Potenciál kolaborativních robotů v automatizaci obrábění kovů

Výrobci z celého světa investují do automatizace. Z průzkumu „Barometr robotizace v malých a středních firmách“, který si nechala společnost Universal Robots vypracovat letos na jaře, vyplývá, že mezi důležitými faktory motivujícími malé a střední podniky k robotizaci v České republice je na předním místě zlepšení výkonnosti výroby (93,5 %). Dále společnosti zmiňovaly eliminaci výrobních chyb (75,8 %) a zvýšení kvality produkce (75,8 %), posílení konkurenceschopnosti (74,4 %), zkrácení dodací lhůty (70,5 %), zvýšení produkce (66,6 %), standardizaci procesu (60,2 %), obtížnost při hledání a udržení zaměstnanců (57,7 %), zvýšení výrobní bezpečnosti (56,3 %) a zvýšení produkční flexibility (50,1 %). 

Neustálé zvyšování efektivity 

Nepřetržitý technologický vývoj udělal z kovozpracujícího průmyslu a zejména obrábění jeden z nejvíce konkurenčních oborů. Novou výzvou pro celou řadu společností se stalo zvyšování produktivity a vytíženosti strojů bez jakýchkoliv kompromisů. Nejdůležitější statistikou pro obráběče je takzvaná celková efektivnost zařízení (OEE), která vyjadřuje míru dostupnosti a prostojů stroje, jeho výkon a kvalitu vyrobených dílů. OEE je nyní hlavní hnací silou dalšího zvyšování produktivity strojírenských firem. Výrobci nejčastěji hledají zařízení, která mohou pracovat 24 hodin denně bez jakýchkoli poruch a s minimálním časem potřebným pro opětovnou instalaci nebo přeprogramování na jiný úkol. Takové zařízení může podstatně zvýšit OEE, optimalizovat výrobu a zlepšit produktivitu zaměstnanců. Tyto požadavky naplňují kolaborativní roboty. Nabízejí výrobcům skvělou kombinaci flexibility a přesnosti, dokonce i v procesech, které doposud nebylo možné automatizovat. Mají možnost pracovat 24 hodin a jejich opakovatelnost pohybu činí pouze 0,03 mm (v případě Universal Robots). To umožňuje společnostem využít maximální rozsah jejich výrobní kapacity a udržet konzistentní kvalitu. Kompaktní konstrukce pak umožňuje využít koboty i ve stísněných pracovních podmínkách. 

Příklad aplikace v Baumruk & Baumruk  

Česká firma Baumruk & Baumruk se zabývá sériovou kovovýrobou. Společnost potřebovala automatizovat zakládání drobnějších dílů do frézovacích center, ale s ohledem na těsné uspořádání výrobního prostoru neměli možnost stroje jakkoli ohradit nebo doplnit o světelné závory. Zároveň si ale chtěla ponechat i možnost, aby stroje mohly být kdykoliv obsluhovány zaměstnanci, tedy bez robotů. Bylo tedy třeba zachovat bezpečný přístup pro lidskou obsluhu. Nyní firma využívá dva kolaborativní roboty UR10 pro příležitostné zakládání drobných dílů do obráběcích strojů, které lze jinak zakládat i ručně. Kolaborativní robot na pracovišti využívá pneumatický dvouprstový gripper a dva upínače. Protože se pracuje vesměs s ocelovými díly, využívá se převážně magnetické upínání. Pracovníci nyní nemusejí trvale stát u obráběcího stroje a vykonávat rutinní úkoly založení a vyjmutí dílů. Připraví jen díly do zásobníku na několik hodin práce a následně provádí namátkovou kontrolu. Pracovník se může mezitím věnovat nastavení dalších strojů, řešení akutních požadavků a podobně. 

Robotická řešení při výrobě převodovek v BJ-Gear 

Dánská společnost BJ-Gear vyrábí převodovky pro nejrůznější zařízení od větrných elektráren až po skenery pro magnetickou rezonanci. Jejich výroba probíhá doma v Dánsku, pokud ji zde chtějí zachovat a zůstat cenově konkurenceschopní, musí využít automatizaci všude, kde je to jen možné. „Naším cílem je provádět co možná největší část výrobních procesů bez jakéhokoli lidského zásahu – od polotovaru až po hotový obrobek,“ říká Bjørn Sommer, ředitel závodu BJ-Gear. Do výroby BJ-Gear byla dosud implementována čtyři řešení na bázi robotické techniky UR. Jedním z nich je robot UR5, vybavený běžnou nástřikovou pistolí a používaný k natírání předběžně smontovaných převodovek. Další dva roboty UR5 nahradily staré strojní zařízení ve výrobě BJ-Gear. Jeden robot zastane automatické odstraňování otřepů, označování ozubených kol a dokončování obrobků pro další zpracování. Druhý provádí úkony současně na třech strojích – soustruhu, řezačce a mycím stroji – což umožňuje podniku vyrábět 100 kusů najednou bez lidského zásahu. Nejmladším přírůstkem do týmu BJ-Gear je UR10. Používá se pro automatizační procesy s obrobky, které váží více než 5 kilogramů. 

Inspiraci hledejte v dalších případových studiích

Na mnoha dalších případových studiích si můžete udělat představu o pestrosti aplikací, s nimiž mohou ve vaší firmě pomoci právě kolaborativní roboty. Jednoduchostí programování a rychlým učením se koboty staly nástroji, které umožňují firmám obstát v náročné konkurenci na trhu. Celou řadu příkladů využití kobotů najdete na webu www.universal-robots.com/cs/industry.