Blog ARKU | Wiedza o obróbce blachy

Automatyzacja obróbki blach wzmacnia konkurencyjność

Autor: Admin | 2024-08-08 07:01:29
Po jednym uderzeniu młotkiem następuje kolejne: kucie ma tysiące lat historii. Najstarszy znaleziony artefakt: mała miedziana płytka wykonana przez wykwalifikowanych robotników w Anatolii około 8000 lat temu. Jeszcze lepiej znane są zbroje rycerskie wykonane z blachy żelaznej przez rzemieślników w okresie wysokiego i późnego średniowiecza. Praca ta stała się mniej uciążliwa, gdy do użytku weszły młoty napędzane siłą wody. Produkcja doświadczyła dalszego wzrostu wydajności, gdy maszyny do obróbki metalu pojawiły się na rynku podczas rewolucji przemysłowej. Na przykład walcowanie nie tylko umożliwiło szybszą i tańszą produkcję blachy, ale także poprawiło jakość obrabianych przedmiotów. Spawanie, cięcie, gięcie, wykrawanie, formowanie i łączenie również stały się bardziej wydajne.

 

A dziś? Branża zmaga się z kolejnym krokiem ewolucyjnym - cyfryzacją. Podczas gdy przemysł motoryzacyjny, jeden z pionierów ery Przemysłu 4.0, ma obecnie stopień automatyzacji wynoszący około 90 procent, wiele małych i średnich firm zajmujących się obróbką blach nadal polega na procesach ręcznych. Na przykład proces gięcia jest zadaniem, które często nadal wykonuje się ręcznie - pomimo monotonii tej czynności, która wręcz woła o automatyzację. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest fakt, że w przeciwieństwie do branży motoryzacyjnej, pracownicy zajmujący się obróbką blachy mają szerszy zakres produktów. Nie produkują tego samego podwozia tysiące razy, ale raczej 500 uchwytów na urządzenia wielkości szafki rano i małe produkty wielkości tabliczki czekolady po południu.

 

Automatyzacja obróbki blachy: 80 procent procesów oferuje potencjał optymalizacji

Roboty zyskują na popularności. Według Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR) liczba robotów przemysłowych, które producenci dostarczają do fabryk na całym świecie każdego roku, osiągnie 630 000 sztuk w 2021 r., w porównaniu z 381 000 w 2017 r., co oznacza szybki wzrost. "Roboty przemysłowe odgrywają kluczową rolę w postępie branży produkcyjnej" - mówi prezes IFR Junji Tsuda. W tym celu roboty są dalej rozwijane dzięki najnowocześniejszym technologiom, takim jak widzenie maszynowe, uczenie się umiejętności i sztuczna inteligencja. "Technologie te pomogą zwiększyć wydajność produkcji i rozszerzyć obszary, w których roboty mogą być wykorzystywane".

Potwierdza to również badanie przeprowadzone przez Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (IPA): Automatyzacja obróbki blachy wykorzystuje niewykorzystany potencjał. Można ją wykorzystać do optymalizacji 80% procesów w obróbce blachy. Wyzwaniem dla branży obróbki blachy jest znalezienie opłacalnych rozwiązań automatyzacji, zwłaszcza w przypadku nowych wymagań rynkowych, takich jak mniejsze rozmiary partii i zamówienia krótkoterminowe.

 

Roboty odciążają pracowników i obniżają koszty jednostkowe

Cięcie, spawanie i gięcie należą do podstawowych zadań w firmach zajmujących się obróbką blachy, które prowadzą do zwiększenia produktywności i konkurencyjności dzięki automatyzacji - podobnie jak wspomagana przez roboty obsługa części na poszczególnych stanowiskach obróbki, która sprawia, że ręczne, monotonne i podatne na błędy procesy stają się zbędne. Na przykład, istnieją obecnie maszyny do prostowania i gratowania, które są wyposażone w zrobotyzowane ramiona do obsługi części .

Wszyscy pracownicy muszą wykonać następujące czynności Ustawić paletę z półfabrykatami obok maszyny. Następnie rozpoczyna się autonomiczny proces obróbki. Ramię robota wykorzystuje kamerę do rozpoznawania wysokości stosu, położenia i orientacji części blaszanych. W zależności od wagi i rozmiaru wybiera chwytak części i podnosi półfabrykaty na przenośnik rolkowy maszyny prostującej. Po zakończeniu procesu obróbki ramię robota umieszcza części z powrotem na palecie. Zaleta takiej obsługi części: pracownicy są zwolnieni z rutynowej pracy i mogą skoncentrować się na innych zadaniach. Produktywność firmy wzrasta.

Inną opcją zwiększającą wydajność jest szeregowe łączenie stref obróbki. Możliwe jest teraz gratowanie i zaokrąglanie części blaszanych, a także prostowanie lub śrutowanie przez maszyny w ramach jednej operacji. Zaleta: pracownicy nie muszą wkładać i wyjmować części kilka razy. Oszczędzają ponad 50 procent czasu pracy. Obniża to koszty jednostkowe znacznie poniżej poziomu innych procesów lub obróbki ręcznej.

 

Cyfryzacja ma pozytywny wpływ na produktywność

Do tej pory procesy obróbki blachy były często wykonywane przy użyciu samodzielnych rozwiązań, które nie są połączone w sieć. Pracownicy muszą koordynować poszczególne stacje. Jest to pracochłonna praca, która nie wnosi wartości dodanej i ma coraz bardziej negatywny wpływ na produktywność w erze Przemysłu 4.0, który wymaga większej elastyczności i szybkości niż kiedykolwiek wcześniej. W związku z tym cyfryzacja i łączenie maszyn i systemów w sieć jest ważne, aby zapewnić większą przejrzystość operacji i odkryć potencjał optymalizacji.

W tym miejscu do gry wkraczają cyfrowe systemy wspomagające. Z ich pomocą firmy gromadzą w czasie rzeczywistym dane na temat stanu wszystkich systemów, przeprowadzają proaktywną konserwację, analizują wykorzystanie mocy produkcyjnych i optymalizują koszty energii. Pracownicy również pracują wydajniej. Cyfryzacja oznacza koniec ery dokumentów w coraz większej liczbie firm. Pracownicy otrzymują informacje na pulpitach nawigacyjnych, które przyspieszają procesy robocze. Badania potwierdzają, że 35 procent chce korzystać z takich systemów w przyszłości. Korzyści płynące z cyfryzacji wydają się być niepodważalne. 85 procent ankietowanych firm stwierdziło, że Centralne zarządzanie, kontrola i monitorowanie połączonych w sieć maszyn i systemów doprowadziło do optymalizacji kosztów. 78 procent mówi o pozytywnym wpływie na rozwój sprzedaży.