Il robot per carichi pesanti KR titan alla Rosenbauer

Un enorme robot per carichi pesanti, un centro di lavorazione all'avanguardia, una soluzione di automazione personalizzata: come il produttore di attrezzature per i vigili del fuoco Rosenbauer ha reso la propria produzione a prova di futuro in collaborazione con KUKA, Promot e Hermle.

Nel suo stretto recinto, il gigantesco robot sembra ancora più imponente. Circondato da un pallet pool, il KR titan preleva i singoli pallet di serraggio con i componenti, li guida nel centro di fresatura-tornitura-lavorazione collegato e recupera i pezzi finiti. Qui vengono lavorati ad es. pezzi di pompe o di autotelai molto complessi. Nel frattempo, il KR titan riordina autonomamente i pallet nella sequenza più adatta. Nonostante le sue enormi dimensioni, tutto questo avviene in modo sorprendentemente rapido e silenzioso, e in maniera completamente autonoma: il robot nell'area di produzione del produttore di attrezzature per i vigili del fuoco Rosenbauer di Leonding lavora quando le persone sono già uscite. Il fatto che l'impianto sia in funzione da alcune settimane senza problemi è dovuto alla perfetta collaborazione di diverse aziende.

Grandi progetti, poco spazio

Al posto del robot, in precedenza vi era una fresatrice-tornitrice, che doveva essere sostituita, racconta Michael Schöftner, responsabile della produzione meccanica alla Rosenbauer. Dopo 14 anni, i "dolorini" aumentavano e le riparazioni erano più frequenti. "Eravamo anche al limite in termini di utilizzo della capacità e di produttività, il che ai miei occhi rendeva necessaria la possibilità di un terzo turno non presidiato. Allo stesso tempo, il nostro spettro di componenti si era ampliato, soprattutto per includere parti di telaio difficili da produrre sulla vecchia macchina."

L'outsourcing della produzione non era un'alternativa percorribile: molti dei pezzi complessi sono assoluti portatori di know-how e Rosenbauer non può esternalizzarne la produzione. Infatti, sono stati aggiunti componenti della nuova serie di veicoli d'emergenza RT, e altre parti, che prima erano lavorate esternamente a causa delle loro dimensioni, ora dovevano essere portate all'interno dell'azienda.
Fin dall'inizio era chiaro che ci sarebbe stato un problema di spazio: l'area massima di installazione di circa sei metri per sei era un ostacolo ai progetti, che diventavano sempre più importanti nella testa di Michael Schöftner: voleva una macchina che potesse gestire senza problemi componenti di grandi dimensioni, e voleva la combinazione automatizzata con un robot e un pallet pool da 15 pallet di serraggio in due misure diverse per consentire il terzo turno non presidiato. Così la lista della spesa diventava sempre più lunga.

Il nuovo cuore della produzione

La decisione a favore di un tornio-fresaHermle è stata presa in tempi relativamente brevi. "Volevo un Hermle da dieci anni", spiega Michael Schöftner, "le dimensioni e il tipo sono perfetti per le nostre applicazioni". Inoltre, il feedback positivo da parte delle aziende fornitrici lo ha incoraggiato nella sua scelta.
Alla fine, si è optato per un C52U-MT, un centro di lavorazione che può lavorare componenti fino a una dimensione di 1000 x 1100 x 750 mm e, secondo Schöftner, assicura "un'enorme precisione dimensionale e qualità delle superfici".

La macchina è dotata di un mandrino portautensili con 14.000 giri al minuto, un magazzino utensili con 302 utensili con alloggiamento HSK100, un'alimentazione interna di refrigerante che utilizza il lubrificante di raffreddamento da 10-80 bar in maniera programmabile in continuo, sonde di misura nonché il software FormControl di Blum. A questo si aggiunge il sistema di Information Monitoring Software Hermle per la comunicazione e l'interrogazione costanti di tutti gli stati della macchina.

Michael Schöftner ha passato molto tempo a discutere con la direzione di Rosenbauer del più grande investimento nella produzione meccanica fino ad oggi. Ha riempito diverse cartelle con calcoli di ROI e business case, scomponendo ogni singolo elemento, e finalmente ha ottenuto il via libera per il sistema di automazione personalizzato.

Un sistema come me lo immaginavo io non esisteva fino ad allora, soprattutto non su uno spazio così limitato, pertanto mi sono preso la libertà di progettare io stesso un'automazione su misura per noi.

Michael Schöftner, responsabile della produzione meccanica alla Rosenbauer

Un titano nella cameretta dei bambini

Perché era il momento dell'automazione. La modalità di realizzazione ha le carte in regola per diventare una piccola leggenda alla Rosenbauer: insieme a suo figlio, un "entusiasta costruttore di Lego Technic", si è seduto nella stanza dei bambini e ha abbozzato con i Lego un modello di robot KUKA e alcuni piccoli pallet, che sono diventati la base per i primi schizzi. E che si avvicinava sorprendentemente all'implementazione reale.
Ed è stato anche subito chiaro che per il robot la scelta sarebbe ricaduta su un prodotto KUKA: nella sua ricerca di un robot in grado di spostare pallet fino a 900 chilogrammi in uno spazio ristretto e allo stesso tempo avere un raggio d'azione di diversi metri, Michael Schöftner si è imbattuto molto presto nel KR titan, il modello più grande di KUKA. Il KR titan 1000 è il primo robot per carichi pesanti a sei assi con una cinematica aperta e carichi utili fino a 1.300 kg.

Niente di precostruito

Il percorso successivo ha portato Schöftner dagli specialisti di Promot. In questo caso, c'era un passato comune: Rosenbauer aveva già apprezzato le soluzioni individuali dell’azienda dell’Alta Austria in diversi progetti. Una soluzione di automazione precostruita non era un'alternativa praticabile, visti i requisiti complicati. Dopo diverse riunioni di coordinamento con Hermle, KUKA e Promot, è stata finalmente sviluppata la soluzione che è ora in servizio a Leonding.

L'attenzione si concentra sul KUKA KR 1000 titan nella versione standard a sei assi. A causa delle dimensioni del pallet, il robot per carichi pesanti ha un carico utile di "soli" 850 chilogrammi e una portata fino a 4 metri. Il gigante è quindi l'elemento di trasporto centrale del Promot Palmaster, in cui possono essere immagazzinati temporaneamente fino a 15 pallet. E in particolare – e questo era un criterio essenziale – pallet di due dimensioni diverse. Il terzo elemento dell'insieme è l’Hermle C52-UMT. I pezzi bloccati su pallet sono alimentati al Palmaster attraverso la stazione di allestimento. Il KR titan li riceve e li passa al centro di lavorazione, dove deve certamente sfruttare il lungo raggio d'azione. Una volta completata la lavorazione, il robot riprende il pallet e lo porta al rimontaggio, alla riattrezzatura e allo smontaggio. Quindi, a seconda della priorità, va a prendere i componenti più volte, li fa lavorare nella macchina e li rimette giù.

Tutti i processi sono controllati dal software del computer principale Prosys 3.1, un prodotto interno di lunga tradizione di Promot. Oltre ai processi, il software gestisce anche tutti i programmi NC, calcola l'utilizzo della macchina e gli equilibri degli utensili e gestisce i dispositivi di serraggio nel sistema. "Nel terzo turno", afferma Michael Schöftner, "ora è davvero possibile procedere senza personale. Questo assicura una copertura di picco e ci consente di ammortizzare molto bene i colli di bottiglia nella linea di montaggio. Non ho dovuto convincere nessuno dell'automazione e della robotica in sé, ma le dimensioni erano ovviamente notevoli. Il fatto che l'azienda si fidasse di me per investire questa somma era tutt'altro che scontato".

Cooperazione tra Rosenbauer, KUKA, Hermle e Promot

Work in progress

Michael Schöftner sottolinea che le possibilità del sistema, del robot e della macchina sono attualmente lontane dall'essere sfruttate appieno, "ma vogliamo anche essere preparati per il futuro". E naturalmente c'è ancora del lavoro da fare in altri ambienti. Schöftner ha in mente altri due progetti al momento, "e naturalmente mi rivolgerò ancora agli stessi partner".