Klíčem k automatizaci je správné plánování
Německá společnost Lang Technik byla prvním výrobcem upínacích systémů, která se před více než 15 lety věnovala automatizaci s cílem optimalizovat vlastní výrobní procesy a bojovat s rostoucím tlakem na náklady.
Firma se ve svém blogu rozhodla podělit o zkušenosti a nastínit hlavní principy, jimiž je dobré se při rozhodování o zavedení automatizace výroby a její praktické realizaci řídit. Vysvětluje, kde automatizace otevírá příležitosti pro firmy v obrábění, které překážky ohrožují implementaci, na co je důležité si dát pozor a jakou roli hrají při vývoji individuální automatizační strategie zaměstnanci.
Tam, kde se setkává nejmodernější automatizace se zavedenými výrobními technologiemi vzniká potenciál pro větší efektivitu. Za předpokladu, že vše je naplánováno a provedeno správně, jelikož ne každá automatizace je vhodná pro daný provoz. Automatizované zakládání a vykládání obráběcích strojů, jako jsou např. CNC frézovací centra, je nyní standardní funkcí v mnoha oblastech obráběcího průmyslu. Důvodem je, že rostoucí náklady a konkurenční tlak vyžadují optimalizaci interních procesů včetně efektivního využití dostupných zdrojů.
Pro firmy bez automatizace nebo s její nízkou úrovní jsou proto první kroky k automatizaci jejich výroby rozhodující pro stanovení směru. Je pro ně důležité si objasnit, která řešení (v rámci enormně rozmanitých automatizačních systémů) bude optimální vstupní variantou.
Ať už jde o manipulaci s díly, automatizaci palet, lineární vedení nebo automatizaci průmyslových robotů, dodavatelé automatizačních technologií mají obvykle svou vlastní filozofii, jak řešit zakládání strojů a jaké možnosti skladování se nabízejí. Firmy, které chtějí automatizovat obráběcí stroj, potřebují v první řadě analýzu skutečného stavu. K tomu může dobře posloužit i následující shrnutí nejdůležitějších parametrů automatizace obráběcích strojů.
Jak správně začít
S pomocí analýzy skutečného stavu vnese obráběcí firma do svého vlastního procesu transparentnost, pak může nastavit směr pro budoucí automatizační řešení. U frézovacích strojů by měly být do úvahy zahrnuty aspekty, jako velikost šarží, doby cyklu, tvar dílu a sortiment dílů jsou základními faktory a určují směr automatizace. Jaké typy a velikosti součástí výroba zahrnuje a jaké procento spektra dílů může pokrýt automatizační systém?
Součet obrobků, které mají být zpracovány, a výrobní doba jsou základem pro rozhodnutí, jako:
- Dokáže automatizace efektivně naplnit volné kapacity obráběcích strojů během večerních a nočních hodin?
- Otevírá během dne časová okna, která může obsluha využít pro jiné úkoly?
- Ovlivňují tvary součástí přímo způsob jejich upínání nebo uchopení?
Tyto klíčové body lze použít k určení hrubého směru automatizace, přičemž každý bod musí být pečlivě zvážen z hlediska smysluplnosti, nákladů a přínosů, ale také příležitostí a rizik.
- Je stroj snadno automatizovatelný nebo vyžaduje zásadnější úpravy?
- Nový nákup pro větší výkon, nebo bude lepší zvýšit efektivitu modernizací stávajícího systému? Tato rozhodnutí je třeba učinit s ohledem na stáří a typ stávajících CNC strojů – v závislosti na tom může být implementace automatizace snazší, nebo mnohem obtížnější.
Kromě toho je třeba objasnit, do jaké míry je nutné stávající stroj upravit, aby bylo možné technicky připojit automatizační systém:
- Která rozhraní již existují?
- Jak by mělo probíhat zakládání do stroje (přes automatizované dveře nebo přes boční okno)? Budou nutné strukturální úpravy stroje?
- Jak snadné nebo obtížné je implementovat upínací systém s nulovým bodem, který je nezbytný pro automatizovanou výrobu?
- Jak se bude ovládat a bude zapotřebí dodatečně instalovat rozhraní?
Připraveni na změny?
Automatizace mění téměř vše, zejména vlastní výrobní prostředí. Vede k procesům, které následně ovlivňují prostorové uspořádání i logistiku ve výrobním zařízení, proto je důležité neztratit ze zřetele tento celkový obraz.
Důležité je také zodpovědět další otázky, jako např., kolik prostorové kapacity pro automatizaci obráběcích strojů je vůbec k dispozici? Je dostupný prostor dostatečný pro připojení automatizace obráběcího centra? Je lepší umístit paletu obrobků před CNC stroj nebo vedle něj? Infrastruktura a prostor dostupný ve výrobním závodě přímo ovlivňuje plánování automatizace.
Pokud jde o samotné strojní vybavení pro automatizační projekt, je potřeba vyřešit i další zásadní otázku: Jak moc se firma chce vázat na konkrétního výrobce. Jestli zvolit automatizační systém přímo od výrobce obráběcích strojů, nebo spíše nezávislé řešení, které nabízí nezávislost na daném výrobci/typu stroje. Obě možnosti mají svůj smysl. Soběstačnost z hlediska typu stroje a výrobce může být výhodou, např. pokud je nutné obráběcí stroj vyměnit kvůli vadě nebo stáří, firma zůstává flexibilní při výběru nástupnického CNC řešení. A také zda zvolit nový nákup, nebo modernizaci stávajícího strojového parku.
V neposlední řadě jsou tu lidé – v každém případě má problematika složitosti automatizačního systému přímý vliv na personální otázky:
- Je k dispozici dostatek kvalifikovaného personálu?
- Pořídit snadno ovladatelné automatizační systémy, aby se dal proškolit i nekvalifikovaný personál?
- Jaký je dopad na automatizaci, pokud je počet kvalifikovaných pracovníků velký?
Vzhledem k výše uvedeným otázkám má větší smysl jednoduché řešení s intuitivním ovládáním, nebo se vyplatí investice do komplexního systému?
Automatizace v konkrétní podobě
Pro firmu LANG měla automatizace pozitivní efekt. Zatímco dříve obráběcí stroje zakládala a vykládala manuálně obsluha, nyní se to děje pomocí integrovaného automatizačního systému. V důsledku toho se zvýšil nejen výkon, ale i produktivita. Obsluha strojů mohla výsledná časová okna využít k jiným činnostem, pracovní den se tak stal variabilnějším.
V současnosti jsou automatizované výrobní procesy ve firmě Lang Technik standardem s mírou 95 %. Bezobslužná výroba ve večerních i nočních hodinách umožňuje lepší využití kapacit strojů a generuje delší dobu chodu vřetena bez nutnosti dalšího personálu. Výhodou je i levnější noční elektřina. Zisk z hodin obrábění díky automatizaci strojů nejen zvýšil výkon, ale také eliminoval relativně neproduktivní noční směny.
Celé série lze obrábět pomocí automatizovaného CNC stroje, alespoň v prvním operačním směnném úseku – se správným upínacím systémem obrobků často i kompletně v jedné operaci – a časově kritické úlohy lze provádět flexibilněji a snadněji. V neposlední řadě se zkrátily výrobní a dodací lhůty.
Nižší hodinová sazba stroje a zvýšená produktivita zlevňují díly při zachování stejné kvality. Cenová výhoda dosažená v kombinaci s trvale vysokými standardy kvality se promítá do konkurenceschopnosti společností s automatizovaným provozem.
Josef Vališka
Foto: Lang Technik





