wersja mobilna
Online: 583 Piątek, 2016.09.30

Raporty

Automatyczny montaż i transport wewnętrzny

środa, 05 listopada 2008 01:00

Popyt na zautomatyzowane linie wynikał również z konieczności polepszania konkurencyjności działających lokalnie zakładów poprzez zwiększanie wydajności i jakości ich produkcji przy jednoczesnym obniżaniu kosztów wytwarzania towarów.W raporcie omawiamy kilka związanych ze sobą sektorów rynku – maszyn i instalacji do automatycznego montażu, transportu, linii technologicznych oraz urządzeń w nich wykorzystywanych – m.in. napędów i robotów. Przedstawiamy również branżę odbiorców tych urządzeń i prognozy rozwoju omawianych rynków.

Spis treści » Automatyczny montaż i nie tylko
» Co decyduje o wyborze dostawcy?
» Rynek dla dostawców napdów
» Pokaż wszystko
AUTOMATYCZNY MONTAŻ I NIE TYLKO

Manipulatory (portale) to pierwsza z dużych grup urządzeń do automatyzacji procesów produkcyjnych, które przedstawiane są w raporcie. Wykorzystywane mogą one być do zadań związanych z podawaniem i odbieraniem materiałów, przenoszeniem i pozycjonowania elementów podczas produkcji, a nawet pakowaniem (patrz wykres 1). Ich zastosowania obejmują też szeroko rozumiany transport międzyoperacyjny, przy czym, w odróżnieniu od omówionych w dalszej części raportu transporterów, odległości przemieszczania towarów są stosunkowo niewielkie – np. w obrębie maszyny lub kilku maszyn. Dla dostępnych na rynku portali typowy zakres przenoszonych obciążeń wynosi od kilku kilogramów do kilku ton, a ruch roboczy odbywać się może, zależnie od urządzenia, w 1, 2 lub 3 osiach. W najbardziej złożonych manipulatorach 3-osiowych wykorzystuje się też tory jezdne, co pozwala na automatyzację praktycznie dowolnych procesów przemysłowych. Tego typu tory pozwalają też na montaż dodatkowych układów peryferyjnych – np. robotów.

Oprócz portali uniwersalnych firmy oferują także rozwiązania specjalizowane. Przykładem są urządzenia do obsługi pras tłocznych, które charakteryzują się wysoką dynamiką pracy (dużą liczbą cykli na minutę) i dużą dokładnością pozycjonowania. W skład tak tworzonych linii technologicznych wchodzić mogą też inne urządzenia i systemy – maszyny do przetwarzania detali, manipulatory, urządzenia pakujące oraz różnego rodzaju systemy kontroli, w tym wizyjne.

W krajowym sektorze automatyki, który związany jest z manipulatorami i wyposażeniem do automatycznego montażu, działa wiele firmy zagranicznych, najczęściej mających swoje siedziby w krajach Europy Zachodniej – np. włoska Cassioli czy francuski Transept. Są w nim obecni również dostawcy krajowi, czego przykładem jest Europa Systems oraz Profilex. Omawiane firmy często specjalizują się w obsłudze konkretnych branż – np. Cassioli w sektorze produkcji AGD, Flexlink w branży FMCG, natomiast Bosch Rexroth w kilku gałęziach przemysłu, w tym produkcji AGD, motoryzacji i innych. Więcej informacji na temat ich oferty rynkowej podanych zostało w tabeli 1.

ZRÓB TO SAM
Rys.2. Najczęstsze zastosowania stołów obrotowo-podziałowych w przemyśle krajowym (źródło: badanie ankietowe APA)

Manipulatory oraz omawiane w dalszej części raportu urządzenia i maszyny są, zależnie od potrzeb aplikacji, często integrowane w większe systemy. Firmy wykonujące tego typu wdrożenia oraz dostawcy maszyn korzystają również z mniejszych podzespołów i elementów mechanicznych, które wymienione zostały w tabeli 1. Istotną grupą takich produktów są prowadnice (napędy) liniowe. Nowoczesne napędy tego typu charakteryzują się możliwością pracy z prędkościami liniowymi do kilkudziesięciu m/s i maksymalnymi wartościami przyspieszeń nawet do kilkunastu m/s².

Standardem jest tutaj wykorzystanie aluminiowych, anodowanych profili wytłaczanych, które oferowane są w różnych wykonaniach. Bardzo często dostarczane są całe systemy prowadnic, które pozwalają na tworzenie konfiguracji praktycznie do dowolnego zastosowania. Przykładem jest Adept Python firmy Adept Technology (w ofercie TB-Automation). Składa się z modułów o zakresie ruchów 100-1600mm i obciążeń do 80kg i pozwala on na budowę indywidualnej konfiguracji stanowiska technologicznego. System zawiera również kontroler mogący sterować do 24 różnymi modułami, może być też wyposażony w system wizyjny.

Oferowane na rynku prowadnice liniowe dostosowane są do pracy w warunkach przemysłowych – mogą być myte pod ciśnieniem, niektóre ich wersje nie wymagają okresowego smarowania. Przykładem takich produktów są profile dostarczane przez firmę igus, gdzie środki smarne integrowane są w tworzywie sztucznym. Eliminuje to konieczność stosowania dodatkowego smarowania, a więc redukuje też konieczność konserwacji i regularnego oczyszczania.

Na rynku oferowane są również mikrostoliki liniowe o zakresie ruchu wynoszącym kilka milimetrów, które napędzane są śrubą mikrometryczną. Tego typu wyroby, których dokładność pozycjonowana wynosi kilka mikrometrów, dostarcza m.in. Wobit. Służyć one mogą do zastosowań precyzyjnych – np. do przemieszczania układu soczewek w urządzeniach laserowych.

Inną ważną grupę elementów, mogących wchodzić w skład większych maszyn, są jednostki indeksujące do zastosowań w przenoszeniu i pozycjonowaniu detali. Są to m.in. stoły obrotowo-podziałowe, które wykonywać mogą szybkie obroty o określoną wartość kąta. Trafiają one najczęściej do urządzeń montażowych i produkcyjnych, ich zastosowania obejmują też urządzenia pakujące (patrz wykres 2). Na rynku polskim oferują je m.in. Comau Poland, Dürr Polska, Festo, Macanaya Systems oraz TB-Automation. Niektóre firmy dostarczają też kompletne bazy automatów montażowych, które stanowią podstawę do budowy urządzeń do automatycznego montażu. Przykładem są produkty firmy Tecmes (w ofercie TBAutomation) – bazy te dostępne są w kilku wielkościach, mają możliwość konfiguracji talerza, wyboru ramion i liczby stacji. Stosowane mogą być szczególnie w automatach montujących części o niewielkich wymiarach, gdzie konieczna jest duża wydajność procesu.

Ofertę małych komponentów do tworzenia linii produkcyjnych i maszyn zamykają rolki, różnego rodzaju łożyska, przekładnie i inne podzespoły, które zestawiono w tabeli 1. Produkty tego typu wykorzystuje się też do tworzenia rozwiązań używanych poza przemysłem (np. w magazynach, sortowaniach, sklepach) i stanowisk montażu ręcznego.

Fot.1. Przykładowymi portalami (manipulatorami) 3-osiowymi dostępnymi na rynku krajowym są (a) DHSR firmy Festo, (b) CPP z Güdel, (c) SPK firmy Hydrapres oraz (d) SXYx-A-C1-ZF z Automationstechnik
WYKORZYSTANIE ROBOTÓW

W technice montażowej i przenoszeniu materiałów roboty pełnią rolę szczególną. W przeciwieństwie do poprzednio opisywanych portali są one urządzeniami bardziej uniwersalnymi, które dopasowywane mogą być do różnych aplikacji poprzez dobór ich osprzętu i zrealizowanie odpowiednich funkcji programowych. Specyficzną rolę pełnią na rynku niewielkie roboty, w szczególności typu SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm), które są często stosowane w technice montażu i tam, gdzie wymagana jest duża szybkość i precyzja działania – np. manipulowanię towarami, przenoszenie elementów podczas procesów obróbki, itp. Wybranych oferentów tego typu robotów działających na polskim rynku oraz ich produkty przedstawiono w tabeli 3.

Dostawcy robotów mogą mówić o ostatnich kilku latach na rynku jako o bardzo dobrym okresie. Urządzenia te trafiały często w liczbie kilkudziesięciu, a nawet kilkuset sztuk do dużych zakładów przemysłowych, w szczególności do branży motoryzacyjnej. Na ich zastosowanie decydowały się też coraz częściej mniejsze firmy, które stosowały roboty tam, gdzie procesy produkcyjne realizowane były dotychczas z użyciem specjalizowanych maszyn lub ręcznie. Przykładem jest paletyzacja, np. w produkcji artykułów spożywczych, gdzie roboty wykorzystane są często na końcu linii produkcyjnej. Urządzenia te charakteryzują się coraz lepszymi parametrami technicznymi (szybkość i precyzja pracy, zasięg roboczy), a coraz korzystniejsze koszty zakupu powodują wzrost ich zastosowań w kolejnych aplikacjach.

Fot.2. JS1000TH firmy Janome to oferowany przez Chemistik czteroosiowy robot SCARA o udźwigu 20kg i zasięgu 1000mm

 

Liderzy krajowego rynku robotyki, wśród których redakcja APA przeprowadziła ankietę na potrzeby raportu dotyczącego robotów (publikacja w numerze 3/2008), przyznali, że w latach 2003-2007 sprzedali lub wdrożyli do produkcji ponad 1300 robotów, z czego ponad 600 zainstalowano w 2007 roku. Trend ten wpisał się w ogólny wzrost użycia robotów na świecie, którego przyczyny związane były m.in. z ekonomiką stosowania tych maszyn. "Na przestrzeni ostatnich lat rynek bardzo dynamicznie się zmieniał, co znacząco wpłynęło na branżę automatyki przemysłowej. Rosnące koszty pracy, brak wykwalifikowanych pracowników i zwiększające się wymagania jakościowe w odniesieniu do wyrobów sprawiają, że firmy produkcyjne coraz częściej decydują się na zakup robotów przemysłowych.

Niskie koszty utrzymania, niezawodność, precyzja i zwiększenie bezpieczeństwa powodują, że robotyzacja fabryk i przedsiębiorstw jest wyraźną i łatwo zauważalną tendencją zarówno w Polsce, jak i za granicą" – potwierdza tendencję Jakub Stec, specjalista ds. sprzedaży i serwisu robotów przemysłowych w firmie ASTOR. Rosnąca popularność robotów przyczyniła się także do wzrostu obecności na rynku krajowym dystrybutorów podzespołów do robotów. Przykładem aktywnie działającej w tym obszarze firmy jest igus, która oferuje m.in. elastyczne połączenia do prowadzenia kabli, oraz Semicon, który dostarcza zaawansowane złącza obrotowe do wykorzystania w robotach.

Rafał Kluska

Güdel

  • Czy rośnie rola zdecentralizowanych układów napędowych? Jeżeli tak, to z czym jest to związane?

Rozwój tego typu układów napędowych jest moim zdaniem przyszłoścą branży, czego powodem jest uniwersalność takiego rozwiązania. Dzięki zdecentralizowanym układom napędowym możemy sterować niezależnie wieloma procesami w tym samym czasie. Pozwala to na skrócenie czasów trwania cykli wytwarzania i maksymalizację wykorzystania ich mocy produkcyjnych.

  • W przypadku jakich urządzeń do automatycznego montażu i wyposażenia produkcyjnego zachodzą największe zmiany? Kto jest najważniejszym odbiorcą tego typu produktów?

Zmiany dotyczą przede wszystkim jakości oferowanych rozwiązań. Stosowane są coraz lepsze materiały i podzespoły mechaniczne oraz coraz bardziej wydajne systemy sterowania i kontroli jakości. Prawie każda aplikacja jest dedykowana tylko dla danego procesu i zawiera unikalne rozwiązania.

Największym odbiorcą tego typu urządzeń jest przemysł samochodowy, produkcji AGD i coraz częściej przemysł spożywczy. Związane jest to z produkcją wielkoseryjną, powtarzalnością wyrobów, wydajnością linii technologicznych i eliminacją ryzyka zawodowego w środowisku pracy.

  • Jak ocenia Pan rozwój omawianego rynku? Kto na nim działa?

Rynek dla omawianych rozwiązań rozwija się dynamicznie. Obecnie znajdujemy się w fazie pierwszej, w której inwestorzy dokonują wstępnej kalkulacji kosztów automatyzacji. Drugim etapem będzie powrót do idei automatyzacji i ponowna kalkulacja wcześniejszych ofert. Proces ten będzie postępować wraz ze wzrostem kosztów pracy i coraz krótszym cyklem życia produktu.

Na polskim rynku istnieje wiele firm, które dostarczają rozwiązania kompleksowe. Brakuje natomiast rodzimych dostawców skomplikowanych i wyrafinowanych aplikacji, co wiąże się prawdopodobnie z relatywnie krótkimi tradycjami w tej dziedzinie automatyzacji.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Zawory proporcjonalne do sterowania przepływem gazów w zakresie 0...1000 slpm

2016-09-29   |
Zawory proporcjonalne do sterowania przepływem gazów w zakresie 0...1000 slpm

Sierra Instruments informuje o wprowadzeniu do oferty nowej serii zaworów SmartVO do sterowania przepływem gazów. Są to zawory elektromagnetyczne z proporcjonalną kontrolą sygnałem napięciowym 0...5 VDC lub prądowym 4...20 mA, produkowane w obudowach z aluminium i stali nierdzewnej 316L.
czytaj więcej

Chłodziarki Peltiera do obudów przemysłowych

2016-09-29   | Stoltronic Polska
Chłodziarki Peltiera do obudów przemysłowych

Stoltronic oferuje serię modułów chłodniczych do obudów przemysłowych bazujących na ogniwach termoelektrycznych Peltiera. Zapewniają one duża niezawodność i niezłą wydajność jak na klasę elementu chłodzenia.
czytaj więcej

Nowy numer APA