Egyszer nélkülünk megy tovább…

„Robotok fogják örökölni a Földet? Igen, de ők a mi gyerekeink lesznek.” Marvin Minsky, a mesterségesintelligencia-kutatás úttörője

2018. november 20., kedd, 06:00

Címkék: automatizálás Fanuc ipari robot robot robotika szerszámgép

A gyártóüzemek egyre inkább keresik a gyártási műveletek automatizálásának lehetőségeit. A cél számos esetben az emberi beavatkozás nélküli termeléssel elérhető költségcsökkentés. Az automatizálás célja az anyagmozgatás, a feldolgozás, a sorjázás és egyéb műveletek felgyorsítása, minőségjavítása és az ezekhez kötött emberi munkaerő felszabadítása.

A szerszámgépek automatizált munkadarab-betöltésének leegyszerűsítése

A szerszámgépek kiszolgálásának elve gyakorlatilag egyidős az ipari robotok megjelenésével. A General Motors amerikai autóóriás gyárában 1961-ben állították üzembe az első, a mi fogalmaink szerint már ipari robotnak számító termelőberendezést, amelyet éppen egy présöntőgép kiszolgálására terveztek.

Egy FANUC huzalszikra akár 140 órát is képes emberi beavatkozás nélkül működni, hosszú megmunkálási ciklusokkal. Az integrált robot a darabok kicserélése közti időt minőség-ellenőrzésre, bemérésre és palettára pakolásra használhatja

Történelmileg az automatizálási megoldásokat kínáló integrátorok a mértékszabóságokhoz hasonlóan működtek. Az adott alkalmazásra szabott, viszonylag egyedi rendszereket építettek. A fejlődés azonban ennél általánosabban adaptálható automatizációt kényszerített ki. Napjainkban az alacsonyabb gyártási tételmennyiségek és a gyakori átállások formálják át a gépgyártók és az integrátorok mindennapjait. A szabványos, „polcról levehető” alkatrészeket úgy tervezik meg, hogy több alkalmazásban is használhatók legyenek, egyes esetekben még hordozhatóak is, így egyik szerszámgépről a másikra is áthelyezhetők.

„A szerszámgépek és a robotok integrációja már a robotok megjelenése óta folyamatosan fejlődik, kezdetben elegendő volt néhány digitális jel, amiken keresztül a gép és a robot kommunikálni tudott – mondta ezzel kapcsolatban Fekete Csaba, a FANUC Hungary Kft. műszaki vezetője. – A rendszerek és feladatok időközben egyre bonyolultabbá váltak, a terepi buszok és az ipari Ethernet-alapú kommunikációs lehetőségek lehetővé teszik nagyobb adatmennyiségek cseréjét is az eszközök között. A FANUC legújabb CNC- és robotvezérlőinél lehetőség van a kezelő képernyőn a másik eszköz állapotát nyomon követni. Lehetséges akár az is, hogy a robot programját a CNC-vezérlő képernyőjén keresztül válasszuk meg, vagy a robotot ezen keresztül mozgassuk.”

A hosszabb kinyúlású robotokkal akár több szerszámgép is kiszolgálható, illetve ha a robotot konvejorra helyezzük, akkor a lehetőségek széles tárháza nyílik ki akár több tucat gép kiszolgálására, minőség-ellenőrzésre, raklapozásra

A portál robotok legáltalánosabb alkalmazási területei ennek megfelelően éppen a munkadarabok és szerszámok szállítása, vagyis nagyrészt a szerszámgépek kiszolgálása. A síkportál robotok elsősorban a CNC-szerszámgépek környezetében kedveltek, mivel a robot a munkadarabot (vagy a szerszámot) a szerszámgép feletti síkon keresztül cseréli ki, vagyis a robotnak nincs közvetlen akadályozó hatása a megmunkálás közben. A térportál robotokat elsősorban a több munkahelyes gyártócellák esetében alkalmazzák, ahol előtérbe kerül a rugalmas és precíz anyagmozgatás.

Mivel a legtöbb gyártóüzem egyébként is helyszűkében van, a legtöbb rakodórobot kis helyet igényel. Az alapfelszereltségük része a víz és por elleni védelem, valamint a csuklón keresztül elvezetett kábelek, amelyek így nem sérülhetnek meg. Egyes gyártók olyan apró modelleket is kínálnak, amelyeket közvetlenül a szerszámgépbe kell beépíteni.

Egy beépített robot a munkadarabok kezelésén felül a szerszámkészletet is cserélheti, amennyiben egy külső szerszámtárolóból szükséges szerszámot használni

Miért automatizáljunk?

A robotizált kiszolgálás egyik nagy előnye a folyamatos termelés. Sokkal nagyobb termelékenység biztosítható azáltal, hogy közben a munkadarab gyártási ideje – a megmunkálási idő és a mellékidők, mint például a ki- és berakás, szállítási idő – jól kalkulálható és közel állandó. A fémmegmunkáló üzemek termelési folyamatainak megfigyeléséből megállapítható, hogy a műveleti alapidő (egy darab legyártásához szükséges idő) a termék gyártásidejének mindössze 5 százalékát teszi ki, 95% tehát mozgatásból és várakozásból áll össze, ami hatalmas lehetőségeket tartogat magában a termelékenység javítására.

„Alapvetően a feladat határozza meg, hogy milyen kiegészítőkre van szükség. A robotizált rendszerek kiépítésénél nagy figyelmet kell fordítani a robotra szerelt megfogó és a szerszámgépben használt készülék kialakítására – jelentette ki Fekete Csaba. – Mivel ezek a rendszerek gyakran több műszakon keresztül működnek emberi beavatkozás nélkül, sokkal több érzékelőre van szükség, mint hagyományos kiszolgálás esetén. Figyelni kell például a munkadarab megfelelő rögzítettségét, pozícióját, a kiegészítő berendezések állapotát. Ezenkívül nagyon fontos elemei az ilyen rendszereknek a be- és kimenő anyagáramlást biztosító eszközök, szállítószalagok, palettázórendszerek. Szállítószalagra rakodás esetén lehetséges a szállítószalag sebességének és pozíciójának követése a robot által, így a le- vagy felrakás történhet pozicionáltan, mozgó szállítószalaggal is. Szintén nagyon fontos eleme lehet a rendszernek a kész munkadarab bemérését szolgáló mérőrendszer, aminek segítségével automatikusan lehet korrigálni az esetleges mérethibákat.”

Egy beépített robot a munkadarabok kezelésén felül a szerszámkészletet is cserélheti, amennyiben egy külső szerszámtárolóból szükséges szerszámot használni

Öröm a munka, vagy szenvedés?

A gépkiszolgálás nem kedvelt munka. „A jelenlegi munkaerőpiaci viszonyok mellett nem elhanyagolható tényező, hogy egy robotizált rendszerrel jóval kevesebb emberi munkára van szükség, azonban azt is fontos megjegyezni, hogy egy ilyen rendszer üzemeltetése magasabban képzett munkaerőt igényel” – jegyezte meg Fekete Csaba. A gyakorlatban ez a tanulási folyamat jellemzően nem időigényes. A gépkezelők általában néhány munkával töltött óra alatt elsajátítják a kezelőszervek használatát. A robotika gyártásban történő megjelenése ezután már olyan közvetett értéket is hordoz majd magában, mint a munkatársak tudásszintjének emelése és ezzel egy értékesebb kollektíva kialakítása.

Sokkal kevesebben félnek tehát a robotok munkahelyelszívó hatásától, mint az gondolnánk. Egy hét országot és hétezer alkalmazottat magába foglaló felmérés eredményei szerint a munkavállalók közel 70 százaléka véli úgy, hogy a robotika és az automatizálás az emberek számára egy magasabb szintű munkavégzés felé nyitja meg az utat. 2020-ra több mint 3 millió ipari robot lesz mindennapi használatban világszerte, ami azt jelenti, hogy az állomány 2014 és 2020 között több mint a kétszeresére duzzad majd.

A fémmegmunkálásban a betanulás alatt még a gép beállítása is kihívást jelent, de ahogy ezen túl vagyunk, a tényleges gyártás taposómalmában elillan az öröm. A robotizált gépkiszolgálással elérhető, hogy a gépkezelők értékes idejét már ne a munkadarabok monoton ki- és betöltése vigye el, hanem a munka megszervezése és a gyártás előkészítése! A technológiai továbblépés ugyan célzott képzést feltételez a munkavállalók részéről is, de cserébe visszatér az inspiratív szellem a munkaállásba.

Molnár László

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek