Automatyzacja przemysłu obuwniczego? Tak, to możliwe!

Robofoot - to nie tylko nazwa, a przede wszystkim opis projektu, który jest o rozwiązaniu zrobotyzowanym do automatyzacji produkcji obuwia. Obecnie ponad 28 wysoko wyspecjalizowanych ręcznych operacji niezbędnych jest do produkcji każdego buta. Możliwie najlepszym sposobem wykończenia takiego buta to wykończenie go przez sprawnego szewca. Alternatywnie można wdrożyć zautomatyzowane rozwiązanie, jakim jest właśnie Robofoot.

Fot. 1. Tradycyjne metody produkcji butów wymagają wykonywania wielu operacji ręcznych

KONSORCJUM

Robofoot to nie tylko produkt końcowy w postaci gotowego stanowiska z robotem do wytwarzania obuwia, ale też konsorcjum firm. Robofoot został stworzony w celu poszukiwania rozwiązań, aby poradzić sobie z zawiłościami produkcji, które pozostają w obrębie branży, której jedną z cech jest silne nastawienia na jakość produktów.

Konsorcjum składa się z 10 partnerów europejskich (z Włoch, Hiszpanii i Niemiec) i skorzystało z funduszy siódmego programu struktur Wspólnoty Europejskiej (projektu "7PR"). Wśród firm w nim uczestniczących, oprócz Comau i Robotnik (firmy specjalizującej się w produkcji narzędzi chwytających), są także producenci obuwia (Rotta srl i Pikolinos International), centra badawcze hiszpańskie (Tekniker i Inescop), włoskie (CNR-Itia) oraz niemieckie (DFKI-RIC), a także integratorzy systemów zrobotyzowanych (AYCN i QDesign).

ETAPY PRODUKCJI OBUWIA I POJAWIENIE SIĘ ROBOTYKI

Produkcja butów przebiega zgodnie z następującą procedurą:

1. Projekt CAD: w tej fazie badane są nowe modele. Po projekcie następują testy w postaci wstępnej sprzedaży realizowanej w oparciu o ograniczoną partię produkcyjną. W przypadku pozytywnej odpowiedzi z rynku następuje pełna produkcja.
2. Po zdefiniowaniu modeli, które najbardziej odpowiadają potrzebom rynku, rozpoczyna się rzeczywista produkcja. Zarys obuwia powstaje na skórze tak, że różne części buta mogą zostać odcięte.
3. Po wycięciu skóra jest umieszczana na górze buta.
4. Następuje wstępne fastrygowanie (łączenie tkanin wąskim ściegiem): wszystkie części zostają połączone i but ma swój kształt. Następnie następuje wykańczanie i poszczególne elementy są na stałe przytwierdzane.

Robot wspiera również procesy montażu, a także etapy czyszczenia, barwienia i rozpylania.

STANOWISKO ZROBOTYZOWANE

Stanowisko z Robofoot wykonuje różne operacje: porusza obuwie po przenośniku taśmowym, ustawia je w pozycji górnej, czyści, poleruje i wykonuje zadania wykańczania. Są tutaj wykonywane również inne zadania, które mogłyby być uciążliwe dla ludzi - np. rozpylanie i barwienie ("tuszowanie"). Automatyzacja tych dwóch ostatnich działań w szczególności pomaga zwiększyć komfort pracowników, ponieważ nie są już zmuszeni do pracy w bliskim sąsiedztwie potencjalnie niebezpiecznych substancji, takich jak farby lub tusze.

Struktura stanowiska i części, które je tworzą, są bardzo specyficzne. Zainstalowano inteligentny system wizyjny umieszczony na urządzeniu z chwytakiem, który bada, co znajduje się przed nim: but, komponenty stanowiska (przenośniki taśmowe, itp.), część obuwia (górna, ostatnia, itd.), użyto odpowiednich czujników - np. siły.

Fot. 2. Początek opisywanego projektu - rozwiązania koncepcyjne

System ten zapewnia pracę maszyny jak w przypadku człowieka - wyczucie i możliwości manipulacji są prawie identyczne. Ciekawostką jest, że ta część projektu wymagała sześciu miesięcy badań. W ten sposób robot może wykrywać położenie przedmiotów, manipulować poszczególnymi elementami obuwia za pomocą odpowiedniej siły, a na koniec tego proces spakować obuwie w końcowym opakowaniu.

Takie umiejętności są bardzo ważne dla rynku obuwniczego. Europa jest światowym liderem w tym sektorze dzięki produkcji, która w dużej mierze jest skoncentrowana we Włoszech i Hiszpanii. Moda, design i zmieniające się potrzeby klientów skutkują częstymi zmianami parametrów produkcji, która musi nadążyć za popytem z rynku. Z Robofoot przemysł jest blisko spełnienia potrzeb elastyczności produkcji wymaganych przez rynek.

ZALETY SYSTEMU

Każdy ze zrobotyzowanych procesów wytwarzania cechuje się szeregiem zalet:

• Powtarzalnością - robotyka gwarantuje wysoką jakość produktu niezależnie od liczby wyprodukowanych elementów. Dokładność i powtarzalność tego samego działania w czasie zapewnia bardzo wysoki standard jakości produkcji.
• Bezpieczeństwem - produkcja obuwia za pomocą Robofoot współistnieje z innymi procesami rzemieślniczymi, które są niemożliwe do zastąpienia (takie jak ostateczne poprawki gotowego obuwia), ale również zwalnia operatorów z zadań, które mogą spowodować problemy zdrowotne (takie jakie występują w fazie farbowania).
• Wydajnością - produkcja dzięki Robofoot zwiększa swoją wydajność, efektywność i produktywność bez utraty wysokiej wartości dodanej rzemiosła, które jest nadal niezbędne w tym sektorze.

WARTOŚĆ DODANA W KONTEKŚCIE INNYCH PROJEKTÓW

Badania prowadzone w ramach projektu Robofoot są również podstawą dla innych aplikacji, które są rozwijane przez Comau. Technologia podwójnego ramienia Dual Arm to innowacyjny robot składający się z dwóch antropomorficznych ramion zdolnych do zapewnienia ruchów na 13 osiach. Robot bazuje na know-how zgromadzonym w zakresie zarządzania ruchami robota za pomocą czujnika siły. Dual Arm może realizować wszystkie zadania w fazach montażu, obsługi czy frezowania.

Ponadto zarządzanie takim projektem wymaga wysokiego poziomu personalizacji i otwartości na pomysły związane z zarządzeniem robotem. Wiedza zdobyta w ramach projektu Robofoot jest przydatna dla Comau w celu optymalizacji pracy systemu sterowania C5G. Kontroler robotów C5G jest systemem sterowania piątej generacji dostępnym dla robotów Comau.

Sterowanie oparte na systemie Linux może być dostosowywane przez użytkownika końcowego w celu umożliwienia stanowisku zrobotyzowanemu wykonywania zadań niezbędnych dla każdego cyklu. Możliwości te zostały wykazane przez Comau podczas Dni Otwartych w listopadzie 2013 roku, w czasie których Robofoot symulował proces lakierowania obuwia.

Comau Poland Sp. z o.o.
www.robotics.comau.com