Válassza ki a helyét:

Helyszín

Automatizálás a kandallógyártásban 4.0: Digitális ikerpár a hegesztőrobot számára

Nyers kemencék automatizált hegesztése, ugyanakkor széles termékportfólió lefedése – ez a HASE Kaminofenbau GmbH Trier cég célja. A délnyugat-németországi innovatív kandallógyártó évente 1-2 új modellt dob piacra. A KUKA hegesztőrobotjainak és digitális ikerpárjainak optimális együttműködése révén a HASE immár könnyedén kielégítheti az egyre növekvő keresletet.


Az automatizálás kényelmet biztosít: A modern kandallók divatosak

Hangulatos melegség, a tüzifa ropogása, a tűz izzása: A kandalló egyre több ember számára jelenti az otthon melegét, és a nappalik nélkülözhetetlen kellékévé vált. Ezért növekszik folyamatosan a kereslet a trieri HASE kandallógyártónál. Az 1979-ben alapított családi vállalkozás évente akár 15 000 kályhát is előállít – az automatizálásnak köszönhetően gyorsabban és hatékonyabban, mint valaha. Mi ebben a különleges? A HASE minden egyes kandallót 100 százalékban a Rajna-vidék-Pfalz tartományban található telephelyén építi meg, ahol körülbelül 200 munkavállalót foglalkoztatnak. A „Made in Germany” címke mellett a kandalló-szakértő innovatív műszaki megoldásokra is támaszkodik – legyen szó akár évente új kályha-modellekről, a tiszta tűzhöz szükséges intelligens iQ szoftverről vagy a robotok általi gyártás automatizálásáról, és így a hatékonyabb folyamatokról. Ebben döntő szerepet játszik a fizikai gépek és a digitális alkalmazások közötti kapcsolódás. 

Mivel egyre nagyobb a hiány a hegesztési szakemberek terén, csak a termelés automatizálásával profitálhattunk a virágzó piac terén.

Florian Fischer, a HASE gyártásfejlesztési vezetője

A nagyfokú kereslet kiszolgálása automatizált gyártással

A modern és tiszta kemencék iránti növekvő kereslet jó néhány kihívást jelentett a regionálisan termelő vállalat számára. „Egy kandallóra több tucat hegesztés kerül – a kézzel történő hegesztés nagyon hosszú időt vesz igénybe” - mondja Florian Fischer, a HASE gyártásfejlesztési vezetője. „Mivel egyre nagyobb a hiány a hegesztési szakemberek terén és gyártóüzemeink elavulttá váltak, csak a termelés automatizálásával profitálhattunk a virágzó piac terén.” A nyerskemencén végzett nagy igénybevételt jelentő hegesztési munkák robotok általi átvételével - amire a magas hőmérséklet miatt is szükség volt - a kollégák immár a kézműves feladatokra koncentrálhatnak. Ezek közé tartozik például az égéskamra ajtók hegesztése, ahol a munkaterület már túl keskeny egy hegesztőrobot számára. 

Rugalmas automatizálás a gyakorlatban: HASE kandallók gyártása KUKA robotokkal

A KUKA hegesztőrobotjainak és digitális ikerpárjainak optimális együttműködése révén a HASE immár könnyedén kielégítheti az egyre növekvő keresletet.

Digitális ikerpár: a hegesztési rendszerek nélkülözhetetlen eleme

A manufaktúra célkitűzése tehát egyértelművé vált: A hegesztőrobotok segítségével növelik a termelékenységet, biztosítják a minőséget, egyúttel tehermentesítik a munkavállalókat. A HASE vállalat azonban igazhán innovatív kandallógyártó, amely jövőorientált módon gondolkodik. „Egy korszerű, rugalmas robotrendszert akartunk kialakítani, amely képes kezelni a jövőbeli, még nem létező modelleket is anélkül, hogy tervezőinknek korlátozniuk kellene a munkájukat, vagy emiatt le kellene állítaniuk a termelést” - mondja Fischer. „Ezért játszik döntő szerepet a digitális ikerpár is a rendszerünkben.”
A trieri székhelyű HASE Kaminofenbau vállalatnál a hagyományos kivitelezés találkozik az innovatív automatizálással.
Mivel a HASE már 20 éve támaszkodik a KUKA robotjainak teljesítményére, a legújabb projekthez is az intelligens robottechnológia vezető szolgáltatóját választotta. Az együttműködésben különösen vonzó volt nemcsak a KUKA hardver használatának lehetősége két KUKA KR CYBERTECH nano ARC HW, a KUKA KL250-3 lineáris egység és a pozicionáló formájában. Hiszen éppen a KUKA.Sim szoftverrel és a digitális ikerpárral való interakció volt a lényeg a HASE számára. A szimulációs szoftver virtuálisan életre kelti a robotalkalmazásokat – még mielőtt a berendezést üzembe helyezik Az offline programozott robot-mozgásfolyamatok valósidőben kerülnek megjelenítésre, a program elemzi és optimalizálja az ütemidőket. Ezenkívül a KUKA.Sim ArcWelding AddOn szimulálja az automatikus hegesztési alkalmazásokat. Így például meghatározhatók mozgatási pozíciók vagy a robotok optimális beigazítása a hegesztési folyamathoz.

Kandallómodellek gyorsabb offline programozása

„A KUKA.Sim segítségével előre szimuláljuk a két robotunk összes hegesztési és mozgási szekvenciáit a lineáris egységen, teljesen elkülönítve a tényleges rendszertől” - magyarázza Martin Altmeier, a HASE programozója. „Offline módon, egy ilyen kandallógyártó programot két óra alatt beprogramozhatunk a digitális ikerpár segítségével. Online mód esetén ehhez két hétre ki kellene kapcsolnunk a rendszert. Vagyis: A szimulációs szoftveren keresztüli offline programozás nélkül a gyártásra és az új modellek kifejlesztésáre nem lenne lehetőségünk ilyen gyors és egyszerű módon.”
A két KR CYBERTECH nano ARC hegesztőrobot a lineáris sínen hegeszti a komponensek varratait.
Az új kandallómodellek tervezőinek elképzelései is összehasonlíthatók a valósággal a KUKA.Sim-en keresztül, már a prototípus fázis igen korai szakaszában. Hiszen a digitális ikerpár segítségével a Hase egy az egyben szimulálhatja a hegesztési folyamatokat, és a tervezők azonos képet kapnak a későbbi gyártási folyamatról. Így a digitális ikerpár segítségével a HASE tesztelheti az új kandallókhoz szükséges hegesztési folyamataokat, és végül ennek alapján létrehozhatja a megfelelő hegesztési programot a robotcella számára.

Az automatizálás találkozik a rugalmassággal

Amint a kandallómodell programja készen áll, a robotok azonnal munkához láthatnak. A gépkezelő egy emelőeszköz segítségével behelyezi a kandallót a berendezésbe, elindítja a programot, majd a pozicionáló a kívánt pozícióba emeli a fűzővarrattal megerősít nyers kandallót, amely modelltől függően 20 és 100 kg közötti tömegű. A lineáris sínen a két KR CYBERTECH nano ARC hegesztőrobot – két TPS 500i Fronius áramforráshoz csatlakoztatva – automatikusan meghegeszti a komponensek varratait a megadott sorrendben. „Korábban pontosan megtudtuk a szimulációból, hogy mikor, melyik robot veszi át a legjobban a hegesztési varratokat,” - magyarázza Altmeier programozó - „így nincs torzulás, a varratok szorosak, és az optimális ciklusidőt is elérjük."
A digitális ikerpárnak köszönhetően a tervezők már a prototípus fázisban teljes értékű képet kapnak a gyártási folyamatról.

A leállás kockázata a minimumra csökkenthető. 

Egy további előny: Különböző felhasználói szintek révén, amelyek egyértelmű szerepprofilokkal, például kezelői profillal rendelkeznek, a HASE majdnem nullára csökkentette a kezelői hibák miatti leállás kockázatát. Ezenkívül minden aktuális programról biztonsági mentés készül a KUKA szoftverben – még hiba esetén is minden adat azonnal visszaállítható. „Optimális módon akartuk összekapcsolni a virtuális világot a valódival” - ismertette Bernd von der Bank, a KUKA régi rendszerpartnere, a Paul von der Bank GmbH képviselője, a projekttel kapcsolatos szándékot. „Nem számít, hogy valamit a berendezésben vagy a szimulációban változtatunk meg, hiszen ugyanaz történik mindkét rendszerben. A tény, hogy az online és a valós világ ilyen jól működik együtt, egyedülálló a piacon.” 
A HASE kandallógyártó szakemberei, a KUKA automatizálási szakértői és a Paul von der Bank GmbH, mint rendszerpartner szorosan együttműködve végezték munkájukat.

A KUKA alkalmazások konzisztens virtuális és valós vezérlést biztosítanak

Amíg el nem jött az idő, hogy a KUKA.Sim és a hegesztőrobotok optimálisan együttműködhessenek, a HASE, a Paul von der Bank GmbH integrátor és a KUKA Customer Service közösen fejlesztették tovább a szoftvert, és személyre szabott megoldást programoztak. A HASE szakértelme különösen meghatározó volt a sikeres végeredmény szempontjából. „Az elektromos hegesztésnél az a kihívás, hogy a virtuális világban nincsenek tűréshatárok” - magyarázza von der Bank úr. „A valós illesztési technológiában viszont vannak, és nem is túl szűkösek.” 
A HASE személyre szabott automatizálási megoldása lehetővé teszi a kandallómodellek széles skálájának gyártását.

A szoftver moduláris termékarchitektúrája lehetővé teszi az ügyfelek kívánságainak teljesítését

Annak érdekében, hogy a hegesztések szimulációja és a hegesztési paraméterek optimálisan illeszkedjenek a robotvezérlő munkájához, és az „utólagos betanítási feladat” a lehető legkisebb mértékű legyen, a résztvevők közösen módosították a KUKA.Sim-et a HASE igényei szerint – ezt a szoftver moduláris termékarchitektúrája teszi lehetővé! Egy fontos előny: Az adatok 100 százalékban konzisztensek maradnak, így a virtuális és tényleges vezérlés ugyanazokkal az adatokkal dolgozik. Ily módon a KUKA.Sim megteremti a virtuális üzembe helyezés alapját.
A moduláris termékarchitektúrának köszönhetően a szoftver pontosan a HASE követelményeihez igazodik.

Nagyobb termelékenység a csúcstechnológiájú robotrendszernek köszönhetően

A digitális ikerpár és a robotok kiváló együttműködésének köszönhetően a HASE kandallónként 45 percről 15 percre tudta csökkenteni a hegesztési időt. A rendszerrel kapcsolatos jó tapasztalatok miatt a HASE most épített egy második rendszert is, amely teljesen megegyezik az elsővel. Ennek eredményeként a programozáshoz és vezérléshez szükséges munkaráfordítás mértéke alacsony. A két új berendezés felváltja a régebbi ötöt – ez óriási előny a helykihasználás tekintetében!
Pontos és hatékony: A digitális ikerpár és a robotok kiváló együttműködésének köszönhetően kandallónként 45 percről 15 percre csökkent a hegesztési idő.

Offline, a digitális ikerpár segítségével két óra alatt beprogramozhatunk egy kandallógyártó programot – Online mód esetén ehhez két hétre ki kellene kapcsolnunk a rendszert.

Martin Altmeier, a HASE Kaminofenbau GmbH programozója

A kandallógyártó vállalat most évente akár 25 000 kandallót is előállíthatna, szemben a korábbi maximum 15 000 kályhával. „Számunkra a két csúcskategóriás robotberendezés a valaha volt legnagyobb hegesztési innováció” - összegzi Fischer. „A legnehezebb dolog az automatizálásban megtalálni a módját, hogy egyszerre lefedhessünk egy széles termékportfóliót. A KUKA-val és a Paul von der Bank GmbH-val közösen sikeresen megoldottuk ezt a kihívást.” A projekt sikerének titka a közös munkában rejlik: A KUKA átfogó csomagot kínált a HASE számára, és a helyszínen, az ügyféllel és a rendszerpartnerrel együttműködve személyre szabott megoldást dolgozott ki. 

Az automatizálás mint lehetőség 

Tekintettel a szakképzett munkaerő növekvő hiányára, a HASE munkatársai az automatizálási megoldást nem a munkahelyüket fenyegető veszélynek, hanem a munkaadójuk fennmaradása biztosítékának tekintik. A HASE következetesen folytatni kívánja a kézi kivitelezést és az innovatív automatizálást, és már együttműködik a KUKA-val az automatizált szegélyezés és festés, valamint a szerelvény-hegesztés koncepcióin. Azért, hogy még sok modern és tisztább kandallókaz állíthasson elő – még „ropogóbb” kényelmet biztosítva a nappalikban.

További információk a KUKA digitális portfóliójáról:

Kapcsolja össze termelését intelligens módon, a KUKA szoftvertermékeivel!

KUKA rendszerpartner keresése a közelben

Találja meg itt a megfelelő partnert ágazatához vagy problémájához.

További információk a szimulációról, a digitális ikerpárról és a KUKA digitális termékportfóliójáról