Amikor feltámad a szél: gyártórobotok gyorsítják a szélfarmok építését
Dánia régóta világelső a megújuló energia területén. 2019-ben az ország új rekordot állított fel, mivel áramfogyasztása jelentős részét, 47%-át szélenergiából nyerte. Manapság a dán Odico vállalat gyártórobotjai igyekeznek még inkább forradalmasítani ezt az úttörő iparágat.
Egy fémlemez átfúrása talán nem tűnik bonyolult dolognak, de ha ez a fúrás egy 12 tonnás alumíniumlapátot rögzít egy szélturbinához az Északi-tengeren, máris rengeteget számít a furat elkészítésének módja. Az elhelyezés során akár egy milliméternyi tévedés is hónapok tervezési, gyártási és összeállítási munkáját teheti tönkre.
Az Odico küldetése részének tekinti a drága és fáradságos munkával megtervezett alkatrészek megóvását, hogy azok ne a hulladék között végezzék. A fejlett robotikára szakosodott vállalat olyan szuperagilis és mobil gyártórobotokat fejleszt, amelyek akár működés közben is újrakalibrálhatók. A robotok mindegyike képes akár megháromszorozni a kis sorozatú gyártásra szakosodott vállalatok gyártási termelékenységét, ami a szélturbinák esetén különösen hasznos.
Ezek gyártási volumene jellemzően csak pár száz darabos, szemben a szokásos gyártási eljárások több tízezres darabszámával. Ez lehetővé teszi ugyan a mérnökök számára a folyamatos frissítést, finomítást és fejlesztést, ugyanakkor szinte ellehetetleníti a szabványosítást. Minden új megrendelésnél vissza kell térni a tervezőasztalhoz.
Ezért az Odico létrehozta Drill Mate nevű robotját, amely az összetett acélszelvényeken is képes újra és újra tökéletes pontossággal automatikus fúrásokat végrehajtani. Mindegyik egység elég számítási kapacitással rendelkezik ahhoz, hogy zökkenőmentesen támogatni tudja a fájlból való gyártás munkafolyamatát, ami a tervezők számára lehetővé teszi a működés közbeni gyors prototípus-készítést, a helyszínen dolgozók pedig gyorsan tudnak módosításokat végrehajtani.
A Dániában szárnyaló megújulóenergia-szektorban, amely 2024-re a szélenergia előállítását közel 80%-kal tervezi megnövelni, az Odico lehetővé teszi ügyfelei számára termelékenységük megháromszorozását, és az agilis, folyamatos fejlődést.
Gyártás táblagépekről
Korábban még a turbinalapát méretű tárgyakba is kézzel mélyítették a furatokat. Egy kezelő irányította a hatalmas fúróegységet, akinek gondoskodni kellett arról, hogy mindegyik furat pontosan kövesse a típussal, alakkal, mélységgel, átmérővel, elhelyezéssel és minőséggel kapcsolatos specifikációkat.
A lehetséges követelmények listája hosszú és magát a fúróegységet is tökéletesen kellett kalibrálni, felszerelni és karbantartani. A konzol kezelőjének nem csak kitartónak, de türelmesnek is kellett lennie. A fúrás hosszú időt vett igénybe.
„Ma a turbinák forgólapátjait egy daru mozgatja a furatok elkészítéséhez” – mondta Anders Bundsgaard, az Odico alapítója és vezérigazgatója.
Amikor a kezelők végeznek az egyik furattal, a szelvényt egy másik pozícióba kell áthelyezni és ott rögzíteni, hogy a követelményeknek pontosan megfeleljen. Mivel a szelvényekre egyenként akár 48 furat is kerülhet, ennek kivitelezéséhez különleges óvatosság és figyelem szükséges. Egy jobb napon körülbelül hat szelvényt lehet befejezni.
Az Odico Drill Mate mindezt a fúrórobotok és a számítógéppel segített gyártás (CAM) legújabb fejlesztéseinek ötvözésével egyszerűsíti. Pontos, nagy teljesítményű munkára tervezték, moduláris architektúrája pedig lehetővé teszi a gyáron belüli gyors üzembe helyezést. Több fázisú fúrófej és 6 tengelyes manipulátor gondoskodik a robot kiváló manőverezhetőségéről. A fúrási parancsok szoftveresen érkeznek, és a furatokat minden alkalommal tökéletes pontossággal készíti el.
Ez a pontosság csökkenti a folyamat kockázati tényezőit, és rendkívül megnöveli a gyorsaságát, ami óriási előnyt jelent minden olyan gyártónak, aki szeretné növelni termelékenységét és a gyártás sebességét. A kisebb sorozatú gyártásra szakosodott, rövid átfutási idővel dolgozó vállalatok számára a továbbfejlesztett programozhatóságú és rugalmasságú Drill Mate szinte tökéletes választás.
A kis sorozatú gyártás megvalósítása
A vállalat ajánlatainak a növekvő piac igényeihez való igazítása érdekében Bundsgaard és termékfejlesztési csapata igyekezett még zökkenőmentesebben beágyazni a Drill Mate-et a szabványos CAM-munkafolyamatokba, megkönnyítve ezzel a helyszínen dolgozók számára a fúrási specifikációk módosítását.
Az Odico és az Autodesk együttműködött a Drill Mate és az Autodesk Fusion 360 integrálásán. Csak néhány koppintás a táblagépen, és a Fusion 360 CAM-felületén keresztül máris módosíthatók a fúrási koordináták és követelmények a gyártóüzemekben. Olyan nagy hatású innovációról van tehát szó, amely összhangban van az iparágat formáló trendekkel, például a kis sorozatú gyártással és a 3D nyomtatással.
„A 100–120 darabszámmal dolgozó gyártás a hagyományos módokon nem automatizálható – mondta Bundsgaard. – Egy olyan fiatal, dinamikusan fejlődő iparágban, mint amilyen a szélturbináké és a megújuló energiáé, az innováció és a folyamatos fejlődés a tervezőcsapatok vérében van. A legtöbb robotikai gyártórendszer azonban az autóiparból származik, ahol egyszerre akár 100 000 új autót vagy alkatrészt is legyártanak. Nincsenek felkészítve a gyors változásokra.”
Gyártórobotok az Odicónál
„A tervezési specifikációk módosítása bonyolult folyamat, és általában tervezői vagy mérnöki végzettséget igényel – tette hozzá. – Az új rendszerünkben azonban mindenki, aki képes CAD-/CAM-rendszereket használni, akár néhány óra alatt végre tudja hajtani a módosításokat.”
A termelékenység növelése és a munkahelyek megmentése
Mindeddig az Odico robotjainak üzembe helyezése lenyűgöző eredményekkel szolgált. A korábbi manuális rendszerek és gépek használatával a szélturbinákat gyártó ügyfelek naponta körülbelül hat darab szelvényt tudtak legyártani, ami tipikusnak mondható az iparágban. Az Odico megoldásával képesek 18 darab szelvényt egyenként 48 furattal ellátni – tehát összesen majdnem 900 furatot készíteni.
A termelékenység ugrásszerű növekedése ellenére Bundsgaard nem tart attól, hogy robotjaik felborítanák az emberek és gépek közötti munkahelyi egyensúlyt. Véleménye szerint a robotokkal történő automatizálás nem a munkahelyek elvesztését, csupán az emberek és az eszközök együttműködésének átalakulását jelenti.
„A robotok elősegítik a gyártóipari munkahelyek megőrzését – mondta. – Jelenleg azt kockáztatjuk, hogy a legalacsonyabb fizetést kínáló piacokkal leszünk versenyben. Ez pedig a gyártásban dolgozóknak árt a leginkább. Az egyéni igényekhez jobban igazodó robotok előállításával azonban követni tudjuk a piaci trendeket. Természetesen szükség lesz továbbképzésekre, ez elkerülhetetlen, de a munkahelyi pozíciók nem elvesznek, hanem a robotika egyre szélesebb körű alkalmazásának megfelelően továbbfejlődhetnek.”
A Világgazdasági Fórum „A munka jövője” című 2020-as jelentése szerint egyre nő azoknak a munkáltatóknak a száma, akik egyetértenek Bundsgaard állításával: bár a becslések szerint 2025-re 85 millió munkahely szűnhet majd meg az emberiről a gépi munkavégzésre való átállás következtében, 97 millió új munkahely is születhet – olyan pozíciókban, amelyek jobban alkalmazkodnak az emberek, gépek és algoritmusok új munkamegosztásához.
Ezek az alkalmazási lehetőségek valószínűleg olyan hordozható és agilis megoldásokat is tartalmaznak majd, mint az Odico helyszínen felállítható Factory on the Fly megoldása, amely egy utánfutóra szerelhető, hordozható mini gyártólétesítmény. Ez az építőipar számára tervezett megoldás a bárki által biztonságosan és könnyedén használható robotok lehetőségét ígéri, amelyekkel egyetlen táblagépről is lehet majd épületelemeket készíteni. Használatával a gyártás a beszállítói lánc közelébe helyezhető át, így kevesebbet kell utaztatni az alkatrészeket különböző kontinensek között.
„Számunkra a tökéletes forgatókönyv az lenne, ha a technológia irányítását a gyártóüzemekben vagy az építkezési területeken dolgozók kezébe adhatnánk – mondta Bundsgaard. – Ehhez elengedhetetlen, hogy eszközeink felhasználóbarátok maradjanak. Az ideális az lenne, ha a műhelyben dolgozókat akár 15 perc alatt is ki lehetne képezni a használatukra.”
Forrás: Autodesk blog
Olvassa el további cikkeinket is a témában! >>>
Ez is érdekelheti:
Miért a parametrikus 3D modellezést használják a mérnökök a tervezéshez?
Hogyan hozhatna ki még többet modelljeiből? Javítsa tervezési munkafolyamatait egy további dimenzió hozzáadásával!
Töltse le kiadványunkat és ismerje meg a parametrikus 3D modellezés előnyeit!
Az Arkance Systems Hungary az Ön egyedi igényeinek megfelelő gyártási, üzemtervezési és automatizálási megoldásokat biztosítja tervezőszoftver kínálatából.
Reméljük, hogy a fenti összefoglaló és tippek meghozzák a kedvét ahhoz, hogy Ön és vállalata kihasználva az újabb és újabb tervezési technológiák előnyeit új szintre emeljék tervezési hatékonyságukat. Keresse kollégáinkat egy személyes konzultációra, hogy az iparágban jártas szakértőink támogatást nyújtsanak vállalata terméktervezési és fejlesztési folyamatainak továbbfejlesztéséhez és átalakításához.
Vegyen részt az általunk nyújtott szakmai képzéseken, hogy a megszerzett tudást azonnal kamatoztatni tudja munkájában! Hamarosan induló intenzív alapozó és haladó tanfolyamainkról további információt ITT talál.
Legyen tagja Facebook közösségünknek vagy LinkedIn üzleti oldalunknak, kövesse Youtube csatornánkat és iratkozzon fel Hírlevelünkre, hogy naprakész információt kapjon a legfrissebb Autodesk újdonságokról, promóciókról és szakmai blogjainkról.
