Naučit stroje, aby se obsluhovaly samy
Zpracovatelský průmysl se stále více zaměřuje na velkosměsovou výrobu menších sérií se značnou různorodostí produkce, aby pružně reagoval na rozdílné požadavky zákazníků. S tím roste i poptávka po automatizaci zpracování dílů.
Na mnoha pracovištích se stále používají ručně ovládané obráběcí stroje, jako jsou univerzální soustruhy nebo frézky, které však nejsou vhodné pro sériovou výrobu kvůli obtížím při dosahování vysoké přesnosti a potřebě kvalifikované obsluhy. Proto pokročil vývoj automatizační techniky s využitím obráběcích strojů, a popularitu získávají i tzv. multitaskingové víceúčelové stroje schopné provádět soustružení, frézování i další složité obráběcí operace na jediném zařízení, které umožňuje obrábění polotovarů na hotové výrobky.
K výrobcům, kteří vyvíjejí produkty zaměřené na automatizaci multitaskingových strojů, patří i japonská firma Nakamura-Tome Precision Industry, která charakterizovala několik oblastí, kde může být automatizace významným přínosem, resp. úkoly, které lze skutečně automatizovat, a způsoby, jak toho dosáhnout.
Automatizaci obráběcích strojů firma chápe zejména jako proces jejich integrace s periferními zařízeními, jako jsou nakladače a roboty, za účelem zvýšení produktivity tím, že umožní strojům provádět část nebo všechny obráběcí procesy autonomně namísto spoléhání se na lidské operátory. Navíc v době, kdy firmy v celém zpracovatelském průmyslu čelí výraznému nedostatku kvalifikovaných pracovníků. Vzhledem k tomu, že technologie stále mění výrobní sektor, roste poptávka po lidech se specializovanými odbornými znalostmi, ale velká část pracovní síly postrádá schopnosti potřebné pro tyto pozice. Situaci navíc zhoršuje odchod starší generace do důchodu a neochota mladších budovat svou kariéru v těchto oborech.
Operátoři jsou tak často přetíženi, protože posun k velkoobjemové a maloobjemové výrobě vedl ke zvýšeným změnám nastavení pro zpracování, což od obsluhy strojů vyžaduje více času věnovaného zakládání a vykládání obrobků nebo kontrole rozměrové přesnosti. Níže jsou příklady procesů, které lze reálně automatizovat.
Přenos, zakládání a vykládání dílů
Ruční zakládání a vykládání těžkých obrobků do a ze strojů je časově náročné a nebezpečné. Zakládání materiálů a vykládání hotových výrobků lze automatizovat, díky čemuž lze provozovat stroj bezpečně a efektivně, aniž by kvalita práce závisela na obsluze. K zařízením, která jsou vhodná pro automatizaci manipulace s díly, patří např. gantry nakladač, hřídelový nakladač, podavač tyčí, zakladač/vykladač, kloubový robot apod.
Vnitřní a vnější měření
Zatímco měření vždy vyžadovalo kvalifikovanou obsluhu, nyní jsou k dispozici stroje pro automatizaci měření obrobků. Některé měří obrobky interně, zatímco jiné externě po odebrání hotových výrobků pomocí portálového zakladače nebo podobného zařízení, a poté je automaticky přenášejí do skladu. Zde patří k cílům vhodným pro automatizaci např. dotyková sonda, gantry zakladač nebo výměna čelistí sklíčidla, která se při seřizování obvykle provádí ručně nástrojem, což ztěžuje práci obsluhy. Automatizace výměny čelistí usnadňuje bezobslužný noční provoz a zajišťuje nepřetržitou dobu provozuschopnosti. Tyto operace lze řešit např. pomocí kloubového ramene robota, vestavěného přenosového zařízení atd.
Programování
Vytváření obráběcích programů u CNC strojů může být pro nezkušené inženýry náročné. Pokud se však pro programování použije vyhrazený software, lze proces automatizovat, což výrazně zkrátí pracovní dobu. V tomto směru může být významnou pomocí originální software vyvinutý každým výrobcem obráběcích strojů, software pro tvorbu CAD atd.
Petr Sedlický
Foto: Nakamura-Tome Precision Industry
3
.gif)
