Raklapgyártó robotcella - Előremutató fejlesztés a magyar faipari vállalatnál

Az elmúlt két év gyökeresen átalakította a gazdasági- és ipari szegmenseket és ez alól a faipar sem kivétel. A pandémia és a velejáró következmények nem csak az alapanyag beszerzést tették nehezebbé, hanem egy hatalmas munkaerőpiaci változást is generáltak.

Ahogyan minden más terület, a faipar is súlyos munkaerőhiánnyal és főleg kapacitáshiánnyal küzd. A faiparban aktívan tevékenykedő cégként a Holzfabrik Kft. arra törekszik, hogy minél hatékonyabban fejlessze gyártási, logisztikai és beszerzési folyamatait. Az elmúlt pár évben egyre fontosabbá vált az olyan fejlesztések támogatása, amelyek egy új, innovatív módon segítenek a gyártási kapacitás növelésében, ezáltal csökkentve a terhelést a munkaerőn és elősegítve a cég működését. Nem újdonság számukra a robottechnológia és a célgépek használata, és nemrégiben egy új Raklapgyártó cella beruházást valósítottak meg a GINOP-2.1.7-15 – Prototípus, termék-, technológia- és szolgáltatásfejlesztés pályázatának segítségével.

Mik a raklapgyártás jelenlegi kihívásai?

A raklapok iránti kereslet évről-évre csak nő, ezek általában többször is felhasználhatók (“többutas raklapok”), valamint a felújításuk is lehetséges, de mindezek mellett is évi csaknem 500 millió új darabra van szükség. Ez a szám már önmagában mutatja, hogy a kereslet, amivel lépést kell tartani hatalmas és mindezt tovább fogja növelni a megnövekedett raktározási igény. Gondoljunk csak a pandémia alatt elterjedtté vált kiszállítások növekedésére, minden terméket raktározni, kell és ezeknek elengedhetetlen kellékei a raklapok. Egy 1200×1200-as raklap tömege vizesen akár az 50 kilogrammot is meghaladhatja. A hagyományos gyártósorokon a dolgozók ezeket kézzel mozgatják. Ez egyrészt hatalmas erőkifejtést igényel, másrészt nagyon embert próbáló feladat. A komplexitást tovább növelni, hogy ahány vevő, annyi féle raklap típusra és mennyiségre van igény. A megrendeléseket pedig rugalmasan kell kezelni, hogy egy üzem, illetve gyártócella kihasználtsága minél hatékonyabb legyen. Mindezen kihívásokra az automatizálás jelenhet megoldást.

Miben más egy robottechnológiás raklapgyártó cella?

A cella üzemeltetéséhez mindössze egy emberre van szükség, aki az alapanyagokat pakolja be. Ez az úgynevezett félautomata megoldás, mely során a folyamat egy robotcella segítségével operátori támogatással zajlik. Az összeszegelt, nehéz munkadarabokat a gépek mozgatják, az emberi terhelés jelentősen lecsökken, így óvva a dolgozókat. Mivel a folyamatok (alapanyag beadagolás, szegelés, besütés stb.) egymás mellett párhuzamosan egyszerre futnak, ez a termelékenység növelését eredményezi, azaz sokkal rövidebb idő alatt sokkal magasabb számú termék gyártására van lehetőség. A cella előnye, hogy többféle raklap gyártására is beprogramozható. A különböző típusokra való váltást az egyszerűen cserélhető befogó készülékek segítségével az operátor gyorsan el tudja végezni, így az átállás gyors, a termelés pedig rugalmas marad. Így akár 90%-os kapacitás kihasználás is elérhető közép- és rövidtávon is.

Pontosan miből épül fel és hogyan működik a robotcella?

A gyártócella fő munkavégző eleme a szegelő robot. Ez egy hattengelyes ipari robot egyedi szegelő- és megfogó szerszámmal ellátva. Maga a robotkar és a vezérlése kereskedelmi forgalomban kapható, ez az egység van beintegrálva a robotcellába. A szerszám váza tömegcsökkentés céljából alumíniumból készül. Erre három pneumatikus szögbelövő puska és egy mechanikus megfogó van felszerelve. Mindegyik puskához tartozik egy-egy szögtár. Ezekbe 3000 szög fér, így tárcserére is ritkábban van szükség. [caption id="attachment_73091" align="aligncenter" width="597"]

Szegelő robot (Fotó: Holzfabrik Kft.)[/caption] Az alapanyag beadagolás a forgató egység segítségével történik. Ez egy kétoldalas forgóasztal, aminek az oldalára vannak felerősítve a munkadarab befogó készülékek. Miközben a dolgozó az egyik oldalon a bepakolást végzi, a másikon a robot szögel. Így párhuzamosan dolgoznak. A részfolyamatok elvégzése után a körasztal átfordul. [caption id="attachment_73092" align="aligncenter" width="659"]

Forgató egység (Fotó: Holzfabrik Kft.)[/caption] Az összeszegelt raklapokat a robot a rakatolóba helyezi. Ez a gép pneumatikus mozgatású besütő fejekkel megjelöli, majd egy hidraulikus ollós emelővel rakatokba rendezi a darabokat. Az elkészült rakatok egy görgős pályán a cellán kívülre továbbítódnak, ahonnan már targoncával felvehetők. [caption id="attachment_73095" align="aligncenter" width="768"]

Rakatoló (Fotó: Holzfabrik Kft.)[/caption] A gyártócella biztonsági okokból védőkerítés rendszerrel van körbevéve. Ez megakadályozza a veszélyes terek elérését és kizárja az illetéktelen személyeket. Az elzárt területre egy szervizajtón keresztül lehet belépni (például szögtár csere idejére). Belépési engedélykérés után az automata folyamatok kontrolláltan leállnak, majd a cella ajtaja nyithatóvá válik. [caption id="attachment_73096" align="aligncenter" width="281"]

A cellát körülvevő védőkerítés (Fotó: Holzfabrik Kft.)[/caption] A gyártócellában zajló folyamatokat egy központi PLC (Programozható logikai vezérlő – Programmable logic controller) vezérli. A vezérlőszekrény a cellán kívül található. Ennek az oldalán van a kezelőfelület. A dolgozó az érintőképernyőn választhat üzemmódot, kezelheti az eszközöket, illetve itt kap visszajelzést azok állapotáról.

Merre tovább?

A raklapgyártó robotcella létrehozása és telepítése megerősíti a törekvést, mely szerint az automatizációnak egyre meghatározóbb szerepe van az ipar minden területén, így a faiparban is. A Holzfabrik Kft. jövőbeni tervei között szerepel a robotcella további technikai fejlesztése és további automatizációs folyamatok elindítása a közeljövőben. (Holzfabrik Kft.)