Az ipari ellátási láncban egyre nagyobb elvárás a folyamatos fejlesztés és a költségcsökkentés. Az ipar állandó fejlesztési tervei mellet a magyarországi munkaerőhiány és a 2022-ben berobbant energiaárak együtt olyan nyomást gyakorolnak a beszállítókra, amelyek beruházás nélküli optimalizálással már nem kezelhetők. Az M.L.S. Magyarország Kft. egyik partnerénél a porszórás volt a szűk keresztmetszet, mivel a kézzel végzett szórási folyamat magas porfelhasználást eredményezett, miközben a gyártás erősen függött az emberi tényezőtől is (jó szakember megtalálása), ráadásul ergonómiai nehézségek is fennálltak (pl.: meleg üzemtér). A festő előtt torlódtak a félkész darabok, a szerelősor pedig rendszeresen alapanyag-hiányt szenvedett – emiatt pedig heti szinten történtek kényszerleállások, valamint a hétvégi túlóra is rutinszerű volt náluk.
Technológiai oldalról nézve a porfestés önmagában korszerű és környezetkímélő megoldás, mivel oldószermentes, zárt technológia esetén a por visszanyerhető, sok színnel lehet egyszerre együtt dolgozni, illetve a késztermék gyorsan elérhető. Ebből látszik, hogy a porfestés önmagában még hatékonyabbá tehető korszerű porközpont kialakításával, illetve az automatizálás bevezetésével.
A folyamat feltérképezése
- Hirdetés -
Partnerünk porszóró sorának felépítése a klasszikus elrendezést követte: előkezelés, szárítás, szórás, beégetés, majd a termékek leemelése. A folyamatos üzemű konvejor 1 m/perc sebességgel haladt, a szórás pedig két kézi állomás és automata reciprokátorok segítségével zajlott, kézi–automata–kézi sorrendben, két oldalról. A részletes vizsgálatok rávilágítottak arra, hogy manuális rásegítés nélkül a nehezebben hozzáférhető felületeken festékhiányos részek maradtak, míg a fedett zónákban a rétegvastagság szélsőségesen, 10 és 107 μm között változó réteg többletet mutatott. Mivel a belső előírások 60–120 μm tűréshatárt írtak elő, a biztonságos fedettség érdekében a könnyebben hozzáférhető helyeken értelemszerűen túlrétegezés alakult ki, ez pedig jelentős porfelhasználást eredményezett.
Az időgazdálkodás elemzése további problémákra derített fényt. Az első kézi állomáson az operátor 94%-os ciklusidő-kihasználtsággal dolgozott, ami gyakorlatilag teljes leterheltséget jelentett, míg a második oldal mindössze 53%-os kihasználtságot mutatott. Ez az aszimmetria kizárta a pályasebesség növelésének lehetőségét. A helyzetet súlyosbították a rendszeres leállások: hétfőnként közel 40 percet vett igénybe az újraindítás, az előkezelő hibáiból adódóan további 19 perc üresjárat keletkezett, a kemence kiürítése napi 38 perc állásidőt jelentett, amihez hozzájárult még a 70 perces műszakszünet. Mindezek mellett a minőségbiztosítást 100%-os vizuális ellenőrzés formájában kellett fenntartani, ami tovább növelte a dolgozók vállára nehezedő terhet.
- Hirdetés -
A megoldás: robotizáció, de okosan
A céggel folytatott beszélgetések során körvonalazódott a cél; egy olyan, két robotot integráló rendszer telepítése, amely mindkét oldalról lefedi a felületeket és állandó mozgásprofilt nyújt. A rendszer alapját az MLS által forgalmazott Lesta Lebot MV-A6 6 tengelyes, ATEX-minősítésű festőrobot adta, amely kézi betanítási móddal rendelkezik, így a tapasztalt festő mozdulatsora a robot „alapnyelvévé” válik, paramétereit pedig utólag még módosítani is lehet (sebesség, porlasztás, levegő, ventilátor).
A rendszer kulcselemei közé tartozik a pályára szerelt Syncro sebességleolvasó, amelynek segítségével a robot mozgása azonnal hozzáigazodik a konvejor sebességéhez. Az Image Match 3D Pro szkenner biztosítja a termékfelismerést és pályakorrekciót, hogy a függesztékekből adódó pozíció eltéréseket a rendszer valós időben korrigálja, valamint automatikusan a megfelelő programot hívja be különböző típusú termékek feldolgozása esetében. A Coatmaster AG beégetés és érintés nélküli rétegvastagság-mérője lehetővé teszi a program optimalizálása során a gyors iterációt, miközben drága selejt keletkezése nélkül biztosítja a pontos és megbízható eredményeket. A biztonság és folyamatszervezés érdekében a robotok mágneszárral és vészleállítókkal ellátott zárt cellákban helyezkednek el, melyek ütközésgátló egységgel is fel vannak szerelve. Emellett a gépkezelők számára megmarad a kézi hozzáférés is a hibás vagy eseti darabok kezelésének érdekében.
Az eredmények önmagukért beszélnek
Az MLS által telepített rendszer eredményessége nem sokkal a beüzemelést követően meg is mutatkozott. A konvejor sebessége 1,0-ről 1,2 méter/perc értékre nőtt (+20%), miközben a robot folyamatos üzemeltetésével elkerülhetőek lettek a korábbi leállások, a napi
70 perc kiesés pedig felügyelettel teljesen megszüntethető. Ezek együttesen mintegy 29%-os termelékenységnövekedést eredményeztek partnerünknek.
A rétegvastagság-szórás a korábbi 60–90 μm eltérési-tartományról 20 μm körülire csökkent, ami a felületeloszlás alapján 29%-os pormegtakarítást vonzott maga után. Az éves, nagyjából 13 000 kg porfelhasználás mellett ez jelentős költségcsökkentést jelent a vállalat életében. Az energiafelhasználásban a nagyobb átmenő kapacitás ellensúlyozza a kemence esetleges hőmérséklet-emelését, így a fajlagos energiaigény is mérséklődött.
Az emberi erőforrást tekintve is jelentős megtakarításokról beszélhetünk; a két manuális porszóró állomás kiváltásával 4 fő, a hétvégi üzem megszüntetésével további 10 fő bérköltségét tudták átcsoportosítani. Ezek összesen havi mintegy 10 129 euró költségcsökkenést jelentenek, amelyek alapján a beruházás megtérülése körülbelül 20,6 hónapra tehető – a vevői reklamációk redukálásából származó további előnyök figyelembevétele nélkül.
Miért működik ez hosszú távon?
A Lesta robot nemcsak gyorsabb, hanem folyamatos teljesítményt, illetve állandó és egyenletes minőséget is nyújt a gyártósoron. Az Image Match 3D Pro felismerő rendszer és a Syncro sebességleolvasó rugalmasan kezeli a gyártást és a valós üzem közbeni ingadozásokat. A biztonsági architektúra pedig úgy választja le az ember-robot teret, hogy közben meghagyja a kézi beavatkozás lehetőségét is egyedi darabok esetében. Ugyanakkor az emberi tényező megőrzése is hangsúlyt kapott a rendszer tervezésekor, mivel az operátorok tudása nem vész el, hanem szabványosított mozdulatsorok formájában épül be a robotprogramokba, ezáltal csökkentve a fluktuációból és a betanításból fakadó kockázatokat.
Az MLS komplett, automatizált porfestő rendszerének integrációja kapacitást szabadít fel, stabilizálja a minőséget és csökkenti a költséget. Ezen esettanulmányból remekül látszik, hogy a megtérülés rövid, a működés fenntarthatóbb, a gyártás pedig kiszámíthatóbb, mert a porszórásban az automatizálás nem csak egy lehetőség, hanem üzleti szükségszerűség.
M.L.S. Magyarország Kft.
