Cấp độ tiếp theo: Tự động hóa đối với máy công cụ bằng rô-bốt di động

Từ việc tăng giá đến thiếu hụt công nhân lành nghề - các công ty công nghiệp ngày càng chịu nhiều áp lực. Trong một dự án thử nghiệm, KUKA và HELLER, một nhà sản xuất máy công cụ CNC, đã phát triển một ứng dụng thông minh để giải quyết những thách thức này: Một rô-bốt di động tự động tải và dỡ máy với công cụ và giảm tải cho nhân viên.

Tự động hóa máy xếp dỡ vẫn chỉ mới bắt đầu

Số lượng thấp, độ phức tạp cao - và tất nhiên mọi thứ càng nhanh càng tốt. Yêu cầu của từng khách hàng cá nhân đặt ra thách thức đối với các công ty công nghiệp, đồng thời với đó là việc thiếu công nhân lành nghề và giá nguyên liệu thô và dịch vụ tăng cao. Điều này có thể được giải quyết bằng tự động hóa. Ví dụ, tự động hóa các nhiệm vụ xếp hàng lên tấm nâng, xử lý hoặc lắp ráp cũng như gia công phôi đã rất tiên tiến. Tuy nhiên, việc xếp dỡ linh hoạt và tự động máy móc bằng các công cụ mới chỉ ở bước khởi đầu. Cùng với KUKA tập đoàn HELLER đang hoạt động trên toàn cầu đã khởi động và thực hiện một dự án thử nghiệm để có thể thu hẹp khoảng cách này.

Kiến thức chuyên môn tập trung về người máy để tự động hóa hơn

“Có rất nhiều tiềm năng trong lĩnh vực này. Không chỉ là tự động hóa phía trước máy, mà còn cả phía sau”, Robert Eber, chịu trách nhiệm về tự động hóa xếp hàng lên tấm nâng và rô-bốt tại HELLER cho biết. Tập đoàn sản xuất máy công cụ CNC hiện đại nhất và hệ thống sản xuất để gia công gọt cắt kim loại tại năm cơ sở sản xuất trên toàn thế giới. Nhiều công ty từ lĩnh vực kỹ thuật cơ khí nói chung, công nghệ năng lượng, công nghệ chất lỏng, công nghiệp hàng không vũ trụ, công nghiệp ô tô và các nhà cung cấp của họ cũng từ nhiều ngành khác đều là khách hàng của công ty được thành lập tại Nürtingen vào năm 1894 này. HELLER đã sử dụng các giải pháp dựa trên rô-bốt của KUKA cho các nhiệm vụ trước đây. Tuy nhiên, đối với dự án thử nghiệm về máy xếp dỡ bằng rô-bốt, lần đầu tiên cả hai công ty đã làm việc cùng nhau để phát triển một ứng dụng có thể bán ra thị trường.

HELLER dựa trên giải pháp dành riêng cho khách hàng và tương ứng theo đó là công nghệ tự động hóa.

Rất linh hoạt: Xếp dỡ máy bằng rô-bốt di động

Sự hợp tác bắt đầu với mục đích tìm ra quy trình thủ công nào có thể được tự động hóa và giới hạn nằm ở đâu. “Chúng tôi đã liên hệ với công ty HELLER và hỏi họ có nhận thấy nhu cầu về rô-bốt di động hay không và câu trả lời là có. Từ đó các ý tưởng, khái niệm đầu tiên nảy sinh và cuối cùng là dự án thử nghiệm này của chúng tôi”, Steffen Günther, Giám đốc Phát triển Kinh doanh Toàn cầu tại KUKA cho biết. Hai công ty bắt đầu dự án vào mùa xuân năm 2021, một năm tốt đẹp và sau một vài thách thức, cuối cùng chúng tôi đã tìm ra các quy trình phù hợp.

Rô-bốt di động để tăng năng suất

Và nó sẽ trông như thế này: Sử dụng thông tin từ lệnh sản xuất do nhân viên cung cấp, một máy tính chủ từ công ty CERTA sẽ xác định máy cần những công cụ nào. Nó hướng dẫn KMR CYBERTECH lấy các công cụ thích hợp từ kho. Bệ máy di động, được cung cấp công nghệ đa hướng, với KR CYBERTECH được cài đặt trên đó, sẽ khởi động và quản lý việc xếp dỡ máy. “KMR CYBERTECH là sản phẩm lý tưởng cho công việc này, vì giá đỡ công cụ của chúng tôi có trọng lượng tối đa lên tới 20kg”, Steffen Günther nhận xét. Cánh tay rô-bốt gắp các công cụ tương ứng và đặt chúng vào các thiết bị thích hợp trên bệ máy. Sau đó hành trình được tiếp tục.

Nhờ giải pháp tự động hóa, không cần nhân viên vào trong máy và lắp công cụ. Điều này cho phép chúng tôi chuyển trọng tâm khỏi công việc thủ công.

Robert Eber, Giám đốc Tập đoàn về Công nghiệp Tự động hóa xếp hàng lên tấm nâng và rô-bốt tại HELLER

Các ưu điểm của rô-bốt di động

KMR CYBERTECH đưa các bộ phận vào máy tương ứng và sử dụng chúng ở những nơi cần thiết. “Nhờ giải pháp tự động cho máy xếp dỡ tự động, nhân viên không còn phải vào trong máy và lắp công cụ nữa. Điều này cho phép chúng tôi chuyển trọng tâm khỏi công việc thủ công”, Robert Eber giải thích. Trong giải pháp này, KMR CYBERTECH không chỉ xử lý việc xếp dỡ mà còn cả xử lý hoán đổi. Ví dụ: nếu máy tính chủ nhận được thông tin về một công cụ đã bị mòn, bệ máy sẽ dịch chuyển đến máy bị ảnh hưởng. Dỡ, vận chuyển đi, lấy một công cụ mới, lắp vào máy - xong.

Rô-bốt có thể học để vận hành máy công cụ.

Rô-bốt di động tự động trên hệ thống

Một thách thức đặc biệt trong việc phát triển giải pháp máy xếp dỡ tự động này là sự giao tiếp giữa tất cả các hệ thống liên quan. “Dữ liệu nào có sẵn khi nào và ở đâu? Thách thức lớn nhất đối với chúng tôi là giao diện trao đổi dữ liệu”, Robert Eber nói. Sau một vài thử nghiệm, nhờ vào chuyên môn tự động hóa tập trung của KUKA và HELLER, chúng tôi đã tìm ra một phương án phù hợp để bệ máy di động không chỉ đơn giản là được điều khiển từ A đến B. Giờ đây, nó được cung cấp những thông tin cần thiết trên cơ sở đặc biệt, nó sử dụng những thông tin này để biết chính xác mình phải làm gì ở mọi thời điểm.

Rô-bốt di động có thể thực hiện công việc này 24/7 và công nhân lành nghề có thể tập trung vào các kỹ năng của họ và các hoạt động gia tăng giá trị hơn.

Steffen Günther, Giám đốc Phát triển Kinh doanh Toàn cầu tại KUKA

Tính linh hoạt cho người dùng

Một yêu cầu thứ hai cũng cần được thực hiện trong dự án thí điểm. “Chúng tôi muốn thay đổi càng ít càng tốt so với việc vận hành thủ công”, Eber cho biết. “Có nghĩa là: Nhân viên vẫn có thể tiếp tục lắp các công cụ và quản lý dữ liệu nếu điều này là cần thiết.”

Linh hoạt và tự động hóa: Rô-bốt di động không chỉ có thể vận chuyển phôi mà còn có thể xếp dỡ máy bằng các công cụ.

Yêu cầu của khách hàng đối với rô-bốt trên máy công cụ

Dự án hoàn thành, tính khả thi cũng được xác định: Chức năng giao tiếp hoạt động và máy móc hiện có thể xếp bằng các công cụ của cả con người và rô-bốt. “Bây giờ chúng tôi sẽ theo dõi thị trường và sẵn sàng chuyển sang cấp độ tiếp theo và đáp ứng các yêu cầu của khách hàng”, Eber nhấn mạnh. Đối với KUKA cũng vậy, đây là dự án lớn đầu tiên liên quan đến người máy di động trong lĩnh vực tự động hóa một máy công cụ. Steffen Günther tin rằng điều này sẽ hỗ trợ giảm bớt sự thiếu hụt công nhân lành nghề và củng cố các công ty công nghiệp. “Rô-bốt di động có thể thực hiện công việc này 24/7 và các công nhân lành nghề có thể tập trung vào năng lực của họ và các hoạt động gia tăng giá trị hơn.” Nền móng cơ bản đã được đặt, và các dự án và ưu đãi khách hàng đầu tiên đã được tạo ra thông qua hợp tác với HELLER. Bây giờ đã đến lúc tích hợp dự án hướng tới tương lai vào các xưởng sản xuất của các nhà sản xuất công cụ khác.