Průmysl 4.0 očima firmy CNC invest

S jednou ukázkou robotické buňky se již zákazníci mohli seznámit na loňských jarních předváděcích dnech, další byla k vidění na MSV v Brně, kde se strojem CITIZEN Cincom D25 1M8 získala firma Zlatou medaili. Každým rokem se snaží CNC invest přicházet s něčím novým, a proto od 1. ledna 2020 rozšířil portfolio strojů o stroje Miyano od CITIZEN Machinery.
Jednotliví výrobci strojů i jejich zákazníci stále přistupují k trendu Průmysl 4.0 různě. Firma CNC invest by ráda byla svým zákazníkům nápomocná v modernizacích v trendu Digitální továrna 2.0. V reálné praxi to znamená sbírání a analyzování dat od strojů, produktů, ale i materiálů. Manipulace s materiálem i výrobky, finální kontrola. Výrobní zařízení i celá továrna bude v budoucnu vybavena množstvím senzorů a kamer pro sbírání dat. Tato data budou zasílána do jednoho místa, kde se s nimi bude dále pracovat, případně v rámci systému budou automaticky analyzována a na základě nich budou řízeny jednotlivé systémy firmy dle zadaného algoritmu. V praxi to znamená hlídání celé výrobní linky, plynulá regulace teploty v hale i v závislosti na čase a vytíženosti výrobní linky a také s ohledem na odběry elektrické energie. Optimalizace výrobních procesů i nákladů firmy s minimalizací chyby lidského faktoru.

Důraz na prevenci a diagnostiku v síti
V případě výrobní linky i strojů se bude zvyšovat kvalita diagnostiky strojů a na základě vyhodnocování parametrů z měřicích čidel se bude lépe identifikovat závada, a hlavně se bude závadám lépe předcházet. V podstatě trendu Průmysl 4.0 jsou inteligentní výrobní stroje propojeny do vnitropodnikové sítě a vše je řízeno a ovládáno z velínu pomocí umělé inteligence pod dozorem lidí.
Záměrem firmy CNC invest je pomoci zákazníkům získat stroje, které je budou přibližovat k tomuto cíli. Jak z pohledu vlastních strojů, tak z pohledu automatizace výroby a kontroly bez lidského faktoru. V této době se firmy přesvědčují, že lidský prvek není jen problematický z pohledu chyb, ale i třeba nyní kvůli pandemii je problém se sdružováním lidí na pracovišti. Samozřejmě, že i v budoucnu bude lidský faktor stále nenahraditelný v určitých úsecích firemní organizace, což je určitě žádoucí i dobré. Ale jak je vidět ze zahraničí, převážně z Japonska, v prostorách výrobních hal lidé ubývají a nahrazují je prvky automatizace a robotizace.
Z hlediska výrobců strojů, které CNC invest zastupuje, tak má každý nějaké řešení, jak být připraven na zapojení svých strojů do průmyslové sítě a M2M komunikaci. Dle standardu výrobců obráběcích strojů musí stroj z pohledu Průmyslu 4.0 splňovat minimálně tyto náležitosti: vzdálené ovládání stroje, čidla jako predikce údržby, monitoring spotřeby energie (Eco monitor) a sbírání výrobních dat (MES).

Pod dohledem senzorů
Stroje od firmy CITIZEN Machinery, konkrétně dlouhotočné automaty Cincom a přesná soustružnická centra Miyano s více revolvery, splňují standard Průmyslu 4.0. Díky progresivní digitalizaci mohou být výrobní kroky v jednom stroji nebo také v několika strojích dohromady monitorovány a dokumentovány. Zasíťování strojů je klíčem k optimalizaci procesů.
Díky integrovaným senzorům je zaručen trvalý dohled nad funkcemi stroje, což je přínosem pro systém údržby během provozu. Prostřednictvím vzdálené údržby je možný přístup ke strojům odkudkoliv a digitální zásah může v případě nouze vyřešit vážné problémy. To nejen šetří čas, ale také zbytečné hovory.
Senzory instalované v soustruhu detekují parametry následujících měřicích jednotek: teplota, zrychlení a vibrace. Chyby v sledu procesů jsou detekovány senzory a přímo přenášeny do PC odpovědného operátora. V případě strojů integrovaných do výrobního řetězce je vyslán signál spolupracujícím strojům, aby se zastavila výroba. Pokud např. dojde k chybě na vykládací jednotce, výroba na soustruhu i nakládacím systému bude přerušena, dokud nebude chyba odstraněna.
Aby byla zajištěna hladká výměna dat mezi operačními systémy a aby všechny zúčastněné jednotky „mluvily stejným jazykem“, spolupracuje Citizen s poskytovatelem specializujícím se na propojení rozdílných rozhraní.
SMART PANEL (viz. obr. 1) vznikl jako inovativní systém, který způsobil revoluci v interakci mezi lidmi a stroji. Platforma nejnovější generace používá speciální algoritmy, které operátorům dodávají celou škálu dat v reálném čase o výkonu stroje, k nimž je přístup přes snadno použitelné a intuitivní rozhraní (HMI).

Skutečné výhody tohoto systému:
- Prediktivní údržba snižuje prostoje stroje
- Zvýšená účinnost
- Delší životnost stroje
- Regulovatelná spotřeba energie
- Neustálé monitorování stroje

Na strojích CITIZEN Miyano mohli návštěvníci loňského veletrhu EMO vidět integrované prvky robotizace, konkrétně gantry zakladače obrobků z palety do stroje. Též byl k vidění výše zmiňovaný SMART PANEL pro jednoduché a přehledné ovládání i diagnostiku. Za zmínku stojí i další integrovaná robotizace pomocí gantry manipulátorů ve strojích CITIZEN Miyano GN 3200W Ocean technology. Tyto velmi přesné soustruhy pro produktivní tvrdé obrábění mají automatické zakládání do vřetena i otáčení obrobků a vyjmutí do pásového zásobníku.

Optimalizace na více vřetenech
Z hlediska vysokého stupně automatizace a zkracování výrobních časů stojí za zmínku další stroj z výrobního závodu CITIZEN Machinery, a to Cincom MC20 (obr. 3). Stroj se pyšní třemi nebo čtyřmi vřeteny, až 12 řízenými osami a velkou variabilitou práce s polotovarem i obrobky (obr. 4). Může pracovat jak v lince propojený manipulátory nebo i s podavači tyčí. Nejefektivnější využití tohoto stroje je na práci s přířezem do průměru až 45 mm a výsledný obrobek je soustružen i efektivně frézován. Díky velké variabilitě a až čtyřem vřetenům se daří co nejvíce optimalizovat rozložení práce na jednotlivých vřetenech bez prodlev. Též umožňuje i vysokou míru automatizace, tzn. i následné měření, korekce, ale např. i montáž jednoduchých sestav přímo na stroji. Rychlost integrovaných manipulátorů na zakládání a vykládání součástí jsou 4 sec. Manipulace s obrobkem mezi vřeteny je jen 2,5 sec. Tyto stroje nacházejí uplatnění hlavně v automobilovém průmyslu, např. v Toyotě, Aisinu a mnoha dalších. Stroje MC20 jsou vhodné na výrobu součástí s vysokou přesností a s mnohem větší variabilitou obrobků oproti strojům typu transferová linka nebo 6vřetenové automaty, kde je již velmi složité přeseřizování a omezený výrobní program. Jednotlivá vřetena mohou být vybavena funkcí LFV, kterou znají snad již všichni zákazníci CITIZENU a nedají na ni dopustit.
Na loňských zákaznických dnech firma CNC invest předvedla svoje pojetí Průmyslu 4.0 s myšlenkou bezobslužného provozu na dlouhotočných automatech, a podobné pojetí bylo představeno i návštěvníkům MSV 2019. V tomto pojetí byla předvedena 100% kontrola vyrobených obrobků s případnou korekcí do stroje v automatickém režimu na robotické buňce (obr. 2), jejíž základ tvořil stroj Citizen Cincom D25-1M8 s podavačem tyčí Iemca Boss 338. Pro odebírání obrobků z vynašeče stroje byl použit kolaborativní robot FANUC. K odebírání obrobků dochází mimo stroj, tudíž toto řešení neovlivňuje výrobní takt stroje, což je u dlouhotočných automatů velmi důležité.

Přesné měření pro přesné obrábění
Jako poslední článek v robotické buňce je měřicí zařízení Renishaw Equator 300 a samozřejmě místo na třídění OK a vadných kusů. Měřicí zařízení vyhodnocuje očištěné obrobky, je možné tisknout i protokol z měření a při zjištění rozměrové odchylky zašle měřicí zařízení opravu korekce do stroje. Z hlediska Průmyslu 4.0 a kroku k digitální továrně jsou všechna zařízení připojena na podnikovou síť pro vzdálené sledování. Navrhované řešení eliminuje chybu obsluhy při měření a zadávání korekcí, snižuje náklady na lidské zdroje, zvyšuje produktivitu a zajišťuje 100% kontrolu na výstupu. V případě větší chyby dojde k zastavení stroje a přivolání obsluhy.
Toto řešení je použitelné na širokou škálu obrobků, robot může být doplněn 2D průmyslovou kamerou pro vybírání kusů z košíku, jak bylo k vidění na MSV v Brně. Další možné řešení je implementace tohoto principu na více dlouhotočných CNC automatech s jedním manipulátorem a měřicím zařízením.
Společnost CNC invest ve spolupráci s partnery nabízí řešení na klíč, a jak již zákazníci firmy vědí, je nabízena i příprava a odladění technologií.
Další špičkový japonský výrobce firma YASDA používá řídicí systém FANUC iHMI – inteligentní dotykové ovládací rozhraní s uživatelsky příjemnou nadstavbou OpeNe dle standardu Průmyslu 4.0. Z hlediska automatizace je velmi zajímavý stroj YASDA PX30i, který při vysoké standardní přesnosti nabízí cenovou konkurenceschopnost proti jiným 5osým strojům s nižší přesností. Stroj je vybaven velkým zásobníkem nástrojů („matrixový” typ pro až 306 nástrojů), velkým paletovým zásobníkem na 33 palet pro automatickou výměnu (obr. 5) a novým dotykovým panelem umožňujícím jednoduché ovládání. Vysoká rychlost a stabilní výměna palet je zajištěna precizní automatizací.

Robotičtí brusiči
Automatizace a robotizace zasahuje i do oblasti broušení. Curtis Machine Tools (CMT) používá svoji řadu Vector pro sériové broušení menších dílů se submikronovými tolerancemi. Tyto kompaktní stroje mají flexibilní design a mohou tak být upraveny pro konkrétní aplikaci. Součástí stroje je integrovaný tříosý zakladač pro manipulaci s obrobky. Vkládání obrobků může být realizováno dopravníky, např. hromadným vibračním separátorem, a vykládat obrobky lze buď dopravníkem s oddělením jednotlivých obrobků, případně do paletky. Typickými poli aplikací Vectoru jsou produkce nástrojů či díly pro automotive (např. části turbodmychadel nebo vstřikovacích jednotek).
Tradiční výrobce s pověstnou japonskou přesností a spolehlivostí Amada má v rámci automatizace v broušení také bohaté zkušenosti. Pro velké dávky je určen model DV1 (obr. 6). Jde o plně automatizované brousicí centrum s kamerovou technologií CCD. Kamera i digitálně zaměřený CAD systém umožňují automatické zaznamenání a zpracování dat, a lze měřit jak obrobek, tak i brusný kotouč. Výsledek je porovnán s požadovanou hodnotou, naměřená data jsou poté zpracována a obrobek je přebroušen k finálnímu povrchu s přesností na mikrony. Zabudovaná robotická ruka umožňuje automatickou produkci, např. velmi přesné profily lze brousit v menších i větších sériích.
Robotickou ruku lze jako opci zvolit i k univerzální profilové brusce Meister G3. Tato ruka, plně integrovaná do stroje, umožňuje využít 15 stanic pro výměnu obrobků či brusných kotoučů.

Pozvání do showroomu
CNC invest plánuje během letních měsíců ve svém showroomu průběžnou ukázku strojů od firmy CITIZEN Machinery – dlouhotočné automaty Cincom i přesné vícerevolverové soustružnické stroje Miyano s kluzným vedením.

To vše pod mottem Miyano + Cincom = Citizen v ČR konečně pod jednou střechou.

Publikováno: 9. 6. 2020 | Počet zobrazení: 1023 208