Doskonałość produkcji z doświadczeniem w zakresie automatyzacji - HB-Maschinenbau wybrało technologię OMRON

Firmy HB-Maschinenbau i OMRON połączyły siły, aby zautomatyzować złożone procesy produkcyjne w branży budowlanej i stworzyły w pełni zautomatyzowaną linię montażową. Rozwiązanie wykorzystuje robotykę i technologie wizyjne firmy OMRON, których celem jest poprawa szybkości i dokładności wytwarzania wielu typów produktów. Zautomatyzowane systemy zapewniają, że każdy produkt spełnia wysokie standardy.

Firmy, które chcą od podstaw zautomatyzować ręczne procesy produkcyjne, potrzebują holistycznego podejścia i doskonale skoordynowanych technologii. Nie wystarczy zacząć od jednego punktu. „Różne etapy muszą płynnie się ze sobą łączyć. Wiedza z zakresu automatyki jest bardzo ważna” — mówi Stefan Lemberger, kierownik projektu w dziale projektowania automatyki w firmie HB-Maschinenbau GmbH. Przedsiębiorstwo z Metten w Bawarii jest jedną z wiodących niemieckich firm zajmujących się inżynierią mechaniczną, jako kompleksowy dostawca oferuje szeroką gamę usług związanych
z produkcją pojedynczych części, kompletnymi systemami i maszynami specjalnymi.

 „Szczególnie interesowały nas takie aspekty, jak sprawdzona jakość, możliwie najpłynniejsza integracja i dobry stosunek ceny do wydajności. W obszarze przetwarzania obrazu zwróciliśmy uwagę na prefabrykowane rozwiązania pomiędzy przetwarzaniem obrazu a robotyką, aby zaoszczędzić pracę” – dodaje Stefan Lemberger.

Rozwiązanie zaprojektowane przez Omron przetwarza komponenty na siedem różnych typów produktów, które różnią się sposobem montażu. W niektórych przypadkach instalowane są również różne warianty poszczególnych części w celu uzyskania innego produktu.

Prace nad maszyną trwały około roku, a od połowy 2023 r. jest ona aktywnie używana
w produkcji. Części produkcyjne są podawane na linię jako materiał luźny. Poszczególne kroki, które wcześniej były w większości wykonywane ręcznie, teraz są wykonywane automatycznie. Należą do nich: oddzielanie poszczególnych części, różne procesy łączenia małych części, znakowanie laserowe, natryskiwanie (nakładanie dozowanego smaru), odmierzanie, podawanie i obróbka elastycznych części (przewodów), pakowanie i etykietowanie.

Sterowniki i inteligentne kamery poprawiają kontrolę jakości

„Przewlekanie przewodów wymaganych do specjalnych części, co było wykonywane ręcznie przez wiele lat, stanowiło wyzwanie podczas planowania linii” — wyjaśnia Lemberger. I dodaje — „wraz z firmą OMRON udało nam się dobrze skoordynować procesy, a tym samym zwiększyć wydajność i niezawodność”. W rozwiązaniu wykorzystano osiem robotów OMRON z serii i4L i Viper. Systemy przetwarzania obrazu
i technologia wizyjna są wykorzystywane do przeprowadzania pośrednich oraz końcowych kontroli. System obejmuje również dwa roboty wyposażone w sterowniki do przetwarzania obrazu oraz dwa systemy inteligentnej kamery FHV7 jako samodzielne rozwiązanie. Technologie te zapewniają 100% kontrolę jakości, dzięki czemu wadliwe części są oddzielane przed ich zamontowaniem. „Odnieśliśmy tutaj wielki sukces
i zapobiegliśmy powstawaniu odrzutów” — mówi Lemberger.

i4L i Viper: najlepszy stosunek ceny do wydajności połączony z niezawodnością

Model i4L to kompaktowy robot SCARA, który łączy wysoką wydajność z wyjątkowo niskimi kosztami eksploatacji. Może obsługiwać szybkie i precyzyjne ruchy przy obciążeniu do 5 kilogramów oraz wywierać nacisk do 150 N, czyli około 15 kilogramów, co pozwala wspierać procesy łączenia. Jego kompaktowa konstrukcja i elastyczne programowanie sprawiają, że idealnie nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań robotycznych. Viper to robot z ramieniem przegubowym do obróbki, montażu i transportu materiałów. Wyposażony jest w sześć osi o zasięgu do 850 milimetrów. Wysoce wydajne napędy harmoniczne o niskiej bezwładności i lekkie ramię zapewniają maksymalne przyspieszenie tego robota. i4L i Viper wykonują zadania związane z obsługą i łączeniem w czasie cyklu wynoszącym dziewięć sekund na linii produkcyjnej opracowanej przez HB-Maschinenbau. „Roboty OMRON imponują najlepszym stosunkiem ceny do wydajności, dobrym udźwigiem i niezawodnością” — wyjaśnia Lemberger. Modele Viper znajdują zastosowanie tam, gdzie potrzebny jest inny stopień swobody i zasięgu niż w przypadku robotów SCARA.

Operator systemu odpowiedzialny za napełnianie i usuwanie usterek

Pandemia COVID była głównym powodem decyzji klienta o przejściu z produkcji ręcznej na zautomatyzowaną. Ograniczenia, izolacje, kwarantanny i tym podobne uniemożliwiały płynną produkcję. Ponadto, ilość była tak duża, że ​automatyzacja jest opłacalna dla klienta również z uwagi na efekty skali. „Nowa linia zastępuje około 20–30 ręcznych stanowisk pracy. Części były wcześniej montowane przez usługodawców spoza firmy” — relacjonuje Michael Reiner, który jest odpowiedzialny za projekt elektryczny i oprogramowanie w HB-Maschinenbau — „Nie ma jednak mowy o rezygnacji z tych pracowników, ponieważ linia produkcyjna wspiera ich w taki sposób, aby mogli poświęcić się bardziej wartościowym
i kreatywnym zadaniom. Do nowej maszyny zatrudniono nawet nowych pracowników”. Obecnie system obsługiwany jest w trybie dwuzmianowym, a operator systemu odpowiada za napełnianie i uzupełnianie systemów automatycznego podawania luźnych części. Pracownik ten jest również odpowiedzialny za rozwiązywanie problemów
z systemem. „Obsługa systemu wymaga pewnej wiedzy i przeszkolenia, ale ogólnie wdrożenie przebiegło pomyślnie, a operacje odbywają się teraz sprawnie” — mówi Lemberger. Krótkie czasy konfiguracji są również pozytywnym aspektem. Ponadto, wszystkie punkty podawania mają zapewniony dostęp z zewnątrz, co ułatwia przeprowadzanie kontroli i czynności konserwacyjnych.

Pomyślna automatyzacja wymaga niezawodnego partnerstwa

Obecnie na linii montowanych jest około miliona części rocznie, co odpowiada 350–400 częściom na godzinę. Zespół HB-Maschinenbau jest szczególnie zadowolony z tego projektu, ponieważ maszyna może odwzorować bardzo złożone procesy manualne,
a także przetwarzać elastyczne części. „Wykonywaliśmy wiele trudnych operacji montażowych, a dostępnej przestrzeni było bardzo mało. Roboty wykonują wiele ważnych zadań — nie tylko pobieranie i układanie, ale także realizują bardzo różne procesy” — mówi Lemberger.

Programowanie technologii OMRON jest również bardzo łatwe. „OMRON to działający na arenie międzynarodowej i długoletni partner, na którym możemy polegać pod względem technologii i wiedzy specjalistycznej. Wszystkie procesy są doskonale skoordynowane
i dzięki temu płynniejsze. Jest to niezwykle istotne dla firm, które w coraz większym stopniu polegają na automatyzacji” — podsumowuje Michael Reiner.

Najważniejsze korzyści:

W pełni zautomatyzowana linia montażowa zwiększa wydajność poprzez automatyzację złożonych procesów produkcyjnych w sektorze budowlanym

Technologia wizyjna z robotyką zapewnia kontrolę jakości i niezawodność

Skalowalne rozwiązanie w dziedzinie automatyki do różnych zastosowań, charakteryzujące się znacznymi korzyściami w obszarze kosztów

i wydajności

Zastąpiono 20–30 ręcznych stacji roboczych, umożliwiając pracownikom skupienie się na bardziej wartościowych i kreatywnych zadaniach

Informacje dotyczące firmy HB-Maschinenbau GmbH

HB-Maschinenbau jest jedną z wiodących firm z branży inżynierii mechanicznej w Niemczech, która oferuje szeroką gamę usług jako kompleksowy dostawca. Od produkcji pojedynczych części po kompletne systemy (tzw. build-to-print) i wsparcie inżynieryjne poprzez własną innowacyjną, specjalną konstrukcję maszyn (tworzonych na podstawie specyfikacji — tzw. build-to-spec), a także produkcję zewnętrzną jako dostawca usług outsourcingowych. Poprzez międzynarodowych partnerów produkcyjnych i spółki zależne firma HB-Maschinenbau gwarantuje tę samą wysoką jakość i wiedzę technologiczną na całym świecie. Więcej informacji można znaleźć na stronie: https://www.hb-fein.de/

Informacje dotyczące firmy OMRON Corporation

OMRON Corporation to wiodąca na świecie firma z branży automatyki, która oferuje rozwiązania oparte na technologii „Sensing & Control + Think”. Obszary działania firmy OMRON obejmują różne sektory: od automatyki przemysłowej i podzespołów elektronicznych, przez systemy infrastruktury społecznej i opiekę zdrowotną, aż po rozwiązania środowiskowe. Firma powstała w 1933 roku i zatrudnia około 29 000 pracowników na całym świecie, dostarczając produkty i świadcząc usługi w około 120 krajach i regionach. Więcej informacji można uzyskać na stronie internetowej firmy OMRON: http://industrial.omron.eu