Témata
Zdroj: Ronal

Automatizační „majstrštyk“

Automobilový průmysl je kolébkou automatizace výroby, a tak není divu, že v tomto průmyslovém odvětví automatizace pokročila nejdál. I zde však existují úlohy, jejichž řešení je pořádně tvrdým oříškem a vyžaduje obrovskou dávku invence a perfektní souhru dodavatelů technologií té nejvyšší kvality. Jedním z takových unikátních řešení se mohou pochlubit v pardubickém závodě nadnárodní společnosti Ronal Group, která vyrábí litá kola.

Reklama

Lepení titěrných samolepek na přesně určenou pozici vypadá zdánlivě jednoduše, ale vzhledem k potřebě konzistentního, především bezchybného výkonu po celou směnu nejde o snadný úkol. Dvojnásob to platí v případě, že jde o zákazníka (konkrétně BMW), jenž je znám svými nekompromisními požadavky na kvalitu a preciznost. Bylo logické, že operaci, kterou zatím prováděla lidská obsluha, by měl ideálně převzít robot.

Nanášení malé 3D samolepky na disky kol je však věc, která není běžně realizována automatizovaným systémem. Zvládnutí kapacitních i kvalitativních parametrů, zejména pokud jde o přesnost, opakovatelnost a výrobní kapacitu zařízení, má svá technická úskalí,“ říká Jan Polášek, Manager Painting Production v pardubické firmě Ronal.

Výroba disků z lehkých kovů ve firmě Ronal Group pokrývá celý procesní řetězec od konstrukce přes výrobu nástrojů a forem až po finální výrobek. (Zdroj: Ronal)

Nejvýhodnější řešení se našlo „doma“

Po rozpracování specifikace a požadavků na příslušné řešení začala fáze hledání dodavatele, který by projekt realizoval. Pardubická továrna se snažila najít podobné projekty (včetně konkurence), ovšem zařízení v takové podobě, jakou potřebovali, nikde v ČR ani v zahraničí nebylo realizováno. Žádný z oslovených koncernových dodavatelů z řad zahraničních firem nebyl schopen realizovat projekt v požadovaných specifikacích, který by splňoval zadávací kritéria a byl ekonomicky akceptovatelný. Nakonec to, co nebyly schopné dodat zahraniční firmy, našel Ronal na domácím trhu – alternativu v podobě české firmy Eprin, která se již 30 let zabývá integrací automatizace, digitalizace a robotizace po celém světě. Projekt firma přijala jako výzvu, neboť byl v té době největší, před jakým kdy stála, a navrhla odpovídající řešení. V její prospěch hovořilo i to, že v oblasti tisku a přesné aplikace etiket a všeho, co k tomu patří, je mezi jedničkami na českém trhu a dokáže tento segment komplexně zastřešit.

Projekt dvojitého robotického aplikačního pracoviště na přesné lepení 3D etiket byl pro Eprin velkou výzvou vzhledem k různým designům desítek druhů kol. (Zdroj: Ronal)

Po komunikaci všeho potřebného akceptoval Ronal, jako zákazník, že místo preferovaného koncernového dodavatele robotů od jiného výrobce bude pro tento účel na základě konkrétní aplikace využito navrhované robotické řešení značky FANUC. Přesvědčivým argumentem byla především spolehlivá a efektivní spolupráce robotu s kamerovým systémem, který je v daném případě klíčovou záležitostí, protože FANUC není jen dodavatelem robotu, ale i vision systémů, které s ním dokážou velmi úzce kooperovat. Díky tomu nebylo nutné řešit složité nastavování komunikace mezi jednotlivými prvky od různých dodavatelů.

Reklama
Reklama
Reklama

Skutečná výzva pro zákazníka i dodavatele

Projekt dvojitého robotického aplikačního pracoviště přinesl řadu výzev, zejména v realizační a instalační fázi. Největší výzvou byla požadovaná kapacita a přesnost lepení 3D etiket, vzhledem k tomu, že celé řešení aktuálně pokrývá aplikaci etiket na cca 40 druhů kol s různými designy, výškami, průměry, barvami i náklony aplikačních pozic. Po důsledné analýze a ve spolupráci s firmou FANUC byla v realizační fázi věnována velká pozornost hlavně podmínkám na místě a náročnému testování.

Hotové disky putují válečkovým dopravníkem přes jedno z aplikačních pracovišť, kde robotický nástroj aplikuje z blistru 3D etiketu na kolo. (Zdroj: Ronal)

I když simulace a zkoušky ukazovaly, že projekt je realizovatelný, realita ve výrobě je vždy trochu jiná,“ konstatuje CEO společnosti Eprin Jiří Šindelka s tím, že po odladění kritických míst se nakonec podařilo úspěšně projekt dovést do finále a systém do rutinního provozu. V současném stavu dokáže zvládnout zhruba 740 kol za hodinu a udržet míru správného označení blížící se 98 % a v kombinaci s kontrolním mechanismem tedy 100% spolehlivosti.

V referenčním portfoliu dodavatele tento projekt představuje vůbec nejkomplexnější využití vision technologií od společnosti FANUC.

Speciální, na míru vyrobený robotický nástroj s kamerou odnímá z blistru 3D etiketu o velikosti 18 x 10 mm a aplikuje ji na kolo. Problémem byly zejména odchylky a nestálost v rozměrech již tak malých etiket, lesklý nestejný povrch a množství laku na daném kole, kde byla požadována přesnost ± 0,5 mm, ale i časový rámec na celý aplikační proces. Ten činí pouhých šest sekund, během nichž probíhá hned několik úloh strojového vidění a je pořízeno šest snímků s velmi rychlým vyhodnocením. Zařízení tak pracuje doslova na hraně svých možností. Kamery hledají etiketu pro odebrání, aplikační pozici, a nakonec je validována přesnost nanesení etikety, přičemž kolo, které nesplňuje přísné požadavky na přesnost a orientaci aplikované etikety (kontroluje se středová odchylka a rotace), je systémem automaticky vyřazeno tak, aby k zákazníkovi dorazila jen kola v 100% kvalitě.

Klíčovým prvkem pracoviště je robotické rameno a vision technologie značky FANUC, které spolu dokážou velmi úzce kooperovat při lepení titěrných samolepek na přesně určenou pozici. (Zdroj: Ronal)

Stěžejní je zvládnutá spolupráce

Celý projekt, včetně sbírání zadávacích dat, návrhu, konstrukce, montáže, instalace a finálního předání, trval osmičlennému týmu dodavatele Eprin, vyčleněnému na tento projekt, zhruba 2,5 roku. Ronal do příprav zapojil svoje odborníky i externí týmy, které zajišťovaly např. přestavbu dopravníků, ale i budoucí obsluhu robotických pracovišť. Jak totiž zdůrazňuje Jan Polášek, který byl v rámci firemního týmu koordinátorem projektu, právě seznámit lidi s nově zaváděnými technologiemi i jejich posláním a účelem – zejména s tím, že nejde o krok zaměřený v jejich neprospěch, je kromě technických výzev dalším důležitým faktorem, který rozhoduje o úspěšnosti projektu.

Reklama

V rámci konstrukčních prací bylo na 3D tiskárnách vytvořeno několik desítek modelů specializovaného nástroje pro robot, a modely, jež vyhověly požadavkům, byly pak vytvořeny z finálních materiálů, tj. z oceli nebo bronzu kvůli tuhosti a robustnosti, kterou si vyžadovala konstrukce zařízení.

Špičková rychlost lineárního pohybu použitých robotů je 4 m.s–1 a sestavená konstrukce pak zajišťovala zachování požadovaných přesností. Při zpětném hodnocení realizace celého projektu bylo využití českého integrátora vnímáno velmi pozitivně.


Článek je publikován s laskavým svolením redakce magazínu Robotic journal.

Související články
Velké výzvy pro malé společnosti

Automatizace je fenomén, který je výsledkem přirozené lidské touhy posouvat technologický pokrok kupředu ve snaze ulehčit si vlastní život. Byť je automatizace skloňována v mnoha odvětvích, je stále v počátcích svého vývoje. To, co určuje stupeň technologické evoluce, je náročnost člověka jako uživatele a zákazníka. Automatizovat se dá prakticky jakýkoli proces. Například i koupě chytrého telefonu je ve své podstatě automatizace určitého procesu. Chytrý telefon dokáže nahradit běžný telefon, diář, hudební přehrávač a mnoho dalších aplikací. To vše lze nosit v jedné malé krabičce, která se vejde do kapsy.

Automatizace je neskutečný fenomén

Když se na nás František Zimmermann poprvé obrátil jako věrný čtenář, myslela jsem, že jde jen o milou pochvalu a zpětnou vazbu, která vždy potěší a kterých si velmi vážíme. V naší vzájemné komunikaci však byla schovaná také nabídka na pomoc se zpracováním aktuálních témat z naší branže. Poté, co jsem pana Františka vyzpovídala, vyšlo najevo, že má opravdu bohaté zkušenosti nejen v oblasti vývoje, zavádění automatizace a robotizace, ale také s vedením týmů operátorů i vývojových pracovníků. V průběhu roku se s vámi, čtenáři, bude dělit o vlastní zkušenosti formou desetidílného seriálu o různých aspektech zavádění automatizace. Prosím, seznamte se s Františkem Zimmermannem.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Související články
Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Chceme svítit

Povědomí o bývalém vojenském prostoru Stříbro v západní části naší republiky přinášejí buď vzpomínky osobního rázu, nebo přicházejí skrze narukované, kteří zde společně, převážně s romskými spoluobčany z tehdejšího východu Československa, v tankových praporech chránili naši republiku proti vpádu západních imperialistů. Doba se naštěstí změnila. Nyní je to rozvíjející se region jak díky blízkosti k Německu a hlavní dálniční tepně, tak i zásluhou generace techniků, kteří se zde kolem plzeňské Škody zrodili a po jejím rozpadu a rozmělnění se vydali na cestu soukromého podnikání ve strojírenském oboru. Do jedné z takových firem, nacházející se v Kladrubech u Stříbra, jsem se vypravil. Důvodem byla ukázka vzniku a růstu dalšího partnerství s dodavatelem technologií obrábění, společností Mazak.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Vysoká účinnost se stane novým standardem

Na říjnovém veletrhu EMO Milano 2021 společnost FANUC ukázala řadu nových a nedávno představených technologií, a to na svém stánku v hale 7. Prezident a generální ředitel FANUC Kendži Jamaguči odpovídá na otázky týkající se mimo jiné nejnovějších produktových inovací společnosti. Hovoří o zvýšeném zájmu o automatizaci, udržitelných výrobních zařízeních a vlastních chytrých továrnách této firmy.

Získané zkušenosti inovacemi pro zákazníky

Průmysl 4.0 je aktuální výzvou pro výrobce obráběcích strojů. Vlastní znalosti této problematiky uživatelů se na jeho implementaci do reálného provozu podílí velkou měrou a přispívají ke snadnějšímu zvládnutí cesty vedoucí k většímu propojení od výrobců strojů, přes jejich provozovatele až po odběrate dílů na strojích vyrobených. Podívejme se na zkušenosti společnosti Mazak v této oblasti.

Chytré továrny spoléhají na strojové vidění

Přechod výroby k „chytrým továrnám“ je trendem, který následují výrobci po celém světě. Jak je možné transformovat výrobní procesy pomocí digitálních dat, umělé inteligence a mobilních manipulačních systémů tak, aby byly splněny vysoce individuální požadavky zákazníků? Jedním z typů zařízení nezbytných pro tento účel jsou systémy vidění, které nabízejí obrovskou flexibilitu ve výrobním procesu a v posledních letech zažívají obrovský boom, zejména v kombinaci s robotickými aplikacemi.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit