Je to úloha, ktorú spoločnosť Supfina Machine Company berie vážne. Spoločnosť so sídlom v Nemecku a výrobným závodom v severoamerickom North Kingston je OEM výrobca známy svojim vysoko presným obrábaním. Tento proces, nazývaný aj superfinišovanie, mení kvalitu povrchu alebo iných geometrických presností ako je plochosť, kruhovitosť, či priamosť a zvyšuje výkon produktu, na ktorý je aplikovaný.
Mnohé z týchto výrobkov prechádzajúcich cez stroje Supfina možno nájsť, kvôli optimálnej presnosti medzi pohybujúcimi sa časťami , v motore alebo v prevodovke automobilu. Presnosť vlastných nástrojov a rozlišovacia schopnosť je pre spoločnosť Supfina dôležitá, no zákazníci tiež oceňujú schopnosť adaptovať sa a meniť dizajn obrábacích strojov tak, aby plnili premenlivé potreby pre výrobky a výrobné procesy.
Nákladovo efektívny výrobný proces
Presne to sa stalo pred dvoma a pol rokmi, kedy dodávateľ pre automobilový priemysel z USA požiadal OEM výrobcu, aby ponúkol riešenie pomocou superfinišovania pre časť, ktorá bude použitá v systéme vstrekovania paliva. Dodávateľ, aktuálny zákazník Supfina, práve získal zákazku na výrobu tejto, zbrusu novej súčiastky , ktorú potrebovali v čo najkratšom čase vyrobiť. Dodávateľ chcel udržať výrobu v Spojených štátoch, ale nato potreboval výrobný proces nákladovo zefektívniť.
Ich požiadavka na spoločnosť Supfina znela: Vytvoriť automatizovanú superfinišovaciu výrobnú bunku, ktorá by vyrobila každých 18 sekúnd jednu súčiastku bez akéhokoľvek manuálneho zásahu. Presnejšie povedané, potrebovali naložiť do stroja 400 dielov a nechať ho bežať bez dozoru, pretože si nemohli dovoliť pridať do výrobného procesu ďalšiu pracovnú silu.
Jednalo sa o zaujímavú aplikáciu, pretože všetky pohyby, ktoré sa realizovali mimo superfinišovania, diktovali rýchlosť práce bunky. "Na takúto požiadavku potrebujete buď robota alebo niekoľko ľudí," hovorí Andrew Corsini, prezident a generálny riaditeľ spoločnosti Supfina Machine Company. A tak Supfina našla robota.
Výrobné zariadenie na kľúč
Ďalším nadväzujúcim krokom bola integrácia a automatizácia do procesu. Supfina zvyčajne dodáva svojim zákazníkom kompletne vybavené riešenie s definovaným vstupným a výstupným miestom stroja. To znamená, že v rámci výrobnej bunky - od ochrany, cez chápadlo, robota až po zásobníky, musí byť všetko integrované, automatizované a riadené. Zákazník už používal štandardizovanú robotiku od spoločnosti FANUC America Corp a programovateľné automaty Allen-Bradley® od Rockwell Automation, Supfina teda použila vo svojom riešení takisto produkty týchto spoločností.
Supfina takisto zabezpečila pomoc od spoločnosti Elm Electrical Inc, systémového integrátora odporúčaného FANUC a Rockwell Automation. Systémový integrátor Elm Electrical so sídlom v Westfield, Massachutes, je dodávateľ automatizovaných systémov prepojených s MRP/ERP systémom v oblasti automatizácie a elektrotechniky. Elm Electrical spravidla navrhuje a vyrába na zákazu mechanické systémy a poskytuje dlhodobý servis a podporu. Na trh dodáva vyspelé riešenia pomocou PLC, HMI, VFD, kamerových systémov a robotiky.
Ich obrovské skúsenosti s robotikou, riadením pohybu a snímaním a spracovaním obrazu mohli naplno využiť pri projekte, do ktorého ich prizvala Supfina. Aj keď Supfina môže poskytovať integračné služby aj samostatne, v tomto prípade využila Elm Electrical na návrh a integráciu celej výrobnej bunky pre nový typ produktu.
Výrobná bunka
Uzatvorená výrobná bunka sa skladala zo šesťosého robota FANUC LR Mate 200iC, štyroch zásobníkov (každý s kapacitou 100 súčiastok na zásobník) a používala systém riadenia pohybu Allen-Bradley Compact-LogixTM L43, ktorý komunikoval s robotom cez EtherNet/IP™. Robot zodvihne súčiastku a položí ju do obrábacieho stroja. Dvojhlavové chápadlá robota dokážu odniesť prítomnú súčiastku, otočiť obrábanú súčiastku a vložiť ju do chránenej stanice tak, by nedošlo k poškriabaniu. V ďalšom kroku sa opäť otočia a vyberú zo zásobníka ďalšiu súčiastku.
Grafický terminál Allen-Bradley PanelView™ od spoločnosti Rockwell Automation poskytuje operátorom rozhranie, ktorým zadávajú riadiace príkazy. V priebehu výrobného procesu na výrobnej bunke nie je potrebná žiadna ľudská reakcia – výnimkou je manuálny presun zásobníkov v prípade, že robot skonči svoj výrobný cyklus. "S dvoma vloženými zásobníkmi, systém môže bežať bez dozoru skoro hodinu," hovorí Kyle Richar, obchodný riaditeľ spoločnosti Elm Electrical. Automatizovaný proces sa zastaví iba vtedy, ak v zásobníku nebudú žiadne súčiastky alebo ak je potrebné zmeniť nástroj na obrábacom stroji.
Spokojný zákazník je pravdivým meradlom úspechu
Skompletizovať celý projekt a uviesť ho do prevádzky trvalo asi šesť mesiacov. Zákazník má automatizovanú bunku integrovanú do svojho výrobného procesu už viac než rok. "Projekt sme stihli načas," hovorí A.Corsini, "a zákazník bol spokojný." Spokojný zákazník, dodáva, je pravdivým meradlom úspechu. Pre nás je dôležitá aj schopnosť dodať riešenie načas, v rámci rozpočtu a vo vysokej kvalite. Čo nutne znamená, že na procese prípravy sa podieľalo viac ľudí než na nasadenej technológii v ostrej prevádzke. „Veľkým prínosom je schopnosť počúvať klienta a byť zainteresovaný na dobrom výsledku,“ poznamenáva.
Ešte pred fyzickou prípravou projektu, spoločnosť Elm Electrical vytvorila 3D CAD model výrobnej bunky. Takto získaný obraz integrácie systému pomohol pri lepšom porozumení a rozvrhnutí projektu pre Supfina a zákazníka. Pre túto špecifickú aplikáciu sa im poradilo udržať náklady na nízkej úrovni, pretože integrovali robota s Logix kontrolérmi a nie CNC stroj.
Hneď po schválení CAD návrhu sa začali práce na stavbe výrobnej bunky priamo v závode Elm Electrical. Po kompletizácii presunuli systém do Supfina, kde ho doladili a testovali. Na požadovanú prevádzku sa systém dostal po schválení objednávateľa projektu. Automobiloví dodávatelia musia pri kontrole kvality spĺňať normu 16949 ISO/TS a stroj Supfina tieto požiadavky dodržal.
Výrobca stroja je samozrejme stále k dispozícii, či už na servis stroja, zabezpečenie náhradných dielov alebo je pripravený odpovedať na otázky. A.Corsini vysvetľuje, že vzťah so zákazníkmi a integrátormi musí predstavovať dlhodobé partnerstvo. „Sčítané a podčiarknuté, ak nás naši zákazníci odporučia alebo s nami budú opäť spolupracovať, vtedy sme splnili požiadavky projektu,“ uzatvára A.Corsini.