya idején ezek meglehetősen fontos szempontok, amit csak felerősített a koronavírus-járvány – magyarázta Schorpp. – A testreszabott rendszerek Soflex vezérlővel működnek. Ha egy robotnak háromnál több gépet kell kiszolgálnia, akkor lineáris tengelyt használunk, ami elegendő mozgásszabadságot biztosít a mérőgépek és a tisztítórendszerek az automatizált rendszerhez történő integrálásához.”

A C 22 U megmunkálóközpont oldalához kapcsolt RS 05-2 robotrendszer rengeteg teret enged a manuális munkavégzésnek is

A jövő a nagyobb rugalmasság és az autonómia irányába mutat a munkadarab- és a szerszámkezelés terén. Az automatizálás már nem áll meg a beállító állomáson, hanem a tényleges megmunkálási folyamat határain túl mutat: a vezető nélküli szállító járművek (AGV-k) önállóan szállítják a munkadarabokat vagy a szerszámokat, a robotok átveszik a paletták mozgatását, és végül a készterméket is elszállítják. „Ebben fontos szerepet játszik a hálózatépítés és a digitalizálás – hangsúlyozta Schorpp. – A robot vezérlése az ERP rendszeren keresztül kap információkat a megrendelésekről és a határidőkről. A rendszerirányító szoftverünk elosztja a feladatokat az egyes gépek között, és a nyersanyagokról is gondoskodik, a flottakezelés pedig azt biztosítja, hogy az AGV-k időben szállítsák adott helyre az anyagokat. Van tehát néhány szint, amelyeket össze kell kapcsolni.” A Hermle már megtette az első lépést a jövő felé vezető úton: a gosheimi gépgyártó cég már összekapcsolta saját robotrendszerét a vezető nélküli szállító járművekkel. Ezek biztosítják a Just in Time automatizált munkadarab- és szerszámellátást.

Magyarországon a Hermlét a GesKor Kft. képviseli.

www.hermle.de

www.geskor.com

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek