Shrani za kasnejše branje.
Avtomatizacija in robotizacija procesov omogoča boljše pogoje za zaposlene in dviguje konkurenčnost podjetij.
Barbara Perko
»Avtomatizacija in robotizacija proizvodnih procesov je v svetu serijske proizvodnje nujna vsaj iz dveh vidikov in sicer zagotavljanja ponovljivosti in stabilnosti procesov ter zagotavljanja stroškovne konkurenčnosti. Predvsem pri zahtevnih proizvodnih procesih roboti brez škodljivih posledic za zdravje zaposlenih lahko izvajajo ponavljajoče gibe tudi z večjimi fizičnimi obremenitvami, ki so v preteklosti povzročale težje oblike obolenj pri delavcih. Robotizirani procesi niso pod vplivom razpoložljivosti človeka in so zato bolj stabilni, kar je predpogoj za proizvodnjo visoko kakovostnih izdelkov oz. proizvodnjo brez napak,« pomen avtomatizacije in robotizacije opiše Matjaž Čemažar, predsednik uprave Domela.
Z roboti lahko dvignejo ergonomijo in izboljšajo delovno okolje.
»V zadnjem obdobju največ aktivnosti poteka na združevanju robotiziranih procesov z optično kontrolo ter hkratnemu zajemanju parametrov procesov z namenom avtomatskega nastavljanja parametrov na podlagi strojnega učenja. V prihodnje največ pričakujemo ravno na področju optične kontrole in avtomatske obdelave podatkov, saj so naši izdelki vedno zahtevnejši, kjer je vrsto kritičnih detajlov in funkcij, ki jih s ciljem zagotavljanja kakovosti brez napak ne moremo zagotavljati brez visoke stopnje avtomatizacije in robotizacije,« poudarja.
Roboti nudijo podporo delavcem
»V skupini LTH Castings sta digitalizacija in avtomatizacija med osrednjimi strateškimi usmeritvami, predvsem z vidika produktivnosti, kakovosti in nadzora stroškov ter razvoja, zato v to konstantno vlagam,« pravijo v LTH Castings.
Na področju robotizacije in avtomatizacije proizvodnih procesov se še posebej posvečajo kolaborativni robotiki, kjer se roboti in delavci združujejo v sodelovanju. S takšnim pristopom roboti olajšajo monotone gibe in prevzamejo težke operacije, medtem ko nudijo popolno podporo delavcem. »Cilj je dvig ergonomije in izboljšanje delovnega okolja, kar je še posebej pomembno v današnjem času, ko je težje najti operaterje v proizvodnji,« pojasnijo.
V LTH se v zadnjem obdobju še posebej posvečajo kolaborativni robotiki.
Foto: LTH Castings
V pomoč so jim tudi avtomatizirani vodeni vozički (AGV), kjer se v programe vse bolj vključuje umetno inteligenco. V LTH Castings delujejo tako, da celice samodejno prilagajajo poti robota in segmente programa glede na potrebe obdelovalnega stroja. Uporabljajo »pametne linije« za pralne palete, kjer so »pri večini novih vgrajeni čipi za zapis podatkov o izdelkih, ki jih pralna paleta prenaša. V prihodnje bi pralna paleta (oz. linija) lahko povedala, katere izdelke je treba nalagati. Načrtujemo izdelavo linij v več nivojih, saj bi s tem pridobili dodatne zalogovne zmogljivosti pralnih palet.«
Vse novejše robotske celice v LTH Castings so narejene za posluževanje kateregakoli ulitka, ki ga je mogoče proizvajati v celici, kar je velika prednost pri menjavi med različnimi ulitki ter takrat, ko se ulitki ne izdelujejo več. Uporabljajo tudi virtualne dvojčke robotiziranih celic. Gre za digitalne simulacije fizičnih robotiziranih celic, ki omogočajo preizkus in optimizacijo delovanja robotov pred njihovo dejansko implementacijo. Uporabljajo jih tudi za nadzor in prilagajanje delovanja dejanskih robotov z uporabo podatkov iz senzorjev, kar izboljšuje njihovo zmogljivost in omogoča analizo za izboljšave.
Končno kontrola kosov izvajajo s postopkom vision, kjer uporabljajo napredne kamere in algoritme za prepoznavanje vzorcev, ki omogočajo avtomatizirano preverjanje kakovosti izdelkov na koncu proizvodne linije. V podjetju uporabljajo PLC smart varianto robotov, kjer se avtomatsko delno prilagaja hitrost robotov glede na dolžino proizvodnega cikla.
Nadzorujejo vse celice v obratu
»Med novostmi posebej izpostavljamo Centralni Nadzorni Sistem (CNS), ki nadzoruje vse celice v našem obratu v Škofji Loki. CNS omogoča celovit pregled in nadzor nad vsemi procesi ter zbiranje podatkov za hitro in enostavno analizo. V sodelovanju s kooperanti smo združili vse potrebne podatke za tehnologe na enem mestu, kar zagotavlja učinkovit nadzor nad celicami. Ta centraliziran sistem omogoča boljšo koordinacijo, hitro odzivanje na morebitne težave in optimizacijo proizvodnih procesov. S sistemom CNS smo dosegli večjo transparentnost, učinkovitost in nadzor nad celicami – sistem je ključen za zagotavljanje visoke kakovosti, produktivnosti in zanesljivosti v našem proizvodnem procesu,« opišejo to pomembno pridobitev.
V prihodnje načrtujejo sistematično uvedbo novosti po principu pametne tovarne, med njimi video navodila za upravljanje robotskih celic, nadgradnjo AGV vozil za dodatno optimizacijo proizvodnih procesov, uporabo obogatene resničnosti (AR) za boljši dostop do potrebnih podatkov v realnem času in izboljšanja komunikacije med zaposlenimi; zbiranje podatkov iz pametnih celic in naprav za prihodnje pametne algoritme za sledenje in optimizacijo delovanja celic, nadgradnjo naprav v fazi konstrukcije s pomočjo optimizacije v virtualnem svetu in s simulacijami pretoka materialov. S tem želijo vzpostaviti pogoje, »kjer bi tehnologija, delavci in procesi delovali v harmoniji ter omogočali optimalne rezultate.«
Avtomatizacija njihovih dveh proizvodnih operacij z najvišjo dodano vrednostjo, torej tlačnega litja ter mehanske obdelave, je skoraj 100 %, tako da zdaj intenzivno nadaljujejo z avtomatizacijo in digitalizacijo interne logistike in tudi drugih relevantnih funkcij v podjetju.
Obogatena resničnost omogoča boljši dostop do podatkov v realnem času.
Učinki višji od stroškov investicije
V Livarju so največ avtomatizacije in digitalizacije dosegli z vpeljavo sodobnega informacijskega sistema za upravljanje proizvodnje, ki ga širijo na vse proizvodne procese, in sistema upravljanja z zalogami. »Oba sistema pozitivno vplivata na boljšo produktivnost, pri čemer so učinki bistveno višji kot znašajo stroški investicije v tak sistem,« pojasnjuje Dejan Kaisersberger, CFO v Livarju.
Danes največ pozornosti namenjajo povezljivosti naprav za analizo podatkov in resursov ter prilagodljivosti proizvodnje na male serije. Tako se lahko hitro odzovejo na spremembe povpraševanja. »Vse bolj pomembna postajata kibernetska varnost in virtualne simulacije litja. Pri tem uporabljamo najsodobnejša orodja, ki jih je danes možno dobiti na trgu,« pravi Kaisersberger.
»Z vidika prihranka na stroških litja, še posebej s stališča visokih stroškov energije in delovne sile, nam največ koristi prinesejo simulacije litja. Visoko prioriteto pri razvoju novih tehnoloških pristopov namenjamo zeleni in trajnostni proizvodnji,« pravi Kaisersberger in še poudari, da je to tudi del njihove družbene odgovornosti.
V prihodnje bodo največ sredstev namenili za dvig produktivnosti in zmanjšanje vplivov na okolje. »Pri tem je treba poudariti, da livarne opravljamo zelo pomembno funkcijo krožnega gospodarstva in je naša panoga edina, ki odpadke pri proizvodnji novih avtomobilov, kot tudi reciklaži odsluženih, pretaplja v izdelke, brez katerih človeštvo do danes še ni razvilo alternativ. Naši izdelki se tako vgrajujejo v večino traktorjev in delovnih strojev. Da bi bili pri tem čim bolj učinkoviti in trajnostni, bomo v ta namen vlagali večino naših sredstev,« napoveduje.
Projekt Aluminij 4.0 bo postavil temelje in ustrezno infrastrukturo
V Talumu so leta 2020 začeli proces digitalne preobrazbe s ciljem, da postane pametna tovarna, katere poslovanje temelji na podatkih in bo v pretežni meri tudi avtomatizirano in digitalizirano. »V letu 2022 smo v sklopu projekta Aluminij 4.0 izdelali digitalno strategijo z oceno stanja in akcijskim načrtom prehoda v pametno tovarno. Uspešni smo bili tudi na razpisu Digit NOO digitalna preobrazba gospodarstva in pridobili nepovratna sredstva za projekt Aluminij 4.0 v višini 2,2 mio EUR, v katerem bomo skupaj s konzorcijskimi partnerji izvedli del digitalizacije naših proizvodnih in podpornih procesov. Cilj projekta je uvedba novih tehnologij, kot so pametna logistika z avtonomnimi viličarji, robotizacija proizvodnih procesov, digitalna podatkovna platforma, avtomatsko prepoznavanje izdelkov, digitalni dvojčki, simulacije z virtualno resničnostjo ter digitalno delovno mesto. V naših proizvodnih procesih že testno prevažajo bremena inteligentno vodeni viličarji (IGV vozila), z avtomatizacijo in robotizacijo procesov razbremenjujemo človeško delo, povečujemo učinkovitost in produktivnost, z vpeljavo vision sistemov za kontrolo kakovosti pa izboljšujemo naše produkte in procese z ničelno toleranco do napak. Podatke iz proizvodnje strojev zajemamo in jih obdelujemo ter jih povezujemo v skupne platforme za hitrejše odločanje in preprečevanje napak,« predstavijo korake na področju robotizacije in avtomatizacije v Talumu.
»Prehod v pametno tovarno je proces, ki smo se ga v Talumu lotili zelo resno in sistematično. Projekt Aluminij 4.0 bo postavil temelje in ustrezno infrastrukturo. Prav tako že sedaj v vse razvojne in investicijske projekte vključujemo objektne in namenske cilje, povezane z digitalizacijo. Proces digitalizacije bomo pospešili in utrdili z vzpostavitvijo razvojnega središča s tako imenovano »SOBA 4.0«. Gre za misijo, ki smo si jo zastavili v Talumu. To bo moderno razvojno okolje, ki bo povezovalo strokovnjake iz avtomatizacije, informatizacije in proizvodnje, ter bo odprto za inštitute in fakultete s ciljem razvoja celovitih informacijskih rešitev, ki bodo gonilna sila pametne tovarne,« razkrijejo načrte za prihodnost.
Virutalna resničnost za lažje načrtovanje
V Talumu so uspešno vpeljali orodja virtualne resničnosti v oddelku strojne projektivne. »Razvojni projekt »Rondelice 70.000« je bil načrtovan kot digitalna tovarna, skozi katero so se končni uporabniki s pomočjo virtualne resničnosti sprehodili po obratu, še preden so se začela dela na objektu. Na podlagi uporabniške izkušnje v virtualnem svetu je inženiring skupaj s tehnologi iz proizvodnje lažje načrtoval in umeščal proizvodne naprave v obratu, kar se bo odražalo v nižjih stroških izvedbe in hitrejšim zagonom proizvodnje,« povedo.
Projekt »Rondelice 70.000« jih bo utrdil kot vodilnega globalnega proizvajalca rondelic za pakirno industrijo. »Cilj projekta je povečevanje uporabe reciklažnega aluminija, povečanje prodaje obstoječega prodajnega programa in vzpostavitev proizvodnje novih proizvodov z višjo dodano vrednostjo, nadgrajeno z naprednimi digitalnimi tehnologijami. Z lastnim inženirskim znanjem razvijamo tehnologije in rešitve, ki so in bodo edinstvene na svetu. Talum je globalni leader pri razvoju legiranih rondelic, v zadnjem času pa tudi pri uporabi recikliranega aluminija za pakirno industrijo,« dodajajo.
S pomočjo virtualne resničnosti so se lahko sprehodili po obratu, še preden so se začela dela na objektu.
Gradijo novi visokotehnološki center e-mobilnosti
»Mnoge rešitve Hidrie za avtomobilsko industrijo in industrijske tehnologije nastajajo v visoko avtomatizirani in digitalizirani proizvodnji, ki jo stalno optimiziramo, tudi zaradi visokih zahtev kupcev. V najsodobnejše proizvodne tehnologije bo Hidria vlagala na vseh svojih lokacijah,« poudarjajo v Hidrii.
»Na zelo visoki ravni digitalizacije, robotizacije in avtomatizacije bo novi visokotehnološki center e-mobilnosti, ki ga Hidria gradi v Spodnji Idriji in bo s svojim delovanjem začel v prvi četrtini prihodnjega leta. Hidria bo v centru dodatno zaposlila okoli sto sodelavk in sodelavcev, pretežno tehničnih strok, ki jih k sodelovanju vabimo že danes,« pravijo.
Novi center e-mobilnosti bo opremljen s tehnologijami, ki nastajajo v Hidrii, v kompetenčnem centru Industrijska avtomatizacija. »Proizvodni procesi bodo zasnovani v skladu s ključnimi smernicami sodobne proizvodnje v avtomobilski industriji, kar pomeni najvišjo možno stopnjo avtomatizacije vseh procesnih korakov, vključno z avtomatsko stoodstotno kontrolo ključnih geometrijskih karakteristik izdelkov, največjo možno izključitvijo kvarnih človeških vplivov, predvsem na kakovost izdelkov, popoln nadzor nad pretokom ključnih materialov preko proizvodnega procesa, stoodstotno povratno sledljivost od končnega izdelka nazaj vse do vhodnih materialov, procesnih parametrov, operaterjev in še bi lahko naštevali. Stremimo tudi k izboljšanju interakcije med človekom in napravami, z uporabo različnih sodobnih tehnologij, kot je na primer rešitev s področja obogatene resničnosti, uporabe pametnih naprav,« naštejejo.
Prehod v pametno tovarno je proces, ki se ga je treba lotiti resno in sistematično.
Digitalizacija bo pomembno vplivala tudi na trajnostni vidik objekta. Ta bo namreč opremljen s fotovoltaično sončno elektrarno, energetsko učinkovito zasnovanim tehnološkim hlajenjem z zaprtim sistemom in bo imel skoraj ničelno porabo tehnološke vode, sistem najučinkovitejših toplotnih črpalk voda/voda na trgu ter prezračevanje s sistemom rekuperacije. Poleg tega bodo vpeljali tudi najnovejši nadzorni energetski management sistem (SCADA). »S pomočjo digitalizacije bomo v centru e-mobilnosti skrajšali transportne poti, zmanjšan bo izmet,« dodajajo.
Vse večji in zmogljivejši roboti
V luči avtomatizacije in digitalizacije industrije raste tudi povpraševanje po robotih. V podjetju FANUC opažajo povpraševanje prav po vseh vrstah robotov. »Posebej pa opažamo povečan interes za sodelujoče robote, ki za delovanje v proizvodnem okolju največkrat ne potrebujejo zaščitne ograje«, izpostavlja Franc Žaberl, skrbnik ključnih kupcev v podjetju FANUC.
Povpraševanje po vseh vrstah robotov raste, opažajo v podjetju FANUC. Še posebej povečan je interes za sodelujoče robote, ki ne potrebujejo zaščitne ograje.
Foto: FANUC
Med najpomembnejšimi trendi na področju robotike v zadnjem obdobju izpostavlja »uvedbo robotizacije zaradi pomanjkanja delovne sile, uvedbo robotov na fizično zahtevnih in zdravju škodljivih delovnih mestih, vse večjo in večjo zmogljivost robotov in robotskih krmilnikov, uporabo strojnega vida in senzorjev sile ter uporabo sodelujočih robotov«. Žaberl opozarja uporabnike, da so eno najpomembnejših opravil servisne storitve robotov, na kar so v podjetju FANUC še posebej pozorni. Nudijo namreč podporo skozi vso življenjsko dobo njihovih izdelkov.
Ko gre za rešitve s področja avtomatizacije, v podjetju FANUC podjetjem pomagajo s svojimi izkušnjami na področju avtomatizacije, robotizacije in digitalizacije. »Opažamo povečano zanimanje za programsko opremo s področja spremljanja proizvodnje – sledenju delovanja strojev tako v smislu doseganja predvidenih proizvodnih rezultatov kot v smislu vzdrževanja. Napako lahko pravočasno odkrijemo in ustrezno ukrepamo brez posledic za proizvodni proces,« pravi Žaberl.
Robotizacija je tudi posledica pomanjkanja delovne sile.
Manjše tveganje za zaposlene
Aktivnosti avtomatizacije v proizvodnji počitniških vozil gredo v smeri robotizacije zahtevnih delovnih mest, ki pomenijo zmanjšanje tveganj pri delu za zaposlene, odstranjevanje proizvodnih ozkih grl in dvig produktivnosti in/ali kakovosti, pravijo v podjetju Adria Mobil, ki ima eno najsodobnejših proizvodenj v industriji počitniških vozil. Pri montaži počitniških vozil se veliko delovnih operacij izvaja ročno, zato veliko pozornosti namenjajo izboljšanju ergonomije delovnih mest. V zadnjih letih so tako realizirali investicije v nakup novih tehnoloških asistenc za pnevmatike, novih manipulatorjev, namestili nove dvigalke. Komora za plazmiranje, kjer obdelujejo manjše vgradne elemente za kasnejši nanos lepil, skupaj z obema robotoma predstavlja zaključeno strojno podporo nanosu lepil na sestavne dele.
Okoljski trendi, energetski vidik in zeleni prehod
Med trendi, ki so v livarstvu in orodjarstvu najbolj v ospredju, v LTH Castings izpostavljajo:
- okoljske trende: investirajo v odzračevanje nad tlačnimi stroji. S tem izboljšajo klimo delovnih mest in vpliv na zdravje zaposlenih, zmanjšajo porabo vode za proizvodne procese in hladilne sisteme, iščejo alternativne kemikalije za izboljšanje delovnih pogojev in okoljsko sprejemljivejše;
- energetski vidik: energetska učinkovitost tlačnega otoka in manj potratna oprema;
- zeleni prehod: izvajajo investicije v obnovljene vire energije (fotovoltaika na vseh lokacijah, zeleni materiali in zeleni energenti) in spodbujajo trajnostno mobilnost (projekt bicikel Trata, katerega cilj je spreminjanje navad delavcev v smeri trajnostnih oblik mobilnosti).