Rugalmas automatizálás a magas alkatrészváltozatosságért

A Bin Picking és a hengerművelési technológia a fogazott tengelyek gyártásában a Rickmeiernél

171
Sorvégi kimenet készre megmunkált munkadarabokkal ©Liebherr

A rendezetlen nyersalkatrészből a kész fogazott szivattyú tengelyig: A Liebherr-Verzahntechnik GmbH egy erősen automatizált gyártósorral valósította meg a folyamatláncot a Balvéban található Rickmeier GmbH szivattyúgyártó számára. A folyamat a vonali belépésnél lévő bin pickingtől kezdve több megmunkáló állomáson át, beleértve a hengermarást, egészen az automatikus késztermék-lerakásig terjed. Az eredmény: magasabb termelékenység, stabil folyamatok és maximális rugalmasság.

Ha a mechanikusan hajtott fogaskerék szivattyúknak megbízhatóan kell működniük, akkor minden részlet számít – különösen a fogazott hajtótengelyek minősége. Ezen komponenseket a Rickmeier GmbH a dél-nyugat-fali Balvéban gyártja saját fogaskerék szivattyúi részeként. A több mint 230 munkavállalót foglalkoztató vállalat elismert világpiaci vezető a fogaskerék szivattyúk, szelepek és olajellátó rendszerek terén a nemzetközi gépgyártásban. A fejlesztés és a gyártás a telephelyen összpontosul.

Robotok mágneses fogóval a munkadarabok irányított behelyezésénél a sorjázó állomásba ©Liebherr

A termelékenység és a rendelkezésre állás növekvő követelményeinek teljesítése érdekében a Rickmeiernél úgy döntöttek, hogy egy meglévő, részben automatizált gyártósort cserélnek le. A cél egyértelműen magasabb automatizálás és nagyobb rugalmasság volt a széles alkatrészválasztékhoz. „Mi egy viszonylag kis vállalat vagyunk, sok variációval,” magyarázza Elmar Schierhoff csapatvezető. „A termelésünknek ezért rugalmasnak, hatékonynak és megbízhatónak kell működnie.”

Folyamatos automatizálás a nyers alkatrésztől a kész alkatrészig

Az új berendezés automatizálja a fogazott tengelyek teljes gyártását. A vonal bejáratánál henger alakú nyersalkatrészeket rendezetlenül helyeznek el; az alkatrész méretétől függően egy doboz 50 és 1.000 darab között tartalmazhat. Egy Bin-Picking cellában, álló 3D kamerával, a LHRobotics.Vision szoftver észleli a munkadarabok helyzetét a tartályban. Egy mágneses fogóval ellátott robot automatizáltan kiemeli őket, és a LHRobotics-Vision szoftver irányítása alatt orientáltan helyezi el őket a lemezelő állomás betöltő prizma helyére. Ott a nyersanyagokat először eltávolítják a sorjázásból, majd síkba marják – ez a folyamatlépés korábban manuálisan történt.

Pneumatikus párhuzamos dupla fogó az automatizált munkadarabok kezelésére a különböző megmunkáló állomások között ©Liebherr

Egy második robot ezután átveszi az anyagáramlást az egész létesítményben. Egy pneumatikus párhuzamos dupla fogóval eltávolítja a munkadarabokat a lecsiszoló állomásból, és átadja őket az egyik csatlakoztatott esztergagépre. Ezt követően a komponenseket egy fúvató állomásra szállítja a tisztítás érdekében, majd egy lézerállomásra, ahol a darabok nyomon követésére szolgáló azonosítót helyeznek el.

A következő lépésben a munkadarabokat egy optikai mérőállomáson ellenőrzik. A robot ezután az integrált műanyag lánckerékre (KKB) helyezi őket a Liebherr LC 300 köszörűgépén, amely automatikusan betölti a munkadarabokat. A köszörülés után az alkatrészek egy mosógépen haladnak át, és végül a vonal kimenetén rendezve munkadarab-paletákra helyezik őket.

A teljes rendszer integrációja a Liebherr-Verzahntechnik GmbH kezében volt. A saját gépeken és rendszereken kívül a vállalat más gépgyártók bevonását is koordinálta. „A Liebherr összkoncepciója meggyőzött minket” - mondja Elmar Schierhoff. „A tapasztalat, a szakértelem és a fogaskerék-technika és automatizálás egy kézből való kombinációja volt a döntő.”

Kihívások: nagy alkatrészváltozatosság, korlátozott hely

Automatizált munkadarab szállítás a Rickmeier által saját maguk által gyártott munkadarab-tartókra a LC 300-as megmunkálás után ©Liebherr

A berendezés tervezésének központi kihívása a nagy változatosság volt: körülbelül 50 különböző alapanyagból körülbelül 750 különböző késztermék-változatot állítanak elő. E széles spektrum hatékony kezelésére a Liebherr egy rugalmas tárolási koncepciót dolgozott ki. Használatban vannak forgó tárolók, valamint különböző méretű felvételekkel rendelkező raklaprendszerek, amelyek lehetővé teszik a munkadarabok közbenső tárolását.

A munkadarab-fogók gyártását Rickmeier saját házon belül végezte – a Liebherr-rel együttműködve. „Célunk egy olyan berendezés volt, amely a lehető legkisebb beállítási idővel rendelkezik, miközben nagy alkatrészváltozatosságot kínál” – mondja Marcel Mutzenbach, az ipari mérnökség és IT vezetője.

A szűk helyzetek a termelésben szinte még nagyobb kihívást jelentettek. Az egész berendezést viszonylag kis területen kellett elhelyezni – ez egy nagyon precíz tervezést igényelt. „Ez igazi centimétermunka volt” – mondja Elmar Schierhoff. „A kiindulási helyzet a Liebherr csapata számára korántsem volt egyszerű – de végül minden a helyére került.”

Több autonómia a gyártás számára

Közösen sikeres (b.l.t.j): Stefan Reiß (Északi területi értékesítési vezető), Ingo Baldermann (Automatizálási projektmenedzser), Dominik Mayr (Üzembe helyezés), mindannyian Liebherr-Verzahntechnik GmbH, Elmar Schierhoff (Kerék tengelyek csapatvezetője), Marcel Mutzenbach (Ipari mérnöki és IT vezető), Christian Schröer (Berendezésvezető Rickmeier), mindannyian Rickmeier GmbH ©Liebherr

A termelékenység és a minőség mellett a munkavállalók ergonomikus tehermentesítése is fontos szerepet játszott. A automatizált bin picking ma már a nehéz munkadarabok kezelését is elvégzi – egyes nyersalkatrészek akár 20 kilogrammot is nyomhatnak. „Régen ezeket a részeket manuálisan is le kellett forgatni” – mondja Marcel Mutzenbach. „Ma a rendszer ezt a lépést is teljesen automatizáltan végzi. Munkavállalóink jobban tudnak összpontosítani a bonyolultabb feladatokra.” A kezelési igény alacsony marad: üzemeltetéshez, felügyelethez és beállítási folyamatokhoz átlagosan körülbelül 1,5 munkavállalóra van szükség műszakonként.

Partnerségi projektmegvalósítás

A projekt 2023 végén indult, a teljes berendezés átadása 2025 végén történt. Ez idő alatt a két vállalat csapatai szorosan együttműködtek, a heti állandó találkozók folyamatos eszmecserét biztosítottak. „Az együttműködés számunkra is nagyon konstruktív és pragmatikus volt – ilyen formában nem mindig magától értetődő,” mondja Ingo Baldermann, aki a Liebherr-Verzahntechnik GmbH-nál felelős a projektért.
A üzembe helyezés után is megbízhatóan rendelkezésre áll a Liebherr-szolgáltatás. „A reakcióidők nagyon gyorsak – a távoli támogatás esetén is“ – számolt be Elmar Schierhoff. „Megvannak a fix kapcsolattartók, közvetlenül elérjük a megfelelő embereket – ha szükséges, a szokásos munkaidőn kívül is.”

Az alapja a további növekedésnek

A Rickmeier GmbH vállalati központja Balve-ben (Németország). ©Rieckmeier

Az új gyártósorral Rickmeier képes volt bővíteni a termelési kapacitásait, miközben javította a minőséget és a folyamatellenőrzést is. A lézeres jelölés lehetővé teszi a komponensek nyomon követhetőségét is. Rickmeier számára ezért a berendezés nemcsak technológiai ugrás, hanem fontos építőelem a jövőbeli növekedéshez is. „Folyamatosan fektetünk a gépparkunkba” – mondja Marcel Mutzenbach. „A jövőbeli automatizálási projektekben is megbízható partnerként tekintünk a Liebherrre.”

Kapcsolat:

www.liebherr.com