Zrobotyzowany montaż elementów uszczelniających

fot. ASTOR

Prosty montaż elementów uszczelniających może wydawać się idealnym zadaniem dla zwinnych dłoni pracowników na Dalekim Wschodzie. Szeroki wachlarz elementów o różnych wymiarach dobieranych losowo, również wydaje się przemawiać za wyższością manualnego montażu w krajach o niskich kosztach pracy. To, że jest inaczej, udowadnia fi rma Hauff-Technik ze swoim pionierskim systemem montażowym. W niniejszym artykule zaprezentujemy, jak inteligentna automatyka zwycięża w konfrontacji z manualnym montażem w krajach o niskich kosztach pracy.

High Tech kontra Low Cost 

Decyzja o wyborze przyszłego miejsca produkcji nie była łatwa dla firmy Hauff-Technik GmbH & Co.KG. Przedsiębiorstwo, posiadające trzy zakłady wokół miasta Herbrechtingen, jest jednym z wiodących producentów systemów uszczelniających do kabli, rur i przewodów. Nazwa Hauff jest synonimem jakości. To także jeden z powodów, dla których faworyzuje się produkcję w Niemczech. Pojawia się jednak kontrargument:
 – Również my jesteśmy stale pod presją kosztów. Oczywiście wiele przemawia za produkcją w Niemczech, ale ustalono, że musi się to odbywać także przy uwzględnieniu pewnych założeń budżetowych – mówi inżynier Michael Seibold, Prezes firmy Hauff-Technik.

Rozpoczął się pojedynek: manualny montaż na Dalekim Wschodzie kontra automatyzacja w Niemczech. Przyjrzenie się produktom do montażu dawało przewagę pracy ręcznej w krajach o niskich kosztach pracy. Praca przedstawiała się raczej prosto: elementy gięte ze stali nierdzewnej należało luźno wkręcić w elastyczny element gumowy. Trzeba buło uwzględnić mnogość wariantów małych wymiarów elementów. W jednym z analizowanych przypadków do montażu było 48 typów elementów uszczelniających, montowanych w setkach sztuk. To czynnik, który faworyzuje montaż ręczny.

Jedną z osób, które nie chciały pogodzić się z przeniesieniem montażu do krajów o niskich kosztach pracy, był inżynier Georg Zink, kierownik produkcji w Hauff-Technik. Zaangażowany w planowanie i pełen dobrych pomysłów, nastawił się na koncepcję linii montażowej, a dzięki firmie integratorskiej Holzer GmbH z siedzibą w Herbrechtingen sprowadził na pokład kompetentnych doradców. Jak się później okazało, była to bardzo dobra decyzja.

Dzięki pracy zespołowej udało się stworzyć koncepcję pionierskiej linii montażowej, która pod względem kosztów może śmiało konkurować z manualnymi rozwiązaniami taniego montażu, oferując przy tym wiele istotnych zalet. Jak objaśnia Georg Zink: 
 – Znaleźliśmy bardzo elastyczne rozwiązanie automatyzujące, dzięki któremu możemy ekonomicznie montować małe, przypadkowo dobrane pod względem wielkości, elementy. Dzięki tej linii jesteśmy w stanie w krótkim czasie realizować zamówienia, unikając kosztów magazynowania produktów. Poza tym możemy zawsze elastycznie reagować na wahania rynku. I nie jesteśmy zależni od osób trzecich.

Recepta na sukces linii montażowej 

Tajemnica linii polega na jej elastyczności, którą zapewniają: pomysłowy system zaopatrywania, konsekwentne wprowadzanie robotów i uniwersalny magazyn narzędzi. Wszelkie komponenty, w tym komponenty kluczowe: element gumowy i gięte elementy stalowe, jak również elementy złączne, takie jak: śruby, nakrętki, podkładki itp., składowane są w licznych magazynkach i pojemnikach, które albo są dokowane bezpośrednio do linii montażowej albo zgrupowane w modułach wzdłuż niej.

fot. Robot Epson SCARA G6 pracujący na linii montażowej

Jak inteligentnie pomyślana jest koncepcja urządzenia, można się przekonać już przy pierwszej stacji. Mamy tutaj robota Epson SCARA serii G10 z zasięgiem ramienia 850 mm. Stacja jest uformowana w półkole wokół robota z pięcioma magazynkami do przechowywania różnych elementów ze stali szlachetnej. Zadaniem robota jest pobranie właściwego elementu giętego z magazynka i ustawienie go w odpowiedniej pozycji na przenośniku.

Modularność niesie elastyczność 

 – Elastyczność nie zna granic. Dla standardowych wariantów trzymamy gięte elementy stalowe bezpośrednio przy stacji. Jeżeli do produkcji wchodzą małe serie, wózkiem widłowym dokujemy odpowiedni moduł doprowadzający z potrzebnymi elementami ze stali szlachetnej – wyjaśnia strateg produkcji, Georg Zink.

Starania o maksymalną elastyczność przewijają się jako myśl przewodnia przez kolejne stacje taśmy montażowej. Zasada jest przy tym zawsze ta sama: trzymać bezpośrednio przy taśmie maksymalną ilość elementów, aby bez przeróbek móc montować możliwie najszersze spektrum produktów. Cel został osiągnięty: z łącznie 48 rodzajów elementów, ponad 50% można bez rekonfiguracji montować na linii montażowej. Do montażu pozostałych rodzajów elementów, obsługa urządzenia wymienia dokowane moduły i produkcja rusza dalej. Czas wymagany na zmianę modułów to maksymalnie 15 minut.

Wszechstronne roboty Epson Scara 

To, że roboty Epson przejęły wszystkie zadania na czterech stacjach, nie jest dziełem przypadku. Oczywiście podczas planowania linii montażowej zastanawiano się również nad alternatywami, np. systemem liniowym, jednak potrzeba maksymalnej elastyczności przy jednocześnie najkrótszych taktach szybko wyeliminowała ten pomysł.

Dzisiaj cztery roboty Epson Scara G10 z zasięgiem ramienia 650 i 850 mm (w zależności od potrzeb) wykonują całe niezbędne spektrum zadań. Do tego przy stacji drugiej dochodzą elementy doprowadzające gumowe części, które mogą zostać zdjęte, w zależności od określonych kryteriów. Równocześnie drugi robot odpowiedzialny jest za pobranie montowanych elementów uszczelniających z magazunków i umieszczenie w odpowiedniej pozycji na transporterze.

Robot Epson SCARA na trzecim stanowisku musi się zmierzyć z niełatwym zadaniem: precyzyjnym umieszczeniem odpowiednich śrub wraz z podkładkami w przewidzianych do tego otworach w gumowym elemencie. Epson G10 poradził sobie z zadaniem pewnie i szybko. Ostatnie skręcenie, w którym śruby powinny być tylko luźno włożone, jest zadaniem czwartego robota. Dokręcenie śrub następuje już podczas montażu w miejscu docelowym, aby zapewnić odpowiednie funkcje uszczelniające.

fot. Elastyczna linia montażu uszczelnień	fot. Proces montażu realizowany robotem Epson SCARA seria G6

 – Roboty Epson najlepiej sprawdziły się na wszystkich stanowiskach przy tej linii montażowej. Są szybkie, precyzyjne i niezawodne. Dla nas mają jeszcze jedną zaletę: G10, pomimo swoich wymiarów, świetnie nadaje się do montażu odwrotnego (na suficie). Możliwość tę zręcznie wykorzystał nasz integrator, firma Holzer. Trzy z czterech robotów Epson SCARA wykonują swoją pracę wisząc na podporach, co stanowi oszczędność miejsca i daje dodatkową elastyczność – mówi Georg Zink.

Automatyzacja, która się opłaca 

Dla Hauff Technik produkcja w Niemczech okazała się opłacalna pod wieloma względami:

 – Jesteśmy przekonani, że robotyzacja była bardzo dobrym wyborem. Bez kosztów logistyki, utrzymania magazynu, kontroli jakości itp., produkcja okazała się oszczędna, nawet w porównaniu z kosztami produkcji w krajach o niskich kosztach pracy – podsumowuje inżynier Michael Seibold.

Automatyzacja przedsiębiorstwa okazała się korzystna nie tylko pod względem finansowym.

 – Zapewniliśmy miejsca pracy w Niemczech, produkujemy ekonomicznie i przy tym - dzięki elastycznemu montażowi - gwarantujemy najkrótsze terminy dostaw. Liczy się to dla nas równie mocno, jak każdy zaoszczędzony eurocent – mówi Michael Seibold. Także lokalne firmy budowlane i przedsiębiorstwa energetyczne doceniają jakość i trwałość, i dlatego częściej sięgają po produkty Hauff-Technik. Dzięki temu automatyczny montaż elementów uszczelniających w Niemczech to dobry biznes.

Więcej informacji: www.astor.com.pl/epson-scara