Rô-bốt tải nặng KR titan tại Rosenbauer

Một rô-bốt tải nặng khổng lồ, một trung tâm gia công hiện đại, một giải pháp tự động hóa được thiết kế riêng: Công ty sản xuất thiết bị cứu hỏa Rosenbauer cùng với KUKA, Promot và Hermle đã làm thế nào để khiến sản xuất phù hợp với tương lai.

Trong vỏ bọc chật hẹp của chính mình rô-bốt khổng lồ dường như thậm chí còn mạnh mẽ hơn. Được bao quanh bởi các tấm nâng, KR titan gắp các tấm nâng kẹp riêng lẻ với các linh kiện, dẫn chúng vào trung tâm gia công tiện phay được kết nối rồi lại lấy các thành phẩm ra. Ví dụ các bộ phận máy bơm hoặc khung gầm có độ phức tạp cao được xử lý tại đây. Ở giữa, KR titan tự động sắp xếp các tấm nâng theo thứ tự phù hợp với nó. Bất chấp kích thước khổng lồ, tất cả đều diễn ra nhanh chóng và yên tĩnh một cách đáng kinh ngạc. Và nó diễn ra hoàn toàn tự động: Rô-bốt trong khu vực sản xuất của công ty sản xuất thiết bị cứu hỏa Rosenbauer tại Leonding đang làm việc khi mọi người đều đã rời đi. Thực tế là hệ thống đã hoạt động trơn tru trong một vài tuần là nhờ vào sự hợp tác hoàn hảo giữa một số công ty.

Kế hoạch lớn, tốn ít không gian

Ở cùng vị trí đó trước đây là một máy tiện phay. Không có cách nào khác để thay thế chúng, Michael Schöftner, Trưởng bộ phận sản xuất cơ khí tại Rosenbauer cho biết. Sau 14 năm, ngày càng nhiều “lỗi vặt” xuất hiện, số lần sửa chữa tăng lên. “Chúng tôi cũng đã ở giới hạn đối với công suất và năng suất, theo ý kiến của tôi khả năng cần có một ca thứ ba không cần người vận hành. Đồng thời, phạm vi linh kiện của chúng tôi cũng được mở rộng, đặc biệt là các bộ phận khung gầm vốn rất khó sản xuất trên máy cũ”.

Sản xuất thuê ngoài không phải là một lựa chọn: Nhiều bộ phận phức tạp là công cụ với bí quyết tuyệt đối, việc sản xuất mà Rosenbauer không thể thuê ngoài. Ngược lại: Các linh kiện từ dòng xe cứu thương RT mới đã được bổ sung và các bộ phận khác trước đây được gia công bên ngoài do kích thước của chúng, giờ đây sẽ được sản xuất tại chỗ.
Ngay từ đầu rõ ràng là sẽ có vấn đề về không gian: Khu vực thiết lập tối đa khoảng 6 x 6 m đang đi ngược lại kế hoạch, điều đang ngày càng lớn dần lên trong đầu Michael Schöftner: Anh ấy muốn một chiếc máy cũng có thể xử lý các linh kiện lớn một cách trơn tru và anh ấy muốn sự kết hợp tự động với một rô-bốt và một tập hợp gồm 15 tấm nâng kẹp ở hai kích thước khác nhau, để cho phép ca thứ ba không cần người vận hành. Vì vậy, danh sách mua hàng ngày càng dài hơn.

Trái tim sản xuất mới

Quyết định về một máy tiện phay Hermle được đưa ra tương đối nhanh chóng. “Trong mười năm qua tôi đã muốn có một máy Hermle”, Michael Schöftner giải thích, “Kích thước và loại được thiết kế riêng cho các ứng dụng của chúng tôi.” Cũng có những phản hồi tích cực từ các công ty cung cấp, điều này đã khuyến khích lựa chọn của ông ấy.
Cuối cùng nó trở thành C52U-MT, một trung tâm gia công, có thể gia công các linh kiện có kích thước lên đến 1000 x 1100 x 750 mm và theo Schöftner, đảm bảo “độ chính xác và chất lượng bề mặt lớn”.

Máy có một trục xoay dao với tốc độ 14000 vòng/phút, một giá đỡ dao với 302 dao và bệ đỡ HSK100, một nguồn cung cấp chất làm mát bên trong, sử dụng chất bôi trơn làm mát từ 10-80 bar theo cách lập trình liên tục, đầu đo và bộ điều khiển biểu mẫu từ Blum. Ngoài ra còn có hệ thống phần mềm giám sát thông tin Hermle để liên lạc và truy vấn tất cả các trạng thái máy.

Michael Schöftner đã dành nhiều thời gian tranh luận với ban giám đốc Rosenbauer về khoản đầu tư lớn nhất vào sản xuất cơ khí cho đến nay. Ông ấy điền vào một số thư mục với các tính toán về tỉ suất hoàn vốn và trường hợp kinh doanh, phân tích từng loại linh kiện riêng lẻ. Và cuối cùng đã có được hệ thống tự động hóa được thiết kế riêng.

Một hệ thống như tôi tưởng tượng là không tồn tại cho đến bây giờ, đặc biệt là không thể tồn tại trong một không gian hạn chế như vậy. Vì vậy, tôi đã tự cho phép mình thiết kế một hệ thống tự động hóa được tùy chỉnh riêng cho chính chúng tôi.

Michael Schöftner, Trưởng bộ phận Sản xuất Cơ khí tại Rosenbauer

Một người khổng lồ ra đời từ phòng trẻ em

Bởi vì bây giờ đã đến lúc tự động hóa. Ông ấy đã làm thế nào để biến khả năng đó thành một huyền thoại nhỏ tại Rosenbauer: Cùng với con trai mình, một “một nhà lắp ráp công nghệ Lego nhiệt huyết”, ông ấy ngồi trong phòng con mình và tạo ra một thiết kế từ lego, một mô hình rô-bốt Kuka và một vài tấm nâng nhỏ, chúng đã trở thành cơ sở cho những bản phác thảo đầu tiên. Và điều này gần sát đáng kinh ngạc với việc triển khai thực tế.
Tương đối nhanh chóng xác định rõ ràng rằng đó là một rô-bốt Kuka. Trong quá trình tìm kiếm một rô-bốt có thể di chuyển các tấm nâng nặng tới 900 kg trong một không gian hạn chế và đồng thời có tầm với vài mét, Michael Schöftner đã nhanh chóng đi đến quyết định với KR titan, mô hình lớn nhất của Kuka. KR titan 1000 là rô-bốt tải nặng sáu trục đầu tiên có động học mở và tải trọng lên đến 1300 kg.

Không phải sẵn có

Con đường tiếp theo đã dẫn Schöftner đến với các chuyên gia của Promot. Trong trường hợp này, có một điểm chung lặp lại, Rosenbauer đã học được cách đánh giá cao các giải pháp riêng lẻ của người Áo trong một số dự án. Với những yêu cầu phức tạp, giải pháp tự động hóa “có sẵn” không phải là một lựa chọn. Sau một số cuộc họp cùng với Hermle, Kuka và Promot, giải pháp hiện đang vận hành ở Leonding cuối cùng đã được tạo ra.

Trọng tâm là Kuka KR 1000 titan trong phiên bản tiêu chuẩn sáu trục. Do kích thước của tấm nâng, rô-bốt tải nặng phải có tải trọng “chỉ” 850 kg và tầm với tối đa 4 m. Do đó “gã khổng lồ” là yếu tố vận chuyển trung tâm của Promot Palmaster, trong đó có thể lưu trữ tạm thời tới 15 tấm nâng. Cụ thể - đó là một tiêu chí thiết yếu - các tấm nâng ở hai kích cỡ khác nhau. Thành phần thứ ba trong tổ hợp này là Hermle C52-UMT. Các bộ phận được kẹp trên tấm nâng được đưa Palmaster thông qua trạm thiết lập. KR titan tiếp nhận chúng và chuyển chúng đến trung tâm xử lý, nơi nó tận dụng tối đa tầm với lớn của mình. Sau khi hoàn tất quá trình xử lý, rô-bốt lại nhấc tấm nâng và đưa nó đi lắp đặt, thay đổi và tháo dỡ. Tùy thuộc vào mức độ ưu tiên, nó nạp các linh kiện nhiều lần, xử lý chúng trong máy và lại lấy chúng ra.

Tất cả các quy trình được kiểm soát bởi phần mềm máy tính Prosys 3.1, một phần mềm phát triển nội bộ lâu đời của Promot. Ngoài các quy trình, phần mềm cũng quản lý tất cả các chương trình NC, tính toán việc sử dụng máy và cân bằng công cụ và quản lý các thiết bị kẹp trong hệ thống. “Trong ca thứ ba”, Michael Schöftner nói, “hiện tại có thể thực sự không cần thực hiện bởi con người nữa. Theo đó các tải trọng cực đại được đảm bảo, và chúng tôi có thể giải quyết các tắc nghẽn trong dây chuyền lắp ráp rất tốt. Về tự động hóa và rô-bốt, tôi không cần phải thuyết phục bất kì ai, nhưng kích thước lại là một vấn đề đáng kể. Thực tế công ty đã trao sự tin tưởng cho tôi để đầu tư khoản tiền này, nên tất nhiên cũng là một vấn đề.”

Sự hợp tác giữa Rosenbauer, KUKA, Hermle và Promot

Công việc đang được tiến hành

Michael Schöftner nhấn mạnh rằng các khả năng của hệ thống, rô-bốt và máy móc hiện vẫn chưa được sử dụng hết, “nhưng chúng tôi muốn chuẩn bị cho tương lai”. Và tất nhiên còn rất nhiều việc phải làm ở những vị trí khác, Schöftner hiện đang lên kế hoạch cho hai dự án nữa, “và tất nhiên tôi sẽ liên hệ lại với những người phụ trách cũ”.