Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2023/03/05_small-1.png

Pełna automatyzacja i elastyczność: wielowariantowy montaż manometrów w krótkich cyklach


Wykorzystany przez firmę WIKA Polska SGF system ACTIVE Mover marki Rexroth skraca czasy przezbrajania i zwiększa produktywność

WIKA Polska SGF wytwarza tysiące wariantów manometrów za pomocą systemu Automatic Gauge Assembly (AGA 1) opartego na rozwiązaniu ACTIVE Mover firmy Bosch Rexroth. Skraca on czasy przezbrajania o ponad 50%. (Zdjęcie 1: Bosch Rexroth AG)

Ponad 10 000 wariantów i serie obejmujące od jednej po tysiące sztuk – z myślą o trwałym zwiększeniu produktywności firma WIKA Polska SGF postawiła na automatyzację montażu manometrów w fabryce we Włocławku i wdrożenie koncepcji Przemysł 4.0. W ramach ścisłej współ-pracy z firmą Bosch Rexroth przedsiębiorstwo opracowało wysoce zautomatyzowaną, elastyczną linię do montażu manometrów, która bazuje na systemie transportowym ACTIVE Mover marki Rexroth
i pozwala skrócić czasy przezbrajania o ponad 50%.

„W trakcie jednej zmiany musimy czasem przezbrajać linie do montażu manometrów 15–20 razy” – tak opisuje wyzwanie Mario Scheffner, dyrektor ds. technicznych firmy WIKA Polska SGF. „Nie dotyczy to każdej zmiany, ale zdarza się to coraz częściej, ponieważ serie stają się krótsze, a nam zależy na elastyczności produkcji”. Do niedawna częściowo zautomatyzowany mon-taż manometrów realizowano za pomocą dwóch obrotowych maszyn transfe- rowych. Umożliwiają one realizację krótkich cykli i sprawne wytwarzanie dużej liczby sztuk. Ich przezbrajanie wymaga jednak czasochłonnych prac mechanicznych. Co więcej, w przypadku niektórych wariantów pojawiają się dodatkowo półprodukty, które trzeba dostarczyć do kolejnej maszyny.

20 stanowisk w jednej instalacji działającej w krótkich cyklach

WIKA rozwija się na całym świecie. W 2020 r. przedsiębiorstwo postanowiło wykorzystać rozwiązanie realizujące krótkie cykle, aby całościowo zautomaty-zować generowanie strumienia wartości w ramach produkcji manometrów,
a jednocześnie zwiększyć elastyczność. „Potrzebujemy linii z 20 stanowiska-mi obejmującymi montaż, wykrawanie, sprężyny pomiarowe, kalibrację, wizyj-ne systemy kontroli jakości, przykręcanie śrub i nanoszenie oznaczeń” – wy-jaśnia złożoność instalacji Mario Scheffner. Wytwarzane przyrządy są stoso-wane zarówno w technice medycznej, jak i do monitorowania sprężonego powietrza w spawalnictwie, muszą więc sprostać ciśnieniom sięgającym 400 bar.

Po dogłębnej analizie rynkowej przedsiębiorstwo WIKA Polska SGF zdecydo-wało się na system transportowy ACTIVE Mover firmy Bosch Rexroth. Składa się on z modułów odcinkowych i łukowych, które tworzą zamknięty owal ob-sługiwany przez pojedynczy silnik liniowy. Palety na przedmioty obrabiane poruszają się na całej długości linii niezależnie od siebie, trafiając precyzyjnie na wyznaczone pozycje. Możliwa jest też zmiana kierunku przemieszczania oraz przechodzenie po kolei na różne pozycje w obrębie jednego stanowiska. Tak rozpoczął się projekt o nazwie „Automatic Gauge Assembly”, czyli
w skrócie „AGA 1”.

Od 20–25 minut do 0 sekund

Decydującą zaletą nowej linii montażowej AGA 1 są krótsze czasy przezbra-jania. „W przypadku obrotowych maszyn transferowych przestawienie na różne wielkości manometrów i lokalizacje przyłączy trwało 20–25 minut,
w przypadku systemu AGA 1 jest to 0 sekund” – opowiada z dumą Mario Scheffner. Nowa linia skraca w sumie czasy przezbrajania w montażu wielo-wariantowym o ponad 50%. Duża dynamika systemu niesie też ze sobą inne korzyści w obszarze produktywności. Palety na przedmioty obrabiane mogą być przemieszczane z przyspieszeniem nawet 40 m/s². Skraca to czas transferu między stanowiskami, co do minimum ogranicza czas realizacji całego cyklu na linii.

Rozwiązanie stosowane przez firmę WIKA jest „zgodne z każdym systemem MES”, co podkreśla Piotr Krotki, dyrektor ds. automatyzacji w przedsiębior-stwie. Wraz ze swoim zespołem odpowiada on za konstrukcję, orogramowa-nie sterowników i uruchamianie instalacji produkcyjnych w firmie WIKA Polska SGF. Informacje o partii produkcyjnej do zmontowania są wczytywane za pomocą kodu QR lub kodu kreskowego. „Maszyna w nawet 70–80% kon-figuruje się samodzielnie” – wyjaśnia Piotr Krotki. W zależności od montowa-nego wariantu dowolnie programowalne palety na przedmioty obrabiane trafiają na różne pozycje na poszczególnych stanowiskach. Znacznie zwię-ksza to całkowitą efektywność wyposażenia (ang. Overall Equipment Effectiveness – OEE) i zmniejsza ilość czasochłonnych, ręcznych prac niezbędnych przy przezbrajaniu. Jednocześnie linia w pełni dokumentuje każdy zautomatyzowany krok montażu, spełniając w ten sposób coraz częstsze wymagania klientów w zakresie identyfikowalności.

Otwartość na każdą architekturę sterownika

„Dzięki otwartym interfejsom rozwiązanie Motion Control w systemie ACTIVE Mover integruje się z naszym sterownikiem instalacji za pomocą interfejsu PROFINET” – podkreśla Piotr Krotki. Powtarzalność wynosi 0,01 mm. „Pięć stanowisk porusza się również w osi Z” – zwraca uwagę Mario Scheffner. Na dwóch stanowiskach testowania, na których niezbędna jest szczególnie duża dokładność pozycjonowania, firma WIKA Polska SGF zastosowała dodatko-we silniki liniowe ML3, kompaktowe napędy IndraDrive CS i prowadnice szynowe kulkowe ze zintegrowanym indukcyjnym systemem pomiarowym. One również zostały podłączone do sterownika instalacji przy użyciu interfejsu PROFINET. Pola elektryczne silników liniowych nie zakłócają działania indukcyjnego systemu pomiarowego. Ponadto jest on niewrażliwy na zabrudzenia i drgania, nie wymaga też energochłonnego powietrza uszczelniającego. WIKA Polska SGF wdraża teraz indukcyjny system pomiarowy również w obrotowych maszynach transferowych.

Zakres siły od 1,6 do 120 kN

Zespół Piotra Krotkiego stworzył wcześniej w zakładzie firmy Bosch Rexroth w Stuttgarcie testową paletę na produkty obrabiane, aby w ramach komplek-sowych symulacji skonstruować system AGA 1 i wirtualnie zweryfikować poszczególne kroki procesu. „Przy programowaniu sterownika PLC firma Bosch Rexroth zawsze zapewniała nam niezbędne wsparcie” – wspomina dyrektor ds. automatyzacji.

Sama wstępna budowa i uruchomienie systemu AGA 1 odbyły się bezpośred-nio w fabryce WIKA Polska SGF we Włocławku. Stelaż jest zbudowany z pro-fili aluminiowych pochodzących z systemu podstawowych elementów mecha-nicznych (MGE) firmy Bosch Rexroth. Dzięki śrubom centrującym i kątowni-kom elementy są ustawiane bezpośrednio i nie wymagają regulacji. Uzupeł-nieniem systemu mechanicznego jest aluminiowy blat. O wszechstronności rozwiązania może świadczyć jedno ze stanowisk wciskania: w zależności od wariantu stosowane są na nim siły od 1,6 kN do 120 kN.

System AGA 1 znajduje się jeszcze w fazie rozruchu. „Najpierw chcemy zadbać o jakość, a potem zajmiemy się zwiększaniem prędkości” – podkreśla Mario Scheffner. Osiągnięcie maksymalnej szybkości produkcji jest już jednak bliskie. Instalacja już teraz jest uznawana w firmie WIKA za rewolucyj- ną. Zdaniem Mario Scheffnera mogą do niej wkrótce dołączyć kolejne linie montażowe.

Tekst w ramce: Informacje o firmie WIKA

Firma WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG należy do czołowych dostaw-ców branżowych rozwiązań z zakresu techniki pomiaru ciśnienia, temperatu-ry, poziomu napełnienia, przepływu i siły. Grupa ma zakłady produkcyjne
w Australii, Brazylii, Chinach, Indiach, Kanadzie, Niemczech, Polsce, RPA, Stanach Zjednoczonych, Szwajcarii i Włoszech. W dwóch polskich zakładach zatrudniających ok. 2300 pracowników WIKA Polska SGF wytwarza ponad 30 mln przyrządów rocznie.

Całą linię obsługuje silnik liniowy, dzięki któremu palety na przedmioty obrabiane poruszają się niezależnie od siebie, trafiając precyzyjnie na wyznaczone pozycje. Możliwa jest też zmiana kierunku przemieszczania oraz przechodzenie po kolei na różne pozycje w obrębie jednego stanowiska. (Zdjęcie 2: Bosch Rexroth AG)

Instalacja do kompletnego montażu manometrów w krótkich cyklach: 20 stanowisk obejmujących montaż, wykrawanie, sprężyny pomiarowe, kalibrację, wizyjne systemy kontroli jakości, przykręcanie śrub i nanoszenie oznaczeń. (Zdjęcie 3: Bosch Rexroth AG)

ACTIVE Mover bezproblemowo łączy się przez interfejs PROFINET z architekturą sterownika i systemu MES stosowanego przez firmę WIKA Polska SGF. (Zdjęcie 4: Bosch Rexroth AG)



Utworzono: / Kategoria:

Reklama



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • PR200 to uniwersalne i łatwe w obsłudze urządzenie zaprojektowane w plastikowej obudowie do montażu na szynie DIN jako alternatywa dla PLC. Przekaźnik jest dostępny w kilku wersjach dla napięcia stałego i przemiennego. Jest wyposażony w cyf...
  • Systemy RFID są ekonomiczne, uniwersalne i zapewniają niezawodność procesów, np. w intralogistyce. Zadania związane z identyfikacją stały się teraz łatwiejsze, szczególnie gdy potrzebna jest duża liczba punktów identyfikacji, dzięki  głowic...
  • #PILZ wraca na rynek komponentów dla aplikacji zdecentralizowanych z nową wyspą z grupy #PDP67 powiększając tym samym istniejące portfolio o nowe rozwiązanie.Moduł PDP67 jak każda wyspa I/O to urządzenie ułatwiające koncentrację sygnałów w ...
  • Obsługa za pomocą urządzeń mobilnych zapewnia wygodę i ciągłość pracy Operatorzy maszyn mogą teraz płynnie przełączać kontrolę nad maszyną między głównym interfejsem HMI a urządzeniami mobilnymi. Nowa funkcja systemu mapp View firmy B&R...
  • RPI-1ZI-U24A, to przekaźnik  instalacyjny wytrzymujący maksymalny prąd załączania 120A w czasie 20ms. Przekaźnik ten dedykowany jest do załączania obwodów o wysokim prądzie początkowym, w szczególności do obwodów oświetleniowych, potwierdzo...