Următorul nivel: Automatizarea mașinilor-unelte prin intermediul roboților mobili

De la creșteri de prețuri până la lipsa de lucrători calificați - companiile industriale sunt supuse unei presiuni tot mai mari. În cadrul unui proiect pilot, KUKA și HELLER, un producător de mașini-unelte CNC, au dezvoltat o aplicație inteligentă pentru aceste provocări: Un robot mobil încarcă și descarcă automat mașinile cu unelte și îi degrevează de sarcini pe angajați.

Automatizarea pentru încărcarea mașinilor este încă la început

Cantități reduse, complexitate ridicată - și totul cât mai repede posibil, desigur. Dorințele individuale ale clienților reprezintă o provocare pentru companiile industriale, alături de lipsa de forță de muncă calificată și de creșterea prețurilor la materii prime și servicii. Acest lucru poate fi rezolvat prin automatizare. De exemplu, automatizarea este deja foarte avansată în ceea ce privește sarcinile de paletizare, manipulare sau asamblare, precum și în ceea ce privește prelucrarea pieselor. Cu toate acestea, încărcarea și descărcarea flexibilă și automatizată a mașinilor cu unelte se află încă la început. Împreună cu KUKA, grupul de companii HELLER, activ la nivel mondial, a lansat și implementat un proiect pilot care poate elimina exact acest decalaj.

Know-how concentrat în domeniul roboticii pentru mai multă automatizare

„Există mult potențial în această zonă. Nu este vorba doar despre automatizarea în fața mașinii, ci și în spatele ei”, spune Robert Eber, responsabil pentru automatizarea paleților și a roboților la HELLER. În cinci unități de producție din întreaga lume, grupul de companii produce mașini-unelte CNC de ultimă generație și sisteme de producție pentru prelucrare. Numeroase companii din ingineria mecanică generală, tehnologia energetică, tehnologia fluidelor, industria aerospațială, industria auto și furnizorii acestora, precum și din multe alte industrii se numără printre clienții companiei fondate la Nürtingen în 1894. HELLER a folosit deja soluții bazate pe roboți de la KUKA pentru sarcini anterioare. Cu toate acestea, pentru proiectul pilot de încărcare a mașinilor de către roboți, cele două companii au lucrat împreună în parteneriat pentru prima dată pentru a dezvolta o aplicație comercializabilă.

HELLER se bazează pe o soluție specifică clientului și, în consecință, pe tehnologia de automatizare.

Extrem de flexibil: Alimentarea mașinilor cu roboți mobili

Colaborarea a început cu scopul de a afla ce procese manuale pot fi automatizate și care sunt limitele acestora. „Am contactat compania HELLER și i-am întrebat dacă au văzut o nevoie în domeniul roboticii mobile, iar răspunsul a fost direct afirmativ. Acest lucru a dus la primele idei, concepte și, în cele din urmă, la proiectul nostru pilot”, relatează Steffen Günther, Global Business Development Manager la KUKA. Cele două companii au demarat proiectul în primăvara anului 2021, iar un an bun și câteva provocări mai târziu, procesele potrivite au fost în sfârșit găsite.

Robot mobil pentru mai multă productivitate

Și arată așa: Utilizând informațiile din ordinul de producție furnizate de angajați, un computer principal de la CERTA determină de ce unelte are nevoie mașina. Acesta ordonă KMR CYBERTECH să aducă din depozit instrumentele corespunzătoare. Platforma mobilă, condusă de tehnologia omni-direcțională, cu o KR CYBERTECH pornește și se ocupă de alimentarea mașinii. „KMR CYBERTECH a fost produsul optim pentru acest lucru, deoarece avem o greutate maximă de până la 20 de kilograme pentru suportul de unelte”, notează Steffen Günther. Brațul robotului preia uneltele corespunzătoare și le plasează pe dispozitivele de fixare corespunzătoare de pe platformă. Apoi, călătoria continuă.

Soluția automatizată elimină necesitatea ca angajatul să meargă la mașină și să introducă uneltele. În acest fel, ne putem concentra asupra muncii manuale.

Robert Eber, director de grup pentru automatizarea paleților și roboților la nivel industrial la HELLER

Avantajele roboților mobili

KMR CYBERTECH aduce piesele la mașina corespunzătoare și le plasează acolo unde este nevoie de ele. „Soluția de încărcare automată a mașinii elimină necesitatea ca operatorul să meargă la mașină și să încarce uneltele. Acest lucru ne permite să schimbăm accentul pe munca manuală”, explică Robert Eber. În cadrul acestei soluții, KMR CYBERTECH se ocupă nu numai de încărcare și descărcare, ci și de schimb. De exemplu, atunci când calculatorul principal primește informații despre o unealtă uzată, platforma se îndreaptă către mașina afectată. Descărcați, transportați, aduceți noua unealtă, introduceți-o în mașină - gata.

Robotul poate învăța să opereze mașini-unelte.

Robot mobil autonom la uzină

O provocare deosebită în dezvoltarea acestei soluții pentru încărcarea automată a mașinilor a fost comunicarea între toate sistemele implicate. „Ce date sunt disponibile, când și unde? Cea mai mare provocare pentru noi a fost reprezentată de interfețele pentru schimbul de date”, spune Robert Eber. Datorită expertizei combinate de automatizare a KUKA și HELLER, după o serie de teste, a fost găsită o modalitate adecvată pentru a se asigura că platforma mobilă nu se va deplasa pur și simplu de la A la B. În prezent, i se furnizează informațiile necesare în mod ad-hoc, ceea ce îi permite să știe exact ce trebuie făcut în orice moment.

Robotica mobilă poate îndeplini aceste sarcini 24 de ore din 24, 7 zile din 7, iar lucrătorii calificați se pot concentra pe competențele lor și pe alte activități care aduc valoare adăugată.

Steffen Günther, manager de dezvoltare a afacerilor globale la KUKA

Flexibilitate pentru utilizator

O a doua cerință trebuia, de asemenea, să fie îndeplinită în cadrul proiectului pilot. „Am vrut să schimbăm cât mai puțin posibil operațiunea manuală”, precizează Eber. „Asta înseamnă: De asemenea, angajatul ar trebui să fie în continuare capabil să introducă unelte și să gestioneze date, dacă este necesar.”

Flexibilitate și automatizare: Roboții mobili pot nu numai să transporte o piesă de prelucrat, ci și să preia încărcarea mașinii cu unelte.

Cererile clienților pentru roboți la mașini-unelte

Proiectul a fost finalizat, fezabilitatea a fost stabilită: Comunicarea funcționează, iar mașinile pot fi acum încărcate cu unelte atât de către oameni, cât și de către roboți. „Acum vom monitoriza piața și suntem pregătiți să trecem la nivelul următor și să răspundem la solicitările clienților”, subliniază Eber. Și pentru KUKA a fost primul proiect major cu robotică mobilă în domeniul automatizării unei mașini-unelte. Steffen Günther este convins că acest lucru va contracara lipsa de lucrători calificați și va consolida companiile industriale. „Robotica mobilă poate efectua această muncă 24 de ore din 24, 7 zile din 7, iar lucrătorii calificați se pot concentra asupra competențelor lor și asupra unor activități care aduc mai multă valoare adăugată.” Piatra de temelie a fost pusă, iar primele proiecte și oferte ale clienților au fost deja generate de cooperarea cu HELLER. Acum, sarcina este de a integra acest proiect de viitor în halele de producție ale altor producători de unelte.