Robotul pentru sarcini grele KR Titan de la Rosenbauer

Un robot imens pentru sarcini grele, un centru de prelucrare de ultimă generație, o soluție de automatizare personalizată - Cum și-a pregătit producția pentru viitor furnizorul de echipamente de pompieri Rosenbauer, împreună cu KUKA, Promot și Hermle.

În incinta sa îngustă, robotul gigantic pare și mai uriaș. Înconjurat de un bazin de paleți, robotul KR Titan preia paleți de prindere individuali cu componente, îi ghidează în centrul de prelucrare frezare-strunjire conectat și preia piesele finite. De exemplu, aici se prelucrează piese foarte complexe de pompe sau piese de șasiu. Între timp, robotul KR Titan rearanjează în mod independent paleții în ordinea pe care o consideră cea mai potrivită. În ciuda dimensiunilor sale uriașe, totul se desfășoară în mod surprinzător de rapid și silențios. Iar acest lucru se întâmplă în mod complet autonom: Robotul din zona de producție a furnizorului de echipamente de pompieri Rosenbauer din Leonding lucrează chiar și atunci când oamenii au plecat deja. Faptul că sistemul funcționează fără probleme de câteva săptămâni se datorează cooperării perfecte a mai multor companii.

Planuri mari, spațiu mic

Anterior, în același loc fusese amplasată o mașină de frezat-strunjire. Nu a existat nicio alternativă de înlocuire, declară Michael Schöftner, șeful producției mecanice de la Rosenbauer. După 14 ani, au apărut din ce în ce mai multe erori, iar numărul reparațiilor a crescut. „De asemenea, eram la limită în ceea ce privește utilizarea capacității și productivitatea, ceea ce, în opinia mea, a necesitat posibilitatea unui al treilea schimb fără personal. În același timp, gama noastră de componente s-a extins, în special pentru a include piese de șasiu care erau dificil de produs pe vechea mașină.”

Externalizarea producției nu a reprezentat o opțiune. Multe dintre piesele complexe necesită o expertiză absolută, a căror producție Rosenbauer nu o poate externaliza. Dimpotrivă, au fost adăugate componente ale noii serii de vehicule de urgență RT, iar alte piese care fuseseră anterior prelucrate extern datorită dimensiunilor lor urmau să fie aduse în cadrul companiei.
Încă de la început a fost clar că va exista o problemă legată de spațiu. Suprafața maximă de instalare, de aproximativ șase pe șase metri, a intrat în conflict cu planurile care deveneau din ce în ce mai mari în mintea lui Michael Schöftner. Acesta dorea o mașină care să poată prelucra fără probleme componente mari și dorea o combinație automată între un robot și un grup de 15 paleți de prindere în două dimensiuni diferite pentru a permite cel de-al treilea schimb fără personal. Astfel, lista de achiziții a devenit din ce în ce mai lungă.

Noul nucleu al producției

Decizia în favoarea unei mașini de frezare-strunjire Hermle a fost luată relativ repede. „Îmi doream o mașină Hermle de zece ani”, explică Michael Schöftner, „dimensiunea și tipul sunt adaptate la aplicațiile noastre”. În plus, a existat un feedback pozitiv din partea companiilor furnizoare care l-au încurajat în alegerea sa.
În cele din urmă, a fost vorba de un C52U-MT, un centru de prelucrare care poate prelucra componente cu dimensiuni de până la 1000 x 1100 x 750 mm și care, potrivit lui Schöftner, asigură „o precizie dimensională și o calitatea suprafeței”.

Mașină de frezare-strunjire de la Hermle

Mașina este echipată cu un ax de scule cu 14.000 rpm, o magazie de scule cu 302 scule cu suport HSK100, o alimentare internă cu lichid de răcire care utilizează lubrifiantul de răcire de la 10 la 80 bari într-o manieră programabilă în mod continuu, sonde de măsurare, precum și software-ul FormControl de la Blum. La acestea se adaugă sistemul software de monitorizare a informațiilor Hermle pentru o comunicare și interogare constantă a tuturor stărilor mașinilor.

Michael Schöftner a petrecut mult timp aducând argumente în fața Consiliului de Administrație Rosenbauer în favoarea celei mai mari investiții în producția mecanică de până atunci. Acesta a demonstrat cu calcule privind ROI și business case, analizând fiecare componentă în parte. În cele din urmă, a primit undă verde pentru sistemul de automatizare personalizat.

Un sistem așa cum mi-l imaginam eu nu exista până atunci, mai ales într-un spațiu atât de limitat. Așa că mi-am luat libertatea de a proiecta eu însumi o automatizare personalizată pentru noi.

Michael Schöftner, șeful producției mecanice la Rosenbauer

Un titan în camera copiilor

Modul în care a fost dezvoltat acest sistem ar putea deveni o mică legendă Rosenbauer. Împreună cu fiul său, un „constructor entuziast de Lego Technic”, s-a așezat în camera copiilor și a realizat un proiect din Lego, un model de robot KUKA și câțiva paleți mici care au devenit baza pentru primele schițe. Și care se apropie surprinzător de mult de implementarea reală.
De asemenea, a devenit destul de repede clar că va fi un robot KUKA. În căutarea unui robot care să poată muta paleți de până la 900 de kilograme într-un spațiu restrâns și, în același timp, să aibă o rază de acțiune de câțiva metri, Michael Schöftner a ajuns foarte repede la KR Titan, cel mai mare model de la KUKA. KR Titan 1000 este primul robot cu șase axe pentru sarcini grele, cu cinematică deschisă și sarcini utile de până la 1.300 kg.

Nu de pe raft

Următorul pas l-a condus pe Schöftner la specialiștii de la Promot. În acest caz, a existat o istorie comună. Rosenbauer ajunsese deja să aprecieze soluțiile individuale ale producătorilor din Austria Superioară în mai multe proiecte. O soluție de automatizare „de pe raft” nu era o alternativă, având în vedere cerințele complicate. După mai multe întâlniri de coordonare cu Hermle, KUKA și Promot, a fost dezvoltată în cele din urmă soluția care este acum în funcțiune în Leonding.

Accentul este pus pe KUKA KR 1000 Titan în versiunea standard cu șase axe. Datorită dimensiunii paletului, robotul pentru sarcini grele are o sarcină utilă de „numai” 850 de kilograme și o rază de acțiune de până la 4 metri. Astfel, gigantul este elementul central de transport al Promot Palmaster, în care pot fi depozitați temporar până la 15 paleți. Și mai ales, un criteriu esențial în alegerea robotului a fost faptul că paleții erau de două dimensiuni diferite. Cel de-al treilea element al ansamblului este Hermle C52-UMT. Piesele fixate pe paleți sunt alimentate la Palmaster prin intermediul stației de pregătire. Titanul KR le primește și le transmite la centrul de prelucrare, unde trebuie să utilizeze cu siguranță raza lungă de acțiune. Odată ce prelucrarea este finalizată, robotul ridică din nou paletul și îl duce la montaj, la schimbare sau la demontare. Astfel, în funcție de prioritate, el preia componentele din nou și din nou, le prelucrează în mașină și le pune din nou jos.

Toate procesele sunt controlate de software-ul Prosys 3.1, un program de calculator gazdă, dezvoltat de Promot cu mult timp în urmă. Pe lângă procese, software-ul gestionează toate programele NC, calculează utilizarea mașinii, precum și bilanțurile sculelor și gestionează dispozitivele de prindere din sistem. „Schimbul al treilea”, spune Michael Schöftner, „acum este cu adevărat posibil să funcționeze fără personal. Acest lucru asigură o acoperire maximă și putem amortiza foarte bine blocajele din linia de asamblare. Nu a trebuit să conving pe nimeni cu privire la automatizare și robotică în sine, dar dimensiunea a fost, desigur, considerabilă. Mă bucur că firma a avut încredere în mine să investesc această sumă.”

Cooperare între Rosenbauer, KUKA, Hermle și Promot

Proiecte în curs

Michael Schöftner subliniază faptul că posibilitățile sistemului, ale robotului și ale mașinii sunt în prezent departe de a fi utilizate pe deplin, „dar vrem să fim pregătiți și pentru viitor”. Și, bineînțeles, mai este de lucru și în alte locuri. Schöftner are în minte alte două proiecte în acest moment, „și, bineînțeles, voi lua din nou legătura cu aceiași oameni”.