Современные технологии все активнее входят в нашу жизнь. Роботизированными технологиями уже никого не удивишь. Одна из отраслей, в которой такие ноу-хау активно применяются, стала деревообработка. Например, компания KUKA уже реализовала целый ряд профильных проектов на эту тему. Какие преимущества получили производители?
О том, какие преимущества получают производители деревообрабатывающей отрасли от применения роботизированных технологий журналу «ЛПК Сибири» рассказал Евгений Лобанов, руководитель направления роботизации KUKA Robotics.
Применению роботизированных технологий в деревообработке в России способствует целый ряд тенденций, которые можно наблюдать сегодня на рынке. Это потребность в снижении себестоимости продукции, сложившаяся нехватка как работников для монотонных операций, так и высококвалифицированных кадров для более ответственных позиций, необходимость работы в агрессивных и опасных средах, а также в особых санитарных и гигиенических зонах.
Роботы – это универсальное и эффективное оборудование. При транспортировке и загрузке станков для раскроя, каширования, обработки кромок, сверления, фрезерования, сборки, упаковки и комплектования заказов они способны выполнять любые задачи как при индивидуальном, так и при мелко- и крупносерийном производстве. Инновационные системы загрузки, штабелирования и выполнения подъемно-транспортных операций при этом гарантируют высокую скорость при максимальной повторяемости и невероятной точности.
Ключевые области применения роботов:
- загрузка/выгрузка станков;
- работа с конвейером;
- покраска;
- смежные операции;
- распилка листов;
- формирование паллет;
- упаковка продукции в гофрокороба;
- паллетирование готовой продукции.
Где еще применяются роботы в деревообработке?
- гравировка;
- фрезеровка;
- шлифовка;
- полировка;
- реализация как художественных задач, так и технологических;
- сборка паллет;
- нанесение уплотнительной ленты;
- покраска/нанесение лака;
- установка крепежных элементов;
- сборка элементов мебели;
- шлифовка/полировка продукции.
Промышленные роботы полностью реализуют свои преимущества при автоматизации обрабатывающих участков с ЧПУ, кромкооблицовочных станков, систем промежуточного хранения и комплектования заказов, монтажного оборудования и упаковочных линий: при формировании производственного участка в соответствии с индивидуальными требованиями, предусматривающими различные особенности организации загрузки и выгрузки, при сортировке деталей, в поворотных и выравнивающих станциях, при проверке деталей и их укладке в штабель.
Система управления производственным участком дает возможность без затруднений обслуживать оборудование как при объеме партии, равном одному изделию, так и при серийном производстве.
Ключевые преимущества роботизированного участка на производстве:
- простота технического обслуживания;
- высокая эксплуатационная готовность;
- высокая эффективность;
- высокая гибкость;
- улучшенная эргономика;
- более высокая надежность технологических процессов;
- меньше повреждений деталей;
- воспроизводимые результаты;
- повторяемость.
Типовые варианты применения роботов в деревообработке
Обрабатывающий центр с ЧПУ и интегрированным роботом – это самый компактный из возможных производственных участков на мебельной фабрике. В этом сочетании робот дает возможность значительно повысить общую производительность. Вам не приходится прерывать работу обрабатывающего центра и ограничивать количество смен, и вы сохраняете стабильно высокое качество. Малые и средние предприятия при использовании роботов сокращают затраты времени и снижают нагрузку на персонал. В результате предприятия более гибко распределяют ресурсы и получают возможность направить силы своих сотрудников на решение более сложных задач и создание дополнительной ценности. При этом повышается качество обработки, эксплуатационная готовность оборудования и его производительность.
Преимущества:
- высокая эксплуатационная готовность – полезное машинное время можно увеличить почти на 100 %;
- большой срок службы – никакой зависимости от недостатка квалифицированных специалистов;
- высокая гибкость производства – сотрудников не приходится обучать новым процессам;
- небольшой объем технического обслуживания – эксплуатационная готовность 24/7 (вы не зависите от отпусков, больничных и обеденных перерывов);
- чистота и низкий уровень шума;
- эргономичность – перемещения деталей вручную почти полностью исключены;
- стабильно высокое качество – не снижается и не изменяется при смене оператора;
Технические особенности:
- благодаря устройству возврата сверлильного станка может выполняться двусторонняя обработка заготовок;
- высокопрочные захваты и высококачественная траверса гарантируют надежность технологического процесса;
- датчики и траверса на плавающей опоре делают транспортировку еще более бережной и гарантируют отсутствие повреждений материала;
- большое разнообразие обрабатываемых деталей;
- автоматическая наладка производственного участка, состоящего из обрабатывающего центра с ЧПУ и робота, и визуализация в woodFlex;
- проверка достоверности: сравнение данных системы управления и обрабатываемых деталей.
Роботизированная загрузка обрабатывающих центров с ЧПУ
Участок, оснащенный роботом для перемещения заготовок
Эксплуатационная готовность, приближающаяся к 100%, высокая повторяемость и точность при перемещениях заготовок: роботы надежны в работе и автоматически делают производство более экономичным. Надежность процесса загрузки заготовок, обеспечиваемая роботизированной системой, превращает любой станок с ЧПУ в высокоэффективный обрабатывающий центр, помогая создать оптимально организованный производственный участок на деревообрабатывающем предприятии или мебельной фабрике.
Преимущества:
- перемещение заготовок в различных условиях, при разной организации мест складирования, с выравниванием и поворотом;
- возможны такие дополнительные функции, как определение положения заготовок или их очистка;
- работа с различными материалами;
- высокая скорость работы;
- снижение физических нагрузок операторов;
- высокая эксплуатационная готовность сокращает количество и время простоев и повышает качество продукции.
Технические особенности:
- робот с 5 или 6 осями как центральный элемент обрабатывающего участка с ЧПУ;
- простое и интуитивно понятное управление благодаря интеграции робота в систему управления производственного участка и визуализации оборудования обрабатывающего центра с ЧПУ;
- производство новых изделий не требует сложной настройки, так как движения робота адаптируются к размерам заготовок автоматически;
- возможно использование сканера штрих-кода;
- эффективность благодаря использованию энергии только непосредственно в момент перемещения заготовок.
Роботизированный участок сортировки
Роботы обеспечивают высокое качество продукции и улучшают условия труда. Представляя собой надежное решение для организации промежуточного хранения, разделения производственных операций и сортировки, роботизированное оборудование повышает производительность и дает возможность увеличить объемы производства. Благодаря высокой точности повторений и надежности робот становится основным элементом участка сортировки и обеспечивает точность планирования производственных процессов.
Преимущества:
- максимальная прозрачность благодаря возможности отслеживания каждой детали;
- оптимизация материальных потоков благодаря возможности выбора стратегии при закладке на хранение и выгрузке со склада;
- перемещения с минимальными затратами энергии благодаря использованию захватов для бережного обращения с материалами;
- эксплуатационная готовность, приближающаяся к 100%.
Технические особенности:
- модульная система с 3 вариантами стеллажей и макс. 16 стеллажными блоками;
- различные сочетания стеллажей для укладки узких деталей шириной до 240 мм (опция);
- прямой доступ к каждой детали обеспечивает высокую скорость работы системы;
- гибкое распределение компонентов позволяет регулировать вместимость склада.
Роботизированная укладка
Роботизированная установка для укладки для автоматической загрузки коробок
При стабильно высокой скорости роботизированный манипулятор выполняет движения с очень высокой точностью и отличается компактностью. Там, где обычно проходит длинный конвейерный транспортер и сотрудники монотонными движениями укладывают заготовки в проезжающие мимо них коробки, теперь мы видим только робот. Идеальное решение для любых предприятий, упаковывающих детали мебели.
Преимущества:
- высокая скорость, многофункциональность и простота интеграции без прерывания производства;
- идеально интегрируется между установками для формирования и заклеивания картонных коробок;
- совместима с практически любой концепцией организации упаковочных работ;
- эксплуатационная готовность, приближающаяся к 100%;
- сотрудникам не приходится выполнять монотонную работу.
Технические особенности:
- укладка деталей в коробку за 10 или менее тактов;
- почти абсолютная повторяемость;
- датчики передают сведения о точном положении коробок в систему управления робота;
- благодаря наличию подъемной платформы отпадает необходимость в загрузочной яме.
Компания KUKA уже реализовала ряд проектов по роботизации производства
Паллетирование ЛДСП в Ташкенте:
- стоимость роботов = 1/4 проекта;
- окупаемость проекта – 1,6 года;
- хрупкий ЛДСП перед ламинированием;
- замена монотонного ручного труда 4-х рабочих в смену;
- работает в режиме 24/7.
Паллетирование готовой продукции:
- 2 робота полностью заменили рабочих на паллетировании картонных коробок с готовой продукцией;
- захват сдвигается и раздвигается автоматически под каждый типоразмер коробки;
- тип коробки определяется считыванием штрих-кода и сигналом с упаковочной машины.
Паллетирование готовой продукции в Воронеже:
- за смену (8 часов) упаковывается до 2 000 пакетов;
- робот работает уже 10-й год;
- все короба перекладываются роботом KUKA, который заменяет 5-х рабочих;
- в 2 раза уменьшена площадь участка.
Роботы в производстве межкомнатных дверей в Одинцово:
- более 80 роботов используются в промежуточных операциях;
- замена более 120 сотрудников;
- значительное снижение себестоимости продукции;
- серьезная экономия по площади;
- работа выше человека, быстрее человека;
- работа на высоте 2 метров с диаметром рабочей зоны более 6 000 мм;
- главная задача – высокая межоперационная скорость перемещения листа.
Завод IKEA в Великом Новгороде:
- производительность: 20 комплектов гардероба «ПАКС» в минуту на операции упаковки и паллетирования;
- исключение ручного труда по перемещению тяжелых гардеробов;
- работа за 4 рабочих в смену;
- уменьшено количество рабочей силы на участке;
- уменьшена в несколько раз площадь участка;
- роботы используются на всех операциях упаковки крупногабаритных изделий.
Завод IKEA:
- производительность: 360 сэндвич-рам для KELLAX в час;
- работа с 9 типами различных рам одним роботом;
- производственная линия длиной 50 метров.
Руководитель отдела роботизированных решений HOMAG Russland Антон Светличный
– Как вы оцениваете уровень роботизации отрасли в России на сегодня?
– Довольно слабо. Роботизация в отрасли находится на начальном этапе, рынок фактически только формируется. Клиенты только пробуют применять промышленных роботов на тех или иных производственных участках своих фабрик и пытаются определить для себя все положительные и отрицательные эффекты от использования РТК.
– Насколько востребованы на рынке РФ роботы в целом и KUKA в частности? Есть ли среди пользователей известные компании?
– Довольно востребованы. Так или иначе, все без исключения крупнейшие компании в отрасли интересуются/интересовались вопросами автоматизации отдельных производственных участков с помощью промышленных роботов. Собственники компаний стараются не афишировать, что используют РТК на своих производствах, ведь использование РТК – неоспоримое преимущество перед конкурентами, а терять преимущество никому не хочется. Поэтому назвать каких-либо известных заказчиков не можем.
– В чем принцип работы роботов KUKA? Чем он отличается от продуктов конкурентов?
– KUKA – уникальны во многих аспектах… Начать с того, что компания разработала собственный интерфейс управления и язык программирования (KRL), которые не только существенно упрощают процесс ввода оборудования в эксплуатацию, но и обеспечивают легкость при повседневном использовании РТК. Кроме того, компания KUKA предлагает очень широкий модельный ряд промышленных роботов и оснащения к ним, благодаря чему даже самые сложные с точки зрения реализации проекты могут быть реализованы в кратчайшие сроки и с гарантией завода-изготовителя. На описание всех преимуществ уйдет очень много времени.
– Какие преимущества дает роботизация производства в сравнении с более традиционными методами работы?
– Прежде всего – стабильность и прогнозируемость. Промышленный робот выполняет работы согласно заданию без перерывов, выходных, праздников, больничных и т.д. Уменьшение брака, вызванного человеческим фактором, – робот всегда выполняет четко заложенный в него алгоритм и – при грамотной реализации РТК – никогда не уронит или не ударит о что-нибудь деталь. Минимизация причинения вреда здоровью персонала – в первую очередь клиенты стараются автоматизировать производственные участки, работа на которых связана с чрезмерным физическими нагрузками (упаковка, сортировка и т.д.) и вредностью (покраска, нанесение клея и т.д.).
– В какой период времени приобретение такого робота окупается?
– В каждом индивидуальном случае показатель срока окупаемости сильно разнится, т.к. связан с массой различных критериев – кол-во и тип производимой продукции, маршрутная карта производственных процессов, объем проработки решения, количество персонала… Средний срок окупаемости составляет от 1,5 лет.
– Как построено сервисное и гарантийное обслуживание?
– Наша компания берет на себя все вопросы, связанные с обслуживанием реализованных нами РТК в гарантийный период. Наша сервисная служба насчитывает более 30 разъездных технических специалистов, которые готовы по заявке от клиента в кратчайшие сроки выехать к клиентам. Кроме того – у нас есть отдел, который занимается удаленной диагностикой и сотрудники которого готовы проконсультировать клиентов в телефонном режиме.
