Těžkotonážní robot KR titan ve společnosti Rosenbauer

Obrovský těžkotonážní robot, nejmodernější obráběcí centrum, automatizační řešení šité na míru: Jak dodavatel hasičské techniky Rosenbauer spolu se společnostmi KUKA, Promot a Hermle přizpůsobil svou výrobu požadavkům budoucnosti.

Ve svém úzkém prostoru giganticky robot působí ještě působivějším dojmem. Obklopen paletami KR titan jednotlivé upínací palety s díly uchopuje, navádí je do uzavřeného frézovacího a soustružnického obráběcího centra a hotové díly zase vyzvedává. Jsou zde obráběny například vysoce komplexní díly čerpadel nebo části podvozku. Mezitím KR titan automaticky uspořádá palety v pořadí, které mu vyhovuje. Navzdory jeho velikosti se to vše děje překvapivě rychle a tiše. A vše probíhá zcela autonomním způsobem: Robot ve výrobní oblasti dodavatele hasičské techniky z Leondingu, Rosenbauer, pracuje, když už všichni pracovníci odešli. Tomu, že zařízení funguje bez problémů již několik týdnů, vděčíme dokonalé spolupráci několika firem.

Velké plány, málo místa

Na stejném místě dříve stál frézovací a soustružnický stroj. Jeho nahrazení nepřipadalo v úvahu, říká Michael Schöftner, vedoucí mechanické výroby ve společnosti Rosenbauer. Po 14 letech se objevovaly další a další „malé neduhy“, přibývalo oprav. „Také co do využití a produktivity jsme se ocitly na limitu, což si v mých očích vyžadovalo možnost bezobslužné třetí směny. Zároveň se rozšířil náš sortiment dílů, zejména podvozkových dílů, které bylo na starém stroji obtížné vyrobit.“

Outsourcing výroby nepřicházel v úvahu: Mnoho komplexních dílů je výsledkem rozsáhlého know-how, a jejich výrobu Rosenbauer nemůže pustit z ruky. Naopak: Byly přidány komponenty z nové řady zásahových vozidel RT a další díly, které byly dříve kvůli své velikosti opracovány externě, se měly nyní obrábět ve vlastním závodu.
Od začátku bylo jasné, že je problém s prostorem: Maximální instalační plocha asi šest krát šest metrů byla v rozporu s plány, které v hlavě Michaela Schöftnera nabíraly stále konkrétnější obrysy: Chtěl stroj, který dokáže plynule obrábět i velké díly, a chtěl automatizovanou kombinaci s robotem a zásobníkem 15 upínacích palet ve dvou různých velikostech pro umožnění bezobslužné třetí směny. Nákupní seznam tak byl delší a delší.

KR titan v akci ve společnosti Rosenbauer

Nové srdce výroby

Rozhodnutí pro frézovací a soustružnický stroj značky Hermle padlo poměrně rychle. „Hermle jsem chtěl už deset let," říká Michael Schöftner, „Velikost a typ jsou šité na míru pro naše aplikace." Kromě toho jsme vzali v úvahu kladné ohlasy od dodavatelských firem, což ho utvrdilo ve výběru.
Nakonec padlo rozhodnutí na C52U-MT, obráběcí centrum, které dokáže zpracovávat díly až do velikosti 1000 x 1100 x 750 mm a podle Schöftnera zajišťuje „enormní rozměrovou přesnost a kvalitu povrchu“.

Stroj má nástrojové vřeteno s 14 000 ot./min, jeden zásobník nástrojů s 302 nástroji s úchytem HSK100, vnitřní přívod chladicí kapaliny, která využívá chladicí mazivo od 10-80 bar a je plynule programovatelný, měřicí sondu a zařízení FormControl od společnosti Blum. Navíc je tu softwarový systém pro monitorování informací od společnosti Hermle pro neustálou komunikaci a dotazování na všechny stavy stroje.

Michael Schöftner věnoval spoustu času tomu, aby dosud největší investici do mechanické výroby obhájil před představenstvem společnosti Rosenbauer. Naplnil několik pořadačů svými výpočty ROI a obchodními případy, rozklíčoval každou součást jednotlivě. A konečně dostal svolení k realizaci automatizačního systému šitého na míru.

Systém, jak jsem si ho představoval, dosud neexistoval, a už vůbec ne v tak omezeném prostoru. A tak jsem si dovolil navrhnout na míru šitou automatizaci sám.

Michael Schöftner, vedoucí mechanické výroby ve společnosti Rosenbauer

Titán v dětském pokoji

Teď totiž přišla na řadu automatizace. A způsob, jak k tomuto úkolu přistoupil, má potenciál stát se malou legendou společnosti Rosenbauer: Společně se svým synem, „nadšencem technologie Lego“, se posadil do dětského pokoje a z Lega, modelu robota KUKA a několika malých palet vytvořil návrh, který se stal základem pro první náčrt. A který je překvapivě blízko skutečné realizaci.
Poměrně rychle bylo také jasné, že půjde o robota značky KUKA. Hledání robota, který dokáže ve stísněném prostoru přemisťovat palety o hmotnosti až 900 kilogramů a zároveň má dosah několik metrů, přivedlo Michaela Schöftnera velmi záhy k robotu KR titan, největšímu modelu značky KUKA. KR titan 1000 je první šestiosý těžkotonážní robot s otevřenou kinematikou a užitečným zatížením až 1 300 kg.

Nic z běžné výroby

Další cesta vedla Schöftnera k odborníkům ze společnosti Promot. V tomto případě šlo o společnou historii, Rosenbauer už v rámci několika projektů ocenil individuální řešení od firmy z Horního Rakouska. Vzhledem ke komplexním požadavkům nepřicházelo v úvahu „běžné“ řešení automatizace. Po několika koordinačních schůzkách se zástupci společností Hermle, KUKA a Promot bylo konečně vytvořeno řešení, které je nyní v provozu v Leondingu.

V centru dění je robot KUKA KR 1000 titan v šestiosém standardním provedení. Vzhledem k velikosti palety má těžkotonážní robot užitečné zatížení „jen“ 850 kilogramů a dosah až 4 m. Tento obr je tak ústředním transportním prvkem zařízení Promot Palmaster, do kterého lze dočasně uložit až 15 palet. Totiž, a to bylo zásadní kritérium, palety ve dvou různých velikostech. Třetím prvkem v týmu je Hermle C52-UMT. Díly upnuté na paletách jsou přiváděny do zařízení Palmaster přes vystrojovací stanici. KR titan je přijímá a předává je do obráběcího centra, přičemž musí plně využít velkého dosahu. Po úspěšném obrobení robot paletu znovu vyzvedne a přivede ji k vystrojení, přestrojení a odstrojení. Dle priority tedy znovu a znovu vyzvedává díly, nechá je obrobit ve stroji a zase je odkládá.

Všechny procesy jsou řízeny hlavním počítačovým softwarem Prosys 3.1, který vzešel z dlouholetého vlastního vývoje společnosti Promot. Kromě procesů software také spravuje všechny NC programy, vypočítává využití stroje a bilance nástrojů a spravuje upínací prostředky v systému. „Ve třetí směně,“ říká Michael Schöftner, „je nyní skutečně možné projíždět bez obsluhy. To zajišťuje pokrytí špiček a velmi dobré zvládání problémů na montážní lince. O automatizaci a robotice jako takové jsem nikoho přesvědčovat nemusel, ale rozměr byl samozřejmě úctyhodný. Skutečnost, že mi společnost dala důvěru investovat takovou částku, neberu jako samozřejmost.“

Spolupráce mezi společnostmi Rosenbauer, KUKA, Hermle a Promot

Work in progress

Michael Schöftner zdůrazňuje, že možnosti zařízení, robota a stroje nejsou v současnosti zdaleka plně využity, „ale chceme být připraveni na budoucnost“. A samozřejmě je stále co zlepšovat v dalších oblastech. Schöftner v současnosti plánuje dva další projekty, „a samozřejmě se znovu obrátím na stejné kontaktní osoby."