Digitalizace, automatizace a robotizace v malých a středních provozech I.

Digitalizace, automatizace a robotizace výroby bylo jedním z hlavních témat letošního veletrhu HOLZ-HANDWERK v Norimberku (21. – 24. 3. 2018), na kterém své novinky a inovace představilo 515 vystavovatelů z 19 zemí. Kam směřuje vývoj moderních technologií pro výrobu nábytku a stavebně truhlářských výrobků v malých a středně velkých provozech vám přiblížíme na několika konkrétních příkladech v tomto a dalších vydáních DM.

Autonomní dílna

Jedním z největších „taháků“ letošního veletrhu HOLZ-HANDWERK zejména pro výrobce nábytku byl stánek společnosti HOMAG, zabírající se svojí plochou 1800 m² zhruba třetinu haly 10.0. Společnost zde jako jedno ze svých hlavních témat představila koncept první autonomní dílny. Dílna byla sestavena ze dvou plně automatizovaných a propojených buněk. Obě buňky byly logisticky propojeny autonomním pomocníkem – automatizovaným „paletovým vozíkem“, který organizoval všechny dílčí logistické úkoly mezi buňkami. Autonomní dílna může plně využít svoji pružnost jak v oblasti řemeslné, tak průmyslové výroby, v sériové i kusové produkci a podle společnosti HOMAG otevírá dosud neznámé možnosti v budoucí výrobě pro malé a střední podniky. Podle vyjádření kompetentních osob ze společnosti HOMAG je autonomní dílna v této konfiguraci schopna plně nahradit cca 3 pracovníky.

Buňka 1
První buňku, nabízející maximální flexibilitu, tvořila high-tech olepovačka hran EDGETEQ S-500 (dříve KAL 370) v kombinaci se zpětným dopravníkem LOOPTEQ O-600 (dříve TFU 521). Tyto dva prvky byly navzájem propojeny pomocí řídicího systému woodFlex s modulární strukturou, který je otevřen pro budoucí požadavky nebo rozšíření, zajišťuje bezpečnost, optimalizuje procesy a zvyšuje efektivitu. Aby bylo zajištěno, že buňka zpracuje každý dílec správně, je každému dílci předem (např. na velkoplošné pile) přidělena digitální identita v podobě čárového kódu, obsahujícího všechna data k opracování.

Olepovačka hran EDGETEQ S-500 je schopna opracovat tři profily a současně nabízí tři různé technologie olepování. Vysoká flexibilita zpracování a nastavení stisknutím tlačítka se často používají jako nástroje pro zvýšení produktivity. Nová 3profilová technologie je pro tento účel ideální. Zajišťuje rychlé, automatické a opakovatelné změny mezi třemi profily a zkosením 20°. Zahrnuje jemně frézovací jednotku pro tři poloměry, 3profilovou hlavu na profilové frézovací jednotce FK30 a profilovou multicidlinu MN21 pro více než tři poloměry. Pouhým stisknutím tlačítka lze také v krátkých intervalech měnit technologii olepování (PU, EVA nebo airTec pro nulovou spáru).

Plně automatizovaný zpětný dopravník LOOPTEQ O-600, kombinovaný se stohovacím systémem, byl navržen pro velikost dílců od 240×80 mm do 1200 x3000 mm a integrován do řídicí jednotky olepovačky.

Buňka 2
Druhou buňku tvořilo vertikální CNC vrtací centrum DRILLTEQ V-500 (dříve BHX 200) spojené s šestiosým robotem, který obstarával veškerou manipulaci s dílci:

• odebírání z palety a vkládání do CNC
• odebírání z CNC a vkládání zpět k dalšímu pracovnímu kroku
• odebírání z CNC a ukládání na paletu

K uchopení dílců byl robot vybaven podtlakovými lištami. Pro přesné uchopení tak, aby dílec vždy uložil ve správné poloze do stroje, byla robotická ruka vybavena jednak čtečkou čárových kódů a jednak laserovým snímacím systémem, kterým si před uchopením každý dílec přesně zaměřila. Ovládání robota bylo usnadněno jeho integrací do řídicího systému celé buňky.

„Paleťák“ bez řidiče
Opracovávané dílce byly během procesů na obou dvou buňkách ukládány na palety, na nichž byly podle potřeby převáženy mezi oběma pracovišti na předem definovaná stanoviště (vykládací – nakládací) nebo ukládány ve vyhrazeném „čekacím“ prostoru, kde čekaly na další opracování. Tento logistický systém odpovídá běžné praxi zakázkových dílen, kde jsou jednotlivé zakázky mezi pracovišti rovněž přepravovány na paletách či vozících v různém pořadí a s různou prioritou podle potřeby výroby. Na rozdíl od běžné praxe, kde jsou palety převáženy zpravidla ručně pomocí paletových vozíků, se v autonomní dílně HOMAG o přepravu palet starala automaticky řízená bezobslužná vozítka (AGV – automated guided vehicle). Obě buňky tak mohly pracovat zcela nezávisle na sobě.

Klíčem k řízení autonomní dílny je výrobní řídicí systém ControllerMES, který komunikuje univerzálně s individuálními řídicími systémy automatické olepovací buňky a CNC robotické buňky, stejně jako s řídicím systémem AGV, který plánuje „jízdní řád“ vozítek.

„tapio“ – rok poté

Loni na Ligně v Hannoveru představila společnost HOMAG digitální cloudovou platformu „tapio“. Letos na Holz-Handwerku v Norimberku prezentovala další výsledky svého vývoje v této oblasti.

Softwarová platforma „tapio“ umožňuje vzájemně propojit různá výrobní zařízení a softwarová řešení od různých výrobců a velmi rozmanitou paletu materiálů a nástrojů v platformě IoT (Internet věcí). Správu a provozování této cloudové plat­formy s digitálními produkty a datovými službami („smart services“) má na starosti společnost tapio GmbH se sídlem v Mnichově. „tapio“ mj. umožňuje sledovat na displeji smartphonu či tabletu kdekoliv na světě (s připojením k internetu) stav každého stroje nebo celé továrny v reálném čase. Tím pomáhá koordinovat celý výrobní proces včetně datových toků. Kromě strojů CloudReady lze do platformy integrovat i starší stroje a to samé platí i pro různá softwarová řešení nebo produkty jiných výrobců.

Podle informací zveřejněných firmou na tiskové konferenci dne 22. 3. 2018 je do projektu „tapio“ zapojeno již 18 partnerů: Barberán, Becker, BENZ, Döllken, Festo, Heesemann, Hesse Lignal, Henkel, HOMAG, Höcker Polytechnik Werkzeugsysteme, Leuco, Makor, Rehau, Schiele, Schmalz, Schuler Consulting, Venjakob a WerkbliQ.

V současné době „tapio“ disponuje třemi produkty:

• MachineBoard umožňuje obsluze přístup ke všem zobrazením stroje v reálném čase prostřednictvím chytrého telefonu. To znamená, že může včas dostávat důležité informace o provozu stroje a okamžitě na ně reagovat.
• DataSave ukládá všechna důležitá data strojů do bezpečného prostoru, což znamená, že tyto údaje mohou být okamžitě zpřístupněny podle potřeby a stroje lze rychle vrátit zpět do provozu.
• ServiceBoard je služba pro rychlou interaktivní pomoc. Pokud stroj hlásí chybu, služba ServiceBoard může být použita k předání dotazu přímo partnerovi služby (např. Služba HOMAG Life Cycle Service). Expert v oblasti servisu pak může tento proces využít k okamžitému kontaktování obsluhy a k vyřešení chyby prostřednictvím videa, což zákazníkovi umožní co nejrychlejší návrat k výrobě na optimální úrovni.
• MESBoard, vyvinutý společností HOMAG Consulting & Software, poskytuje optimální přehled všech pracovních stanic prostřednictvím vizualizace výrobního postupu a služby „push notification“ (doručování zpráv od vydavatele softwarové aplikace do mobilního zařízení), bez ohledu na poskytovatele MES (Manufacturing Execution System – výrobní prováděcí systém).
• IntelliDivide je nový produkt od společnosti HOMAG, který výrazně optimalizuje procesy rozřezávání (dělení) velkoplošných materiálů (panelů) na velkoplošných pilách. Software umožňuje poskytnout zákazníkům během krátké doby několik variant optimalizovaných výsledků. Uživatelé pak mohou k těmto alternativám přistupovat podle potřeb aktuální situace. Ostatní varianty lze volit jako alternativu. Lze tak volit např. variantu s nejvyšší výtěžností resp. nejmenším objemem odpadu, variantu s nejkratším pracovním časem stroje nebo nejjednodušší manipulací a logistikou. IntelliDivide nevyžaduje žádný místní hardware, funguje nezávisle na operačním systému. Jediné co potřebuje, je přístup k internetu. Uživatelé se nemusí starat o údržbu nebo aktualizace. IntelliDivide umožňuje automatický přenos konfigurace stroje (pokud je pila připojena k „tapiu“). Pracuje ale i bez připojení pily k „tapiu“. V takovém případě uživatel obdrží výsledky na svůj počítač a přenese je do pily ručně.

Autor: Radomír Čapka
Kontakt: radomir.capka@gmail.com
Foto: archiv autora