Procesul automat în produc?ia de ?emineuri 4.0: Geam?n digital pentru robotul de sudare

Sudarea automatizat? a sobelor brute ?i acoperirea unui portofoliu larg de produse în acela?i timp – acestea sunt obiectivele companiei HASE Kaminofenbau GmbH de la Trier. Produc?torul inovator de ?emineuri din sud-vestul Germaniei lanseaz? pe pia?? unul sau dou? modele noi în fiecare an. Datorit? interac?iunii optime dintre geam?nul digital ?i robo?ii de sudur? de la KUKA, HASE poate acum s? r?spund? cu u?urin?? cererii în cre?tere.

Procesul automat asigur? confortul: ?emineurile moderne sunt la mod?

C?ldur? pl?cut?, lemne care pocnesc, fl?c?ri ro?iatice: Pentru tot mai mul?i oameni, ?emineul ?ntruchipeaz? confortul pur ?i nu ar trebui s? lipseasc? din camera de zi. Acesta este motivul pentru care cererea cre?te constant la produc?torul de ?emineuri HASE de la Trier. Fondat? ?n 1979, compania de familie produce acum pan? la 15.000 de sobe pe an – ?i asta datorit? automatiz?rii mai rapide ?i mai eficiente decat ?nainte. Ce este special: HASE produce toate ?emineurile ?n loca?ia sa din Renania-Palatinat, unde lucreaz? aproximativ 200 de angaja?i. Pe lang? ?Made in Germany”, compania specializat? ?n ?emineuri se concentreaz? pe solu?ii tehnice inovatoare – fie c? este vorba de modele noi de sobe ?n fiecare an, de software-ul inteligent iQ pentru un foc curat sau de procese automate de produc?ie prin intermediul robo?ilor ?i, astfel, de procese mai eficiente. Interfa?a dintre utilajele fizice ?i aplica?iile digitale joac? aici un rol decisiv.?

Deoarece avem un deficit din ce în ce mai mare de sudori speciali?ti, am reu?it s? profit?m de pia?a în plin? expansiune doar prin automatizarea produc?iei.

Florian Fischer, ?eful departamentului de dezvoltare a produc?iei de la HASE

Satisfacerea cererii ridicate prin produc?ie automatizat?

Cererea tot mai mare de sobe moderne ?i curate a venit cu o serie de provoc?ri pentru compania cu produc?ie regional?. ?Un ?emineu are zeci de ?mbin?ri prin sudare – sudarea manual? dureaz? foarte mult timp”, spune Florian Fischer, ?eful departamentului de dezvoltare a produc?iei de la HASE. ?Deoarece avem un deficit din ce ?n ce mai mare de sudori speciali?ti, iar instala?iile noastre de produc?ie ?naintau ?n varst?, am reu?it s? profit?m de pia?a ?n plin? expansiune doar prin automatizarea produc?iei.” Prin preluarea de c?tre robo?i a lucr?rilor solicitante de sudare la sobele brute, ?n parte datorit? evolu?iei temperaturii, colegii se pot concentra asupra meseriei lor. Aceasta include, de exemplu, sudarea u?ilor sobelor, unde zona de lucru este oricum prea ?ngust? pentru un robot de sudare.?

Geam?n digital ca element central al sistemului de sudur?

Prin urmare, obiectivul produc?torului a fost clar: Utilizarea robo?ilor de sudare pentru cre?terea productivit??ii, asigurarea calit??ii ?i totodat? reducerea volumului de munc? al angaja?ilor. Compania HASE nu ar fi ceea ce este ast?zi dac? produc?torul inovator de ?emineuri nu ar gandi ?ntr-un mod orientat spre viitor. ?Am vrut s? construim un sistem robotizat ultramodern, flexibil, care s? poat? procesa ?i modele viitoare care nici m?car nu exist? ?nc?, f?r? ca proiectan?ii no?tri s? fie nevoi?i s? se limiteze sau s? opreasc? produc?ia”, explic? Fischer. ?Acesta este motivul pentru care geam?nul digital joac? un rol crucial.”

La HASE Kaminofenbau de la Trier, me?te?ugul tradi?ional se împlete?te cu automatizarea inovatoare.

Deoarece HASE se bazeaz? pe performan?a robo?ilor KUKA de 20 de ani, principalul furnizor de tehnologie robotic? inteligent? a fost ales ?i pentru cel mai recent proiect. Perspectiva cooper?rii era deosebit de atractiv? nu numai datorit? posibilit??ii de a utiliza hardware-ul KUKA sub forma a doi KUKA KR CYBERTECH nano ARC HW, unitatea liniar? KUKA KL250-3??i pozi?ionatorul. Interac?iunea cu software-ul KUKA.Sim??i geam?nul digital a fost cea care a f?cut diferen?a pentru compania HASE. Software-ul de simulare aduce la via?? aplica?iile robotului ?n mediul virtual – ?nainte ca sistemul s? fie pus ?n func?iune. Secven?ele de mi?care ale robotului programate offline sunt cartografiate ?n timp real ?i sunt analizate ?i optimizate ?n ceea ce prive?te durata ciclurilor. Suplimentul AddOn KUKA.Sim ArcWelding simuleaz?, de asemenea, aplica?iile automate de sudare. Astfel, pot fi definite, de exemplu, pozi?iile de apropiere sau alinierea optim? a robo?ilor pentru procesul de sudare.

Programare offline mai rapid? a modelelor de sobe

?Simul?m ?n prealabil toate secven?ele de sudare ?i secven?ele de mi?care ale celor doi robo?i pe unitatea liniar? cu ajutorul KUKA.Sim, complet izolat de sistemul real”, spune Martin Altmeier, programator la HASE. ?Cu ajutorul geam?nului digital, putem programa offline un astfel de program pentru sobe ?n dou? ore. Online, ar trebui s? scoatem un sistem din func?iune timp de dou? s?pt?mani. De aici reiese c?: f?r? programarea offline prin intermediul software-ului de simulare, produc?ia noastr? ?i dezvoltarea de noi modele nu ar fi posibile atat de rapid ?i u?or.”

Cei doi robo?i de sudare KR CYBERTECH nano ARC sudeaz? îmbin?rile componentelor pe ?ina liniar?.

KUKA.Sim poate fi utilizat, de asemenea, pentru a compara cu realitatea ideile proiectan?ilor pentru noile modele de sobe foarte devreme, ?nc? din faza de prototip. Cu ajutorul geam?nului digital, Hase poate simula procesele de sudare unul la unul, iar proiectan?ii au la dispozi?ie o imagine identic? a procesului de produc?ie ulterior. Acest lucru ?i permite companiei HASE s? utilizeze geam?nul digital pentru a testa secven?ele de sudare pentru noile sobe ?i, ?n cele din urm?, s? creeze programul de sudare corespunz?tor pentru celula robotic? pe baza acestora.

Automatizarea se ?mbin? cu flexibilitatea

Odat? ce programul pentru un model de sob? este gata, robo?ii pot trece direct la treab?. Operatorul utilajului plaseaz? soba ?n sistem cu ajutorul unui dispozitiv de ridicare, porne?te programul, iar pozi?ionatorul ridic? soba brut? pre-?mbinat?, care cant?re?te ?ntre 20 ?i 100 de kilograme ?n func?ie de model, ?n pozi?ia dorit?. Componentele sunt sudate automat de cei doi robo?i de sudare KR CYBERTECH nano ARC?– conecta?i la dou? surse de energie TPS 500i Fronius – pe ?ina liniar? ?n ordinea specificat?. Am folosit ?n prealabil simularea pentru a afla exact ce robot ar putea efectua cel mai bine fiecare ?mbinare prin sudare”, explic? programatorul Altmeier, ?astfel ?ncat s? nu existe ?ntarzieri, ?mbin?rile s? fie corespunz?toare ?i s? ob?inem timpul de ciclu optim.”

Datorit? geam?nului digital, proiectan?ii au la dispozi?ie o imagine identic? a procesului de produc?ie înc? din faza de prototip.

Riscul de defec?iune este redus la minimum?

Un alt avantaj: Datorit? diferitelor niveluri de utilizatori, cu profiluri de rol clare, cum ar fi cel al operatorului, HASE a redus aproape la zero riscul de defec?iune din cauza erorilor de operare. ?n plus, toate programele curente sunt salvate ?n software-ul KUKA - astfel ?ncat, chiar dac? apare o eroare, toate datele pot fi restaurate imediat. ?Ne-am dorit s? conect?m optim lumea virtual? cu lumea real?”, spune Bernd von der Bank de la firm? Paul von der Bank GmbH, partener? veche de sistem KUKA, descriind inten?ia sa pentru proiect. ?Nu conteaz? dac? schimb ceva la sistem sau ?n simulare, deoarece acela?i lucru se ?ntampl? ?n ambele sisteme. Faptul c? lumea online ?i cea real? se armonizeaz? atat de bine este o caracteristic? unic? pe pia??.”?

Speciali?tii în ?emineuri de la HASE, exper?ii în automatiz?ri de la KUKA ?i firma Paul von der Bank GmbH în calitate de partener de sistem au lucrat cot la cot.

Aplica?iile KUKA ofer? un modul de comand? real ?i virtual uniformizat

Pan? cand s-a ajuns ca software-ul KUKA.Sim??i robo?ii de sudare s? lucreze ?mpreun? ?n mod optim, compania HASE, integratorul Paul von der Bank GmbH ?i Serviciul pentru clien?i KUKA au dezvoltat software-ul ?n continuare ?i au programat o solu?ie personalizat?. Cuno?tin?ele exper?ilor de la HASE au fost decisive pentru finalizarea cu succes a proiectului. ?Provocarea la sudarea cu energie electric? este c? lumea virtual? nu are toleran?e”, spune von der Bank. ?Tehnologia de ?mbinare real?, pe de alt? parte, are toleran?e – ?i nu pu?ine.”?

Solu?ia de automatizare personalizat? pentru HASE face posibil? fabricarea unei game largi de modele de sobe.

Arhitectura modular? a produsului software face posibil? ?ndeplinirea dorin?elor clien?ilor

Pentru a se asigura c? simularea ?mbin?rilor prin sudare ?i parametrii de sudur? se potrivesc ?n mod optim cu utilizarea modului de comand? a robotului ?i c? ?efortul de ?nv??are ulterioar?” este cat mai redus posibil, to?i participan?ii au modificat ?mpreun? KUKA.Sim??n func?ie de nevoile companiei HASE – arhitectura modular? a software-ului face acest lucru posibil! Un avantaj important aici: datele sunt 100 % ?n concordan??, astfel ?ncat modulul de comand? virtual ?i cel real lucreaz? cu exact acelea?i date. ?n acest fel, KUKA.Sim creeaz? baza pentru o punere ?n func?iune virtual?.

Datorit? arhitecturii modulare a produsului, software-ul este personalizat cu precizie în func?ie de cerin?ele companiei HASE.

Productivitate crescut? datorit? sistemului robotizat de ?nalt? performan??

Datorit? interac?iunii excelente dintre geam?nul digital ?i robo?i, HASE a reu?it s? reduc? timpul de sudare per sob? de la 45 de minute la 15 minute. Datorit? experien?ei pozitive cu sistemul, HASE a construit ?ntre timp un al doilea sistem, care este complet identic cu primul. Acest lucru reduce volumul de munc? pentru programare ?i modulul de comand?. Cele dou? sisteme noi le ?nlocuiesc pe cele cinci mai vechi – un ca?tig imens de spa?iu pentru produc?ie!

Precis ?i eficient: Datorit? interac?iunii excelente dintre geam?nul digital ?i robo?i, timpul de sudare per sob? a fost redus de la 45 la 15 minute.

Offline, putem crea un program pentru sobe în dou? ore cu ajutorul geam?nului digital - online, ar trebui s? scoatem un sistem din func?iune timp de dou? s?pt?mâni.

Martin Altmeier, programator la HASE Kaminofenbau GmbH

Compania produc?toare de ?emineuri poate produce acum pan? la 25.000 de ?emineuri pe an, ?n compara?ie cu un maxim de 15.000 anterior. ?Pentru noi, cele dou? sisteme robotizate de ?nalt? performan?? reprezint? cea mai mare inova?ie ?n domeniul sud?rii, pe care am avut-o vreodat?”, concluzioneaz? Fischer. ?Cel mai dificil aspect legat de automatizare este g?sirea unei modalit??i de a acoperi simultan un portofoliu larg de produse. Am rezolvat cu succes aceast? provocare ?mpreun? cu firmele KUKA ?i Paul von der Bank GmbH.” Secretul succesului const? ?n munca ?n echip?: KUKA i-a oferit companiei HASE un pachet complet ?i a dezvoltat o solu?ie personalizat? ?mpreun? cu clientul ?i partenerul de sistem la fa?a locului.?

Automatizarea ca oportunitate?

Avand ?n vedere deficitul tot mai mare de for?? de munc? calificat?, angaja?ii de la HASE nu privesc solu?ia de automatizare ca pe o amenin?are la adresa locurilor de munc?, ci mai degrab? ca pe o asigurare a existen?ei angajatorul. HASE dore?te s? urmeze consecvent calea de mijloc de me?te?ug cu picioarele pe p?mant ?i automatizare inovatoare ?i lucreaz? deja ?mpreun? cu firma KUKA la concepte pentru t?ierea ?i vopsirea automat?, precum ?i pentru sudarea ansamblurilor. Pentru multe ?emineuri moderne ?i curate, care asigur? ?i mai mult confort ?n camera de zi.