KR AGILUS ve výrobě endoskopické techniky umo?ňuje pohled do vnit?ku těla

Ve spole?nosti KARL STORZ ve ?výcarském Widnau se od léta 2021 vyrábějí o?ní mu?le pro endoskopy v rámci automatizované výroby. Robot KR AGILUS tak usnadňuje práci týmu – a urychluje výrobu. Úspě?ný p?íběh ?vábsko-?výcarské spolupráce.

?Měli jsme svá?e?ku, která u? byla dost stará a bohu?el u? nefungovala p?íli? spolehlivě.“ Tak popisuje d?vod automatizace Sarah Mühlecková, vedoucí pracovi?tě pobo?ky KARL STORZ ve Widnau ve ?vycarsku. To bylo na konci roku 2020. Její tym se tedy vydal hledat efektivní a inovativní ?e?ení. KARL STORZ, spole?nost zalo?ená v roce 1945, je symbolem pro vysoce kvalitní endoskopy, léka?ské nástroje a p?ístroje nejvy??í kvality. P?ibli?ně 8 300 zaměstnanc? po celém světě odpovídá za vyvoj, vyrobu, prodej a servis pro p?ibli?ně 15 000 produkt?. Sídlo spole?nosti je v Tuttlingenu ve Württembersku, ale vyroba probíhá také v USA, Estonsku a ?vycarsku. Nedaleko Bodamského jezera, ve Widnau, vznikají optické sou?ásti pro endoskopy, jako jsou okuláry, které umo?ňují pohled do vnit?ku lidského těla, a proto musí byt extrémně těsné a snadno ?istitelné.

Manipulace typu Pick&Place: KR AGILUS je sou?ástí výroby endoskop? ve Widnau. Vkládá surové díly a odebírá hotové obrobky © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Od monotónní ru?ní práce k laserovému sva?ovacímu za?ízení

Specificky proces, pro ktery byl vy?adován novy sva?ovací systém, se skládal ze spojení nerezového pouzdra s krycím sklem zasazenym do nerezového krou?ku. Obojí je sou?ástí tzv o?ní mu?le endoskopu. To umo?ňuje chirurgovi p?i endoskopickych zákrocích volny pohled do dutych orgán? nebo tělních dutin. K tomu byla dosud nezbytná ru?ní práce. Pracovníci vkládali komponenty do stroje a po sva?ení je zase odebírali - v?dy pouzdro a na něj nava?itelny krou?ek s krycím sklem. ?Na?e pracovníky postupně zbavujeme těchto monotónních, opakujících se stresujících úkol?,“ poznamenává Sarah Mühlecková.?

Umístění krycího skla na pouzdro vy?aduje vysokou citlivost, stejně jako proces Pick&Place prováděný robotem. Ideální úkol pro KR AGILUS © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Automatizace, první krok: najít sva?ovací systém

Tym ve Widnau cíleně hledal ?e?ení pro automatizaci. Pokud jde o samotny proces sva?ování, o preferovaném systému ji? bylo rozhodnuto: Firma KARL STORZ zkou?ela ji? několik měsíc? 3D laserovy sva?ovací systém TruLaser Station 7000 od spole?nosti TRUMPF ve ?vábském Ditzingenu a byla s ním velmi spokojená.?Spole?nost TRUMPF, zalo?ená v roce 1923, je mezinárodně úspě?ná díky své laserové a systémové technologii a dnes také svymi ?e?eními v oblasti automatizace. D?raz p?i tom klade na ?ezání laserem, laserové sva?ování a zna?ení.?

Tým spole?nosti KARL STORZ ve Widnau si rychle zvykl na práci s novým 3D laserovým sva?ovacím systémem © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Druhy krok: Doporu?ení v sousedství

TRUMPF má 15 000 zaměstnanc?, spolupráce se spole?ností KARL STORZ se osvěd?uje ji? témě? 30 let. Kdy? p?i?la ?e? na automatizaci TruLaser Station 7000, tym TRUMPF doporu?il vhodného integrátora – a to ze sousedství. Podnik wbt automation v Gosheimu v sou?asné době zaměstnává 18 osob. ?editel firmy wbt, Joachim Burkert, byl rychle nad?eny z my?lenky ?áste?né automatizace vyroby o?ních mu?lí. ?Název wbt znamená ?Wir bewegen Teile‘ (Uvádíme díly do pohybu) a byli jsme rádi, ?e jsme u toho,“ vzpomíná Burkert. ?A to p?esto, ?e po?adavky byly opravdu vysoké."

Joachim Burkert, ?editel firmy wbt automation. Jeho spole?nost up?ednostňuje roboty zna?ky KUKA © wbt

T?etí krok: Ujasnit si technické detaily laserového sva?ovacího za?ízení

Joachim Burkert pokra?uje: ?Pomocí malého robota v kompaktní buňce jsme museli umístit velké mno?ství obrobk? na velmi malém prostoru, p?esně je napolohovat do sva?ovacího za?ízení a odlo?it je tam. Navíc jsme museli vzájemně koordinovat, jak p?esně robot díly p?epravuje, proto?e jsme chtěli ka?dym pohybem uchopit a spojit hned dva obrobky.“ U zhruba 98 procent automatiza?ních projekt? spoléhá wbt automation na roboty zna?ky KUKA, uvádí Burkert. ?K takovym úkol?m pot?ebná p?esnost vy?adovala p?esně nadimenzovaného robota, a nikoli bě?ně dostupny vyrobek. Vybrali jsme model KR AGILUS?typu KR10 R1100, kterého spole?nost KUKA je?tě jednou extra p?ezkou?ela a zau?ila, ne? ho p?edala nám.“ Nyní umí mj. kontrolovat polohu díl? pomocí laserové senzoriky a kromě ?ty?násobného chapadla také pou?ít malé vakuové sací dmychadlo k p?esnému polohování ka?dého krycího skla.

Dokonale sehraný tým: KR AGILUS jako?to robot pro manipulaci a TruLaser Station 7000 zna?ky TRUMPF pro 3D laserové sva?ování © Stefan Hobmaier, TRUMPF

?tvrty rok: slibné partnerství

Robotická buňka je p?ipojena k TruLaser Station 7000, ale lze ji pru?ně vyjmout a servisovat. Její zásobník obrobk? obsahuje ?ty?i zásuvky, které celkem pojmou a? 960 obrobk?. KR AGILUS je pou?ívá k p?epravě díl? do laserového sva?ovacího za?ízení – dvě pouzdra a na ně p?esně umístěná krycí skla pro ka?dy proces sva?ování. Hotové sva?ené o?ní mu?le jsou rovně? zase ulo?eny do zásobníku obrobk?. Joachim Burkert uvádí, ?e robot KUKA splňoval maximální technické p?edpoklady: ?Spojili jsme osvěd?ené ?ízení KUKA a známy ovládací panel s komponentami na?í spole?nosti. Robot byl namontován na speciálně pro tento ú?el vyvinutou buňku flextray MRC. P?es Profibus jsme vytvo?ili bezpe?né spojení s na?ím ?ízením zna?ky Siemens , co? nám umo?ňuje bezproblémovou komunikaci se systémem TRUMPF.“

Manipulace typu Pick&Place: pomocí speciálního chapadla navr?eného spole?ností wbt automation. Pou?ívá vakuové sací dmychadlo k zaji?tění polohy surových díl? © wbt

Páty krok: P?esvěd?it skeptiky

Wolfgang Karl, ktery je ve spole?nosti KARL STORZ u? ?ty?icet let a je specialistou na lasery, p?iznává, ?e byl zpo?átku poměrně skepticky. ?Samoz?ejmě jsem měl během vyvoje mnoho otázek. Jak robot uchopí díly, a jak je to bezpe?né? Co kdy? chapadlo kv?li chybě vsadí pouze jeden díl, ale musí vyjet se dvěma díly? A jak stoprocentně zajistíme, aby nedo?lo k ?ádnym problém?m?" Odpově? na tyto otázky poskytla spole?nost wbt automation ?kompletní simulací, kterou jsme realizovali pomocí simula?ního softwaru KUKA.Sim“, popisuje Joachim Burkert. S pomocí digitálního dvoj?ete mohl integrátor ?kompletní produkt p?edstavit je?tě p?edtím, ne? byl k dispozici hardware", pokra?uje Burkert. ?To rozptylilo mé pochybnosti," zd?razňuje Wolfgang Karl.?

Wolfgang Karl je odborníkem na ve?keré laserové procesy ve spole?nosti KARL STORZ © Stefan Hobmaier, TRUMPF

?esty krok: Zvládnout ka?dodenní provoz, zajistit vysokou kvalitu

V kombinaci s vhodnym laserem – v tomto p?ípadě modelem TruFiber 500 na bázi vláken s vykonem 500 W – byla zahájena automatizovaná vyroba. Nakonec bylo u? jen nutné p?esvěd?it pracovníky, kte?í sice u? nemuseli nakládat a vykládat svá?e?ku, ale museli nap?íklad plnit zásuvky, ovládat robota a zajistit kontrolu kvality. Sarah Mühlecková k tomu ?íká: ?Nikdo nebyl propu?těn, ve skute?nosti jsme byli schopni vyu?ít automatizaci ke kompenzaci odchodu do d?chodu. Někte?í zaměstnanci v?ak měli pochybnosti, zda novou technologii zvládnou.“ Spole?nost wbt pro?kolila zaměstnance spole?nosti KARL STORZ jak v Tuttlingenu, tak i ve Widnau a zbavila je této nejistoty.

Flexibilní za?ízení pro 3D laserové sva?ování: Robota lze kdykoli rychle odpojit od laserového systému © Stefan Hobmaier, TRUMPF

?Svary jsou velmi, velmi dobré”

Sarah Mühlecková po něco málo p?es p?l roce bilancuje: ?Obsluhovat robota m??e ka?dy pracovník a tato stanice se v na?em rota?ním systému dokonce tě?í mimo?ádné oblibě." ?est měsíc? po prvním setkání v?ech aktér??byla robotická buňka TruLaser Station 7000 s robotem KR AGILUS uvedena do provozu ve Widnau. A to s mě?itelnym úspěchem: Pro nakládání a vykládání, které p?i ru?ním provádění zabere v pr?měru deset sekund, robot pot?ebuje pouhé dvě sekundy. Sarah Mühlecková je ale p?esvěd?ena, ?e nejd?le?itěj?í je něco jiného: ?Kvalita je vysoká. Svary jsou velmi, velmi dobré. A systém je spolehlivy, nic nevypadává."

Sarah Mühlecková p?i kontrole kvality: O?ní mu?li lze pou?ít pouze tehdy, jsou-li krycí sklo a pouzdro dokonale sva?eny © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Shrnutí: Pr?kopnická automatizace

Dr. Axel Frey, produktovy mana?er spole?nosti TRUMPF, je také ohromen tímto projektem automatizace. ?Vkládání a vykládání díl? do a z laserového sva?ovacího systému s maximální spolehlivostí procesu – to je něco, co ?lověk sice doká?e, ale zaprvé ne s takovou rychlostí a zadruhé ne stoprocentně konstantně. Proces ale musí byt trvale konstantní a kvalita musí byt stále vysoká.“ A to je právě mo?né s buňkou TruLaser Station 7000 ve Widnau. A to není v?echno: ?Také od léka?skych technik? z USA, kterym jsem tento projekt p?edstavil, jsem zaznamenal velmi kladnou zpětnou vazbu. Tato automatizace je v mnoha ohledech pr?kopnická.“

Pick – Place – Sva?ování! Laserové sva?ovací za?ízení poskytuje maximální kvalitu pro endoskopii © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Robot KUKA m??e obsluhovat ka?dý pracovník a tato stanice se v na?em rota?ním systému dokonce tě?í mimo?ádné oblibě.

Sarah Mühlecková, vedoucí pracovi?tě KARL STORZ Widnau

Otev?ít se novym vyzvám

Pro Joachima Burkerta je fakt, ?e laserovy sva?ovací systém a robot lze od sebe kdykoli rychle oddělit, obzvlá?? inovativním ?e?ením. ?Pokud KARL STORZ bude mít za pět let v úmyslu pou?ít robota pro jiny úkol, pracovníci mohou buňku jednodu?e odpojit za méně ne? minutu a robota KR AGILUS k novému úkolu p?idělit. Nebo je také mo?né k robotu KR AGILUS p?i?adit dva r?zné lasery: P?es den by pracoval na laseru ?íslo jedna, v noci na laseru ?íslo dva.“ Ve spole?nosti KARL STORZ ve Widnau v?ak momentálně nikdo nechce nic měnit. V?ichni jsou spokojeni s tím, jak lidé, stroje a robot KUKA dělají svou práci. ?Byla to opravdu skvělá spolupráce,“ ?íká na závěr vedoucí pracovi?tě Sarah Mühlecková. ?lověk má hned chu? si to zopakovat."