Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych z użyciem zrobotyzowanej wtryskarki

Gdy Jörg Vetter pojawia się na terenie zakładu w Pforzheim na południu Niemiec, jego wzrok wędruje wysoko ku oknom budynku. „Cieszę się za każdym razem, gdy mogę obserwować go podczas pracy.” Modułem, który wzbudza uśmiech na twarzy kierownika technicznego odlewni tworzyw sztucznych Hermann Hauff GmbH & Co. KG, jest wtryskarka Arburg Allrounder Cube 2900. Od 2019 roku firma Hauff produkuje rolki górnych koszy do zmywarek. Te elementy z tworzywa sztucznego składają się z dwóch połączonych ze sobą części: ruchomego kółka i zamontowanej na stałe tulei wtykowej. Rolki, które umożliwiają łatwy załadunek i rozładunek zmywarek, są odlewane we wtryskarkach. Odlewanie i montaż odbywa się w ramach całkowicie zautomatyzowanego procesu, który firma Hauff opracowała we współpracy z firmą Arburg, producentem wtryskarek.

Głównym zadaniem była całkowita zmiana koncepcji produkcji i montażu rolek górnych koszy do zmywarek w celu uzyskania większych ilości i lepszej wydajności przy jednoczesnym optymalnym wykorzystaniu ograniczonej powierzchni produkcyjnej. Umożliwiła to firma Arburg dzięki zintegrowanemu systemowi Reverse Cube firmy Foboha. „Należy pożegnać się z czynnościami ręcznymi i postawić na autonomiczną produkcję realizowaną od obsługi wtryskarki po układanie na palecie – jako ‚One Piece Flow‘, czyli ciągły, nieprzerwany proces” – wyjaśnia Andreas Wolf, dyrektor zarządzający firmy robomotion. Wspólnie z Jörgem Vetterem i jego zespołem firma Arburg wzięła pod lupę cały proces, aby we współpracy z robomotion stworzyć instalację, w której zintegrowana będzie wtryskarka i system Cube firmy Foboha, odpowiednie moduły robotów oraz niezbędne chwytaki i robot paletyzujący.

„Rozwój całej instalacji zajął ponad dwa lata, przy czym na samo oprogramowanie poświęcono rok” – opowiada Jörg Vetter. „Były to ciągłe rozważania i zmiany koncepcji.” Przy uwzględnieniu specjalnych wymagań firmy Hauff Foboha przy pomocy „Cube” skonfigurował narzędzie łączące produkcję dwóch komponentów z ich montażem. Nazwa wtryskarki „Reverse Cube 2900” jest jednocześnie nazwą programu: Stalowy sześcian może obracać się przeciwbieżnie wokół osi środkowej, dzięki czemu za pomocą specjalnego chwytaka można połączyć odlewane części w dwóch czynnościach roboczych, zanim zostaną one przetransportowane do modułu do pakowania i paletyzacji przez przenośnik taśmowy. „To jedyny taki przypadek na świecie i występuje tylko u nas” – mówi z dumą Vetter.

Aby móc wdrożyć ten kompleksowy etap w bieżącej produkcji, konieczne jest dokładne planowanie, dlatego Arburg i robomotion za pomocą KUKA.Sim zintegrowali inteligentne oprogramowanie do programowania offline robotów KUKA w instalacji. „W związku z tym, że ilość miejsca w hali produkcyjnej jest wymierzona co do centymetra, ważne jest przetestowanie instalacji i jej funkcji przed rzeczywistym wdrożeniem. Dzięki temu już na etapie inżynierii można np. przeprowadzić analizę czasu cyklu i włączyć ją w planowanie i projektowanie. To prawdziwe ‚learning by doing‘ w wirtualnej przestrzeni” – mówi Wolf. „Bez KUKA.Sim konfiguracja instalacji z pewnością wymagałaby dużo więcej pracy i kosztowałaby znacznie więcej, a nawet mogłaby się nie udać. W przypadku tego średniej wielkości przedsiębiorstwa nie wchodziło to w grę.”

Jörg Vetter może się pochwalić doskonałą znajomością instalacji Cube i jej możliwości, dlatego stara się przybliżyć automatyzację pracownikom firmy Hauff. „Aby przekonać się, że nowa technologia nie jest przeciwko ludziom, lecz ma im służyć i ułatwiać im pracę, a także czynić ją bardziej różnorodną, zawsze potrzeba czasu” – mówi kierownik techniczny. Jest to bardzo ważne zwłaszcza w czasach coraz większego deficytu pracowników. „Myślimy o dalszej optymalizacji. Chcę iść o krok dalej, dlatego wspólnie z naszym kierownictwem i partnerami technicznymi zastanawiamy się, co zrobić, aby móc produkować możliwie dużo produktów na jednej maszynie. Gdy tylko dostrzeżemy nowe możliwości, które będą się nam opłacać, z pewnością je wykorzystamy.”