Automatizálás a kandallógyártásban 4.0: Digitális ikerpár a hegeszt?robot számára

Nyers kemencék automatizált hegesztése, ugyanakkor széles termékportfólió lefedése – ez a HASE Kaminofenbau GmbH Trier cég célja. A délnyugat-németországi innovatív kandallógyártó évente 1-2 új modellt dob piacra. A KUKA hegeszt?robotjainak és digitális ikerpárjainak optimális együttm?ködése révén a HASE immár könnyedén kielégítheti az egyre növekv? keresletet.

Az automatizálás kényelmet biztosít: A modern kandallók divatosak

Hangulatos melegség, a tüzifa ropogása, a t?z izzása: A kandalló egyre t?bb ember számára jelenti az otthon melegét, és a nappalik nélkül?zhetetlen kellékévé vált. Ezért n?vekszik folyamatosan a kereslet a trieri HASE kandallógyártónál. Az 1979-ben alapított családi vállalkozás évente akár 15 000 kályhát is el?állít – az automatizálásnak k?sz?nhet?en gyorsabban és hatékonyabban, mint valaha. Mi ebben a kül?nleges? A HASE minden egyes kandallót 100 százalékban a Rajna-vidék-Pfalz tartományban található telephelyén építi meg, ahol k?rülbelül 200 munkavállalót foglalkoztatnak. A ?Made in Germany” címke mellett a kandalló-szakért? innovatív m?szaki megoldásokra is támaszkodik – legyen szó akár évente új kályha-modellekr?l, a tiszta t?zh?z szükséges intelligens iQ szoftverr?l vagy a robotok általi gyártás automatizálásáról, és így a hatékonyabb folyamatokról. Ebben d?nt? szerepet játszik a fizikai gépek és a digitális alkalmazások k?z?tti kapcsolódás.?

Mivel egyre nagyobb a hiány a hegesztési szakemberek terén, csak a termelés automatizálásával profitálhattunk a virágzó piac terén.

Florian Fischer, a HASE gyártásfejlesztési vezet?je

A nagyfokú kereslet kiszolgálása automatizált gyártással

A modern és tiszta kemencék iránti n?vekv? kereslet jó néhány kihívást jelentett a regionálisan termel? vállalat számára. ?Egy kandallóra t?bb tucat hegesztés kerül – a kézzel t?rtén? hegesztés nagyon hosszú id?t vesz igénybe” - mondja Florian Fischer, a HASE gyártásfejlesztési vezet?je. ?Mivel egyre nagyobb a hiány a hegesztési szakemberek terén és gyártóüzemeink elavulttá váltak, csak a termelés automatizálásával profitálhattunk a virágzó piac terén.” A nyerskemencén végzett nagy igénybevételt jelent? hegesztési munkák robotok általi átvételével - amire a magas h?mérséklet miatt is szükség volt - a kollégák immár a kézm?ves feladatokra koncentrálhatnak. Ezek k?zé tartozik például az égéskamra ajtók hegesztése, ahol a munkaterület már túl keskeny egy hegeszt?robot számára.?

Digitális ikerpár: a hegesztési rendszerek nélkül?zhetetlen eleme

A manufaktúra célkit?zése tehát egyértelm?vé vált: A hegeszt?robotok segítségével n?velik a termelékenységet, biztosítják a min?séget, egyúttel tehermentesítik a munkavállalókat. A HASE vállalat azonban igazhán innovatív kandallógyártó, amely j?v?orientált módon gondolkodik. ?Egy korszer?, rugalmas robotrendszert akartunk kialakítani, amely képes kezelni a j?v?beli, még nem létez? modelleket is anélkül, hogy tervez?inknek korlátozniuk kellene a munkájukat, vagy emiatt le kellene állítaniuk a termelést” - mondja Fischer. ?Ezért játszik d?nt? szerepet a digitális ikerpár is a rendszerünkben.”

A trieri székhely? HASE Kaminofenbau vállalatnál a hagyományos kivitelezés találkozik az innovatív automatizálással.

Mivel a HASE már 20 éve támaszkodik a KUKA robotjainak teljesítményére, a legújabb projekthez is az intelligens robottechnológia vezet? szolgáltatóját választotta. Az együttm?k?désben kül?n?sen vonzó volt nemcsak a KUKA hardver használatának lehet?sége két KUKA KR CYBERTECH nano ARC HW, a KUKA KL250-3 lineáris egység?és a pozicionáló formájában. Hiszen éppen a KUKA.Sim szoftverrel?és a digitális ikerpárral való interakció volt a lényeg a HASE számára. A szimulációs szoftver virtuálisan életre kelti a robotalkalmazásokat – még miel?tt a berendezést üzembe helyezik Az offline programozott robot-mozgásfolyamatok valósid?ben kerülnek megjelenítésre, a program elemzi és optimalizálja az ütemid?ket. Ezenkívül a KUKA.Sim ArcWelding AddOn szimulálja az automatikus hegesztési alkalmazásokat. így például meghatározhatók mozgatási pozíciók vagy a robotok optimális beigazítása a hegesztési folyamathoz.

Kandallómodellek gyorsabb offline programozása

?A KUKA.Sim segítségével el?re szimuláljuk a két robotunk ?sszes hegesztési és mozgási szekvenciáit a lineáris egységen, teljesen elkül?nítve a tényleges rendszert?l” - magyarázza Martin Altmeier, a HASE programozója. ?Offline módon, egy ilyen kandallógyártó programot két óra alatt beprogramozhatunk a digitális ikerpár segítségével. Online mód esetén ehhez két hétre ki kellene kapcsolnunk a rendszert. Vagyis: A szimulációs szoftveren keresztüli offline programozás nélkül a gyártásra és az új modellek kifejlesztésáre nem lenne lehet?ségünk ilyen gyors és egyszer? módon.”

A két KR CYBERTECH nano ARC hegeszt?robot a lineáris sínen hegeszti a komponensek varratait.

Az új kandallómodellek tervez?inek elképzelései is ?sszehasonlíthatók a valósággal a KUKA.Sim-en keresztül, már a prototípus fázis igen korai szakaszában. Hiszen a digitális ikerpár segítségével a Hase egy az egyben szimulálhatja a hegesztési folyamatokat, és a tervez?k azonos képet kapnak a kés?bbi gyártási folyamatról. így a digitális ikerpár segítségével a HASE tesztelheti az új kandallókhoz szükséges hegesztési folyamataokat, és végül ennek alapján létrehozhatja a megfelel? hegesztési programot a robotcella számára.

Az automatizálás találkozik a rugalmassággal

Amint a kandallómodell programja készen áll, a robotok azonnal munkához láthatnak. A gépkezel? egy emel?eszk?z segítségével behelyezi a kandallót a berendezésbe, elindítja a programot, majd a pozicionáló a kívánt pozícióba emeli a f?z?varrattal meger?sít nyers kandallót, amely modellt?l függ?en 20 és 100 kg k?z?tti t?meg?. A lineáris sínen a két KR CYBERTECH nano ARC hegeszt?robot?– két TPS 500i Fronius áramforráshoz csatlakoztatva – automatikusan meghegeszti a komponensek varratait a megadott sorrendben. ?Korábban pontosan megtudtuk a szimulációból, hogy mikor, melyik robot veszi át a legjobban a hegesztési varratokat,” - magyarázza Altmeier programozó - ?így nincs torzulás, a varratok szorosak, és az optimális ciklusid?t is elérjük."

A digitális ikerpárnak köszönhet?en a tervez?k már a prototípus fázisban teljes érték? képet kapnak a gyártási folyamatról.

A leállás kockázata a minimumra cs?kkenthet?.?

Egy további el?ny: Kül?nb?z? felhasználói szintek révén, amelyek egyértelm? szerepprofilokkal, például kezel?i profillal rendelkeznek, a HASE majdnem nullára cs?kkentette a kezel?i hibák miatti leállás kockázatát. Ezenkívül minden aktuális programról biztonsági mentés készül a KUKA szoftverben – még hiba esetén is minden adat azonnal visszaállítható. ?Optimális módon akartuk ?sszekapcsolni a virtuális világot a valódival” - ismertette Bernd von der Bank, a KUKA régi rendszerpartnere, a Paul von der Bank GmbH képvisel?je, a projekttel kapcsolatos szándékot. ?Nem számít, hogy valamit a berendezésben vagy a szimulációban változtatunk meg, hiszen ugyanaz t?rténik mindkét rendszerben. A tény, hogy az online és a valós világ ilyen jól m?k?dik együtt, egyedülálló a piacon.”?

A HASE kandallógyártó szakemberei, a KUKA automatizálási szakért?i és a Paul von der Bank GmbH, mint rendszerpartner szorosan együttm?ködve végezték munkájukat.

A KUKA alkalmazások konzisztens virtuális és valós vezérlést biztosítanak

Amíg el nem j?tt az id?, hogy a KUKA.Sim?és a hegeszt?robotok optimálisan együttm?k?dhessenek, a HASE, a Paul von der Bank GmbH integrátor és a KUKA Customer Service k?z?sen fejlesztették tovább a szoftvert, és személyre szabott megoldást programoztak. A HASE szakértelme kül?n?sen meghatározó volt a sikeres végeredmény szempontjából. ?Az elektromos hegesztésnél az a kihívás, hogy a virtuális világban nincsenek t?réshatárok” - magyarázza von der Bank úr. ?A valós illesztési technológiában viszont vannak, és nem is túl sz?k?sek.”?

A HASE személyre szabott automatizálási megoldása lehet?vé teszi a kandallómodellek széles skálájának gyártását.

A szoftver moduláris termékarchitektúrája lehet?vé teszi az ügyfelek kívánságainak teljesítését

Annak érdekében, hogy a hegesztések szimulációja és a hegesztési paraméterek optimálisan illeszkedjenek a robotvezérl? munkájához, és az ?utólagos betanítási feladat” a lehet? legkisebb mérték? legyen, a résztvev?k k?z?sen módosították a KUKA.Sim-et a HASE igényei?szerint – ezt a szoftver moduláris termékarchitektúrája teszi lehet?vé! Egy fontos el?ny: Az adatok 100 százalékban konzisztensek maradnak, így a virtuális és tényleges vezérlés ugyanazokkal az adatokkal dolgozik. Ily módon a KUKA.Sim megteremti a virtuális üzembe helyezés alapját.

A moduláris termékarchitektúrának köszönhet?en a szoftver pontosan a HASE követelményeihez igazodik.

Nagyobb termelékenység a csúcstechnológiájú robotrendszernek k?sz?nhet?en

A digitális ikerpár és a robotok kiváló együttm?k?désének k?sz?nhet?en a HASE kandallónként 45 percr?l 15 percre tudta cs?kkenteni a hegesztési id?t. A rendszerrel kapcsolatos jó tapasztalatok miatt a HASE most épített egy második rendszert is, amely teljesen megegyezik az els?vel. Ennek eredményeként a programozáshoz és vezérléshez szükséges munkaráfordítás mértéke alacsony. A két új berendezés felváltja a régebbi ?t?t – ez óriási el?ny a helykihasználás tekintetében!

Pontos és hatékony: A digitális ikerpár és a robotok kiváló együttm?ködésének köszönhet?en kandallónként 45 percr?l 15 percre csökkent a hegesztési id?.

Offline, a digitális ikerpár segítségével két óra alatt beprogramozhatunk egy kandallógyártó programot – Online mód esetén ehhez két hétre ki kellene kapcsolnunk a rendszert.

Martin Altmeier, a HASE Kaminofenbau GmbH programozója

A kandallógyártó vállalat most évente akár 25 000 kandallót is el?állíthatna, szemben a korábbi maximum 15 000 kályhával. ?Számunkra a két csúcskategóriás robotberendezés a valaha volt legnagyobb hegesztési innováció” - ?sszegzi Fischer. ?A legnehezebb dolog az automatizálásban megtalálni a módját, hogy egyszerre lefedhessünk egy széles termékportfóliót. A KUKA-val és a Paul von der Bank GmbH-val k?z?sen sikeresen megoldottuk ezt a kihívást.” A projekt sikerének titka a k?z?s munkában rejlik: A KUKA átfogó csomagot kínált a HASE számára, és a helyszínen, az ügyféllel és a rendszerpartnerrel együttm?k?dve személyre szabott megoldást dolgozott ki.?

Az automatizálás mint lehet?ség?

Tekintettel a szakképzett munkaer? n?vekv? hiányára, a HASE munkatársai az automatizálási megoldást nem a munkahelyüket fenyeget? veszélynek, hanem a munkaadójuk fennmaradása biztosítékának tekintik. A HASE k?vetkezetesen folytatni kívánja a kézi kivitelezést és az innovatív automatizálást, és már együttm?k?dik a KUKA-val az automatizált szegélyezés és festés, valamint a szerelvény-hegesztés koncepcióin. Azért, hogy még sok modern és tisztább kandallókaz állíthasson el? – még ?ropogóbb” kényelmet biztosítva a nappalikban.