Automatyzacja oraz wszechstronne zastosowanie robotów stają się coraz bardziej powszechne. W naszym przypadku są to zarówno realizacje zupełnie nowych uruchomień, jak i modyfikacje istniejących procesów. Opisana realizacja to projekt automatyzacji części już istniejącej linii montażowej, wykonany dla naszego wieloletniego klienta z branży automotive.

[dropcap]P[/dropcap]rojekt zakładał zmodernizowanie, poprzez robotyzację, fragmentu istniejącej linii montażowej, której celem było uzyskanie oszczędności w pracochłonności, zwiększenie wydajności oraz poprawa wskaźników jakościowych produkcji i bezpieczeństwa pracy.
Do czasu wprowadzenia automatyzacji montaż polegający na spajaniu elementów na prasach punktami TOX odbywał się przy załadunku ręcznym, gdzie pracowało łącznie 6 operatorów. Praca odbywała się w warunkach ciągłego zagrożenia, polegającego na cyklicznym wchodzeniu w strefę działania pras. Zastosowanie robotów miało na celu zastąpienie 5 pracowników jedną osobą odpowiedzialną za załadunek komponentów do montażu. W projekcie zainstalowane zostały 3 roboty Mitsubishi Electric – jeden robot serii RV-13FL i dwa serii RV-13F.

Modernizacja istniejącej linii to pod wieloma względami duże wyzwanie, które wiąże się z:

• ograniczeniami czasowymi wynikającymi z maksymalnego skróceniu czasu zatrzymania linii na okres dokonania modernizacji,
• weryfikacją komponentów pod kątem przystosowania ich do robotyzacji (możliwość bazowania, możliwość ustalenia i uchwycenia detali),
• wykorzystaniem istniejących elementów maszyny z procesu technologicznego montażu, które na co dzień pracują w linii montażowej, a będą współpracowały z robotami w nowej instalacji,
• koniecznością wykonania instalacji ćwiczebnej do przygotowania oprogramowania robotów i zarządzania pracą gniazda, a następnie odtworzenia instalacji w siedzibie klienta w czasie dostępnym do przeprowadzenia modyfikacji.

Po wstępnych przygotowaniach na ćwiczebnej instalacji w naszej firmie modernizowaną linię montażową zatrzymaliśmy na 3 tygodnie. W pierwszym tygodniu zdemontowaliśmy dotychczasową instalację i odtworzyliśmy nasz layout już z docelowym wyposażeniem, robotami i podajnikami oraz zbudowaliśmy nowe instalacje zasilania elektrycznego, pneumatycznego i sterowania. W drugim tygodniu instalacji rozpoczęły się pierwsze prace związane z ruchami robotów, korygowanie charakterystycznych punktów robotów, synchronizacja i budowa stref bezpieczeństwa dla ich zakresów pracy oraz pierwsze pełne cykle produkcyjne na bazie oprogramowania wykonanego wcześniej w naszej firmie. Trzeci tydzień poświęciliśmy głównie na szkolenia nowych użytkowników z obsługi gniazda robotów, oparte na wykonywaniu próbnych serii produkcyjnych i przezbrojeń pod kolejne referencje, oraz na obserwację i weryfikację oprogramowania. W czwartym tygodniu ruszyła produkcja.
Jeszcze przez kilka tygodni trwała obserwacja pracy, wyłapywanie luk w zabezpieczeniach systemu i modyfikowanie oprogramowania. Finalnie jednak główny cel został osiągnięty.
Rozważając automatyzację istniejącej już linii, warto rozważyć kilka aspektów.

1. Technologiczność komponentów – należy sprawdzić, czy komponenty, które mamy montować, są przystosowane do zastosowania w automatyzacji. Jeśli jest taka możliwość, należy zmodyfikować konstrukcję detali, przystosowując ją do automatyzacji.

2. Ekonomia – każda inwestycja powinna być poprzedzona analizą finansową uwzględniającą czas jej amortyzacji. Mimo że ceny robotów są coraz niższe, należy pamiętać, że zakupienie ich nie rozwiązuje problemu. Całe otoczenie, a więc środowisko, w którym mają one pracować, ich uzbrojenie, mogą znacznie przekraczać koszty ich zakupu, a planowane wydajności, oparte na symulacjach komputerowych, trzeba weryfikować pod kątem technologiczności detali wykorzystywanych w procesie montażu.
Jeżeli chodzi o finansową stronę przedsięwzięcia, jest pewien wyjątek. Dotyczy on niewymiernych i trudnych do oszacowania zagadnień związanych z bezpieczeństwem pracy. Czasami warto zainwestować w automatyzację tylko w celu zmniejszenia ryzyka występującego w danym procesie.

3. Czas – który staje się znacznym ograniczeniem, szczególnie gdy wchodzimy w istniejący, produkujący system. Wcześniejsze uzgodnienie zasad wdrożenia automatyzacji pomoże obu stronom pokonać pojawiające się ewentualne problemy i wyzwania.

Choć każdy projekt jest wyjątkowy i unikatowy, to jesteśmy pewni, że zdobyte w tej realizacji doświadczenie jest naszą inwestycją, zasobem i wiedzą, z której nie tylko my możemy korzystać.

Tekst: Paweł Żabiński, Wojciech Pietrzyk
z firmy Projektowanie Maszyn W. Pietrzyk, P. Żabiński sp. j.