Nagy teherbírású KR titan robot a Rosenbauer vállalatnál

Egy hatalmas, nagy teherbírású robot, egy korszerű megmunkáló központ, egy testreszabott automatizálási megoldás: hogyan tette a tűzoltósági felszereléseket gyártó Rosenbauer alkalmassá a gyártását a jövőre nézve a KUKA, a Promot és a Hermle segítségével.

A karcsú házba rejtve a gigantikus robot szinte még erősebbnek tűnik. A raklaptárolóval körülvett KR titan megfog egy alkatrészekkel felrakodott rögzítő raklapot, a csatlakoztatott maró-, esztergáló- és megmunkáló központi egységhez szállítja, majd utána kiveszi a kész alkatrészeket. Például szivattyúk vagy alvázak rendkívül összetett alkatrészeinek megmunkálása zajlik itt. Mindeközben a KR titan önállóan rakodja át a raklapokat a neki megfelelő sorrendbe. A hatalmas méretek ellenére minden meglepően gyorsan és csendben történik. A folyamat teljesen autonóm: a leondingeni székhelyű tűzoltófelszereléseket gyártó Rosenbauer gyártási területén található robot akkor dolgozik, amikor a munkatársak már elmentek. Az, hogy a rendszer több hete zökkenőmentesen működik, több vállalat tökéletes együttműködésének köszönhető.

Nagy tervek, kis hely

Ugyanazon a helyen korábban már volt egy maró- és esztergálógép. Cseréjének nem volt alternatívája, mondja Michael Schöftner, a Rosenbauer gépi gyártásának vezetője. 14 év után egyre gyakrabban jelentkeztek az „apróságok”, egyre több javításra volt szükség. „A kihasználtság és a termelékenység tekintetében is elértük a határt, ami véleményem szerint szükségessé tette az ember nélküli harmadik műszak bevezetését. Egyúttal az alkatrészkínálatunk is bővült, különösen olyan alvázalkatrészekkel, amelyeket a régi gépen már csak nehezen lehetett volna legyártani.”

A termelés kiszervezésére nem volt alternatíva: sok összetett alkatrészben abszolút módon összpontosul a Rosenbauer szaktudás, így ezek gyártását nem engedheti ki a kezéből. Éppen ellenkezőleg: az új RT-sorozatú sürgősségi járművek alkatrészei is ide kerültek, és további, eddig a méretük miatt külsős cégeknél megmunkált alkatrészek gyártását is vissza lehetett szervezni a vállalathoz.
Kezdettől fogva világos volt, hogy gondok lesznek a helyszűkével: a hatszor hat méteres maximális telepítési terület szemben állt a tervekkel, amelyek Michael Schöftner gondolataiban egyre nagyobbak lettek: olyan gépet akart, amely még a nagy alkatrészeket is zökkenőmentesen képes kezelni és egy robotból, valamint egy 15 darab, két különböző méretű rögzítési raklapot tartalmazó raklaptárolóból álló automatizált kombinációt, amelyek lehetővé teszik az ember nélküli harmadik műszakot. A bevásárlólista így egyre hosszabb lett.

A KR Titan működés közben a Rosenbauer vállalatnál.

A termelés új mozgatórugója

A Hermle maró- és esztergagépe melletti döntés viszonylag gyorsan megszületett. „Már tíz éve vágyom egy Hermle-gépre”, mondja Michael Schöftner - „a méret és a típus az alkalmazásainkhoz van igazítva.” Emellett a beszállító cégektől is pozitív visszajelzések érkeztek, amelyek megerősítették a választás helyességében.
Végül egy C52U-MT típus lett belőle – egy megmunkálóközpont, amely 1000 x 1100 x 750 mm méretig képes alkatrészeket megmunkálni, és a Schöftner szerint „ rendkívüli méretpontosságot és felületminőséget” biztosít.

A gép szerszámorsója 14000 ford./perc sebességgel forog, a szerszámtárban 302 db HSK100-as rögzítésű szerszám található; a gép belső hűtőfolyadék-ellátással rendelkezik, amely a 10-80 bar nyomású hűtési kenőanyagot fokozatmentesen programozhatóan használja, ezen kívül a Blum cég mérőszondájával és Form-Control szoftverével van felszerelve. Ezen felül ott van a Hermle információs felügyeleti szoftverrendszere, amely biztosítja a folyamatos kommunikációt és a gép valamennyi állapotának lekérdezését.

Michael Schöftner sok időt töltött azzal, hogy a Rosenbauer igazgatósága előtt érveljen a gépi gyártásba történő eddigi legnagyobb befektetés mellett. Számos mappát töltött meg a a befektetés megtérülésével és az üzleti esettanulmánnyal kapcsolatos számításokkal, minden egyes alkatrészt külön lebontva. Végül megkapta a zöld jelzést a testreszabott automatizálási berendezéshez.

Az általam megálmodott rendszer addig nem létezett, különösen nem egy ennyire korlátozott helyen. Szóval vettem a bátorságot, hogy magam tervezzem meg a mi igényeink szerint testreszabott automatizálást.

Michael Schöftner, a Rosenbauer gépi gyártási vezetője

Egy titán a gyerekszobában

Végre eljött az automatizálás ideje. Ahogy ezt megtörtént, abban benne rejlik a egy kisebb Rosenbauer legenda lehetősége: „lelkes Technic Lego szakértő” fiával együtt leült a gyerekszobában, és Lego elemekből, egy KUKA-robotmodellből és néhány kis raklapból összebarkácsolta az első tervvázlatok alapjául szolgáló berendezést. Ami meglepően hasonlít a ténylegesen megvalósult géphez.
Az is viszonylag gyorsan világossá vált, hogy ez egy KUKA robot lesz. Amikor Michael Schöftner egy olyan robotot keresett, amely akár 900 kilogramm súlyú raklapokat is tud mozgatni szűk helyen, ugyanakkor több méteres hatótávolsággal is rendelkezik, nagyon hamar rátalált a KR titan-ra, a KUKA legnagyobb modelljére. A KR titan 1000 az első hattengelyes nagy teherbírású robot, nyitott kinematikával és akár 1300 kg teherbírással.

Sorozatgyártás kizárva

Schöftner következő útja a Promot szakértőihez vezetett. Ebben az esetben már voltak előzmények, hiszen a Rosenbauer már több projektben megtanulta értékelni a felső-ausztriai cég egyedi megoldásait. A sorozatgyártású „polcos” automatizálási megoldások a komplex követelmények miatt nem jöhettek szóba. A Hermle, a KUKA és a Promot cégekkel folytatott többszöri egyeztetés után megszületett a jelenleg Leonding-ban működő megoldás.

A középpontban a hattengelyes standard kivitelű KUKA KR 1000 titan modellje áll. A raklapok mérete miatt a nagy teherbírású robot „csak” 850 kilogramm teherbírással és max. 4 méteres hatótávolsággal rendelkezik. Az óriás így az akár 15 raklap ideiglenes tárolására is alkalmas Promot Palmaster központi szállítási eleme. Méghozzá két különböző méretű raklap tárolható – ez lényeges feltétel volt. A gépegyüttes harmadik eleme a Hermle C52-UMT. A raklapokon rögzített alkatrészeket a felszerelő állomáson keresztül adagolják a Palmaster belsejébe. A KR titan átveszi és továbbítja azokat a megmunkáló központnak, ahol szinte teljesen ki kell használnia a nagy hatótávot. A sikeres megmunkálás után a robot újra felveszi a raklapot, és eljuttatja a fel-, át- és leszereléshez. A prioritástól függően így mindig elveszi az alkatrészeket, átadja a gépnek megmunkálásra, majd újra lehelyezi őket.

A Promot minden folyamatot éveken át fejlesztett, saját Prosys 3.1 központi számítógép-szoftvere vezérli . A folyamatok mellett a szoftver kezeli az összes NC-programot, kiszámítja a gép kihasználtságát és a szerszámmérlegeket, valamint kezeli a rendszerben lévő rögzítőeszközöket. „A harmadik műszakban”, mondja Michael Schöftner, „most már tényleg lehetséges az ember nélküli működés. Ez biztosítja a keresleti csúcsok ellátását, így nagyon jól le tudjuk tompítani a gyártás szűk keresztmetszeteit. Senkit sem kellett meggyőznöm az automatizálásról és a robotikáról, de a méret természetesen figyelemre méltó volt. Az, hogy a cég megbízott bennem egy ekkora összeg befektetése során, egyáltalán nem magától értetődő.”

Együttműködés a Rosenbauer, a KUKA, a Hermle és a Promot között

Munka folyamatban

Michael Schöftner kiemeli, hogy a berendezés, a robot és a gép lehetőségei jelenleg még messze nincsenek kiaknázva, „de a jövőre is fel akarunk készülni”. Természetesen vannak még más teendők is, jelenleg két másik projekt jár a Schöftner fejében, „és természetesen újra meg fogom keresni ugyanazokat a kapcsolattartókat”.