7 minute read
Dvojna vretena za večjo konkurenčnost
from IRT3000 #139-140
Podjetje Hengst Filtration, ki je specializirano za rešitve filtracije in proizvaja filtre za avtomobile in tovornjake, zaupa svojo obdelavo proizvajalcu obdelovalnih strojev LiCOM iz Zgornje Švabske, ki je pred kratkim postavil dve avtomatizirani obdelovalni celici na ključ, s skupaj petimi dvovretenskimi obdelovalnimi centri ter vpenjali in roboti, ki uporabljajo prijemala zasnovana v podjetju LiCOM. Odločitev za nabavo obdelovalnih strojev pri proizvajalcu LiCOM je temeljila na številnih prednostih glede produktivnosti in okoljskih vidikov.
Za podjetje Hengst Filtration je trajnost zelo pomembna, saj kot vodilni proizvajalec rešitev filtracije, podjetje poleg izdelave komponent, ki varujejo okolje in zdravje ljudi, zelo ceni ekološko trajnost. Za izpolnjevanja svoje vizije v podjetju Hengst Filtration nenehno iščejo nove rešitve.
Novejše naročilo v podjetju Hengst Filtration zajema obdelavo ohišij filtrov za avtomobile in tovornjake izdelanih s tlačnim litjem, na podlagi česar so se odločili za nabavo dveh avtomatiziranih obdelovalnih celic proizvajalca LiCON. Podjetje LiCON je svetovni dobavitelj sistemov in ponuja visokoučinkovite rešitve od posameznih strojev do popolnoma avtomatiziranih proizvodnih linij. Osrednji del avtomatiziranih proizvodnih celic proizvajalca LiCON za podjetje Hengst Filtration predstavlja pet dvovretenskih obdelovalnih strojev tipa LiFLEX II 766, ki so bili dostavljeni v proizvodni obrat podjetja Hengst Filtration v Nordwalde in so pripravljeni na uporabo.
Konkurenčne prednosti dvovretenskih obdelovalnih strojev LiFLEX
Podjetje Hengst Filtration v večji obdelovalni celici proizvaja filtre za tovornjake na petih dvovretenskih obdelovalnih strojih LiFLEX, medtem ko na drugih dveh dvovretenskih obdelovalnih strojih LiFLEX proizvaja avtomobilske filtre za premijske kupce. Zaradi odločitve glede uporabe dvovretenskih obdelovalnih strojev proizvajalca LiCON in vseh prednosti, ki jih ti stroji nudijo, je proizvodnja v podjetju Hengst Filtration ekonomična in trajnostna.
Večja kapaciteta obdelave na kvadratni meter
Postavljeni dvovretenski obdelovalni stroji zagotavljajo enako kapaciteto obdelave kot enovretenski obdelovalni stroji, vendar zasedajo 40 odstotkov manj prostora v proizvodnji, kar pomeni, da je produktivnost na kvadratni meter bistveno izboljšana. To pa je bil le eden izmed razlogov, da so se v podjetju odločili investirati v dvovretenske obdelovalne stroje proizvajalca LiCON.
Celotna obdelava v enem vpetju
V proizvodnji liniji podjetja Hengst Filtration so v preteklosti večinoma uporabljali štiriosne enovretenske obdelovalne stroje. Za obdelavo petih strani obdelovanca sta bili tako potrebni vsaj dve vpetji. Na novih petosnih obdelovalnih strojih proizvajalca LiCON pa se lahko komponento v celoti obdela v enem vpetju, kar preprečuje napake zaradi večkratnega vpetja obdelovanca.
Za enostavno razširitev proizvodnega sistema je zelo pomembno, da se obdelovanec v celoti obdela na enem obdelovalnem stroju, saj bo na podlagi tega vsak dodaten obdelovalni stroj povečal kapaciteto obdelave. Razen pri obdelavi avtomobilskih filtrov je z uporabo obdelovalnih centrov proizvajalca LiCON to mogoče tudi pri obdelavi ohišij filtrov za tovornjake, poudarja vodja projekta Hans-Joachim Daum, inženir za industrializacijo pri podjetju Hengst Filtration.
Kubični delovni prostor obdelovalnih centrov je zasnovan z upoštevanjem prijemal z izpraznitvami, kar omogoča obdelavo iz petih strani. V podjetju Hengst Filtration so si želeli optimiziranega časa zagona proizvodnje, zaradi česar so na začetku nabavili po en obdelovalni stroj za posamezen tip izdelka, razlaga Nils Baumgartner, skrbnik ključnih kupcev pri podjetju LiCON.
Minimalno mazanje nadomesti hladilno-mazalno tekočino in prihrani energijo
Običajno se v podjetju Hengst Filtration uporablja emulzijo za mazanje in hlajenje med obdelavo, vendar v tem primeru je nameščen sistem minimalnega mazanja (MQL – Minimum Quantity Lubrication). Na rezalni rob se preko kanalov v orodju za odrezavanje nanaša posebna mešanica olja, ki je prilagojena orodju. Med razvojem procesa obdelave se lahko optimizirajo orodje in parametri doziranja maziva, kar se lahko shrani v program za obdelavo. To zagotavlja, da so obdelane komponente skoraj suhe, ko se jih odstrani iz obdelovalnega centra, tako da je preprečena kontaminacija stroja in okolice s hladilno-mazalnim sredstvom. Poleg tega pa odpade potreba po kroženju hladilno-mazalne tekočine, kar prispeva k energijskim prihrankom.
Dvovretenski obdelovalni stroji LiFLEX potrebujejo približno 15 kW moči za minimalno mazanje. V primerjavi z uporabo hladilno-mazalne tekočine na obdelovalnih centrih se lahko prihrani vsaj 10 kW moči na obdelovalni center, kar pri pet tisoč delovnih urah na leto je to prihranek 50 kWh električne energije na stroj oziroma 250 kWh za vseh pet obdelovalnih centrov.
Modularni sistem za strego omogoča uporabo podobne tehnologije za različne obdelovance
V podjetju Hengst Filtration se z isto tehnologijo obdelujeta dve ločeni velikosti obdelovancev. Na podlagi tega se je izbralo obdelovalne stroje, ki omogočajo obdelavo velikih in majhnih kosov, pri čemer je velika razlika v konceptu strege obdelovancev. Pri tem predstavlja veliko prednost modularni koncept podjetja LiCON. Obdelovalni stroj LiFLEX II 766 se lahko streže na tri načine, neposredna strega preko A-osi, konceptom vrtljive mize z dvema A-osema ali z izmenjevalcem palet. Za obdelavo velikih komponent, pri čemer so tudi časi obdelave daljši, je bi izbran obdelovalni stroj LiFLEX II 766 i DL B2 z neposredno strego obdelovancev. Med strego obdelovalni stroj miruje, vendar je čas strege relativno kratek v primerjavi s časom obdelave, tako da glede na celoten čas cikla, ki bi se ga dosegalo z drugim setom vpenjalnih priprav, slednje ne bi bilo smiselno. Poleg tega se za 50 odstotkov zmanjša dodatno delo pri nadzoru kakovosti izdelkov zaradi uporabe manjšega števila vpenjalnih priprav.
Za manjše izdelke, namenjene za avtomobilske filtre, pa je zgodba popolnoma drugačna. Zaradi majhnega volumna ohišij avtomobilskih filtrov je čas cikla obdelave bistveno krajši, kot pri ohišjih filtrov za tovornjake, zato je hkratna strega obdelovalnih strojev najbolj ekonomična rešitev izmed treh možnosti, razlaga Marco Gerhard, inženir za industrializacijo pri podjetju Hengst Filtration. V tem primeru so se odločili za različico z izmenjevalcem palet na obdelovalnem centru. V tem primeru se lahko za vsako vreteno obdelovalnega stroja namestita dve vpenjalni pripravi, kar pomeni, da se dve ohišji filtrov obdelujeta na vsakem vretenu oziroma štiri obdelovance v enem ciklu. Neto čas cikla se tako skrajša za 15 odstotkov.
Ustrezno konfigurirana avtomatizacija z ohranjeno fleksibilnostjo
Za obdelavo velikih komponent so bili v podjetju Hengst Filtration postavljeni trije obdelovalni centri, pri katerih se za strego uporablja robot nameščen na konstrukciji nad strojem. Prijemala zasnovana v podjetju LiCON omogočajo prijemanje štirih komponent hkrati, dveh surovcev in dveh obdelanih kosov. To zagotavlja, da so surovci ustrezno vpeti. Obdelava majhnih kosov poteka na dveh obdelovalnih centrih, ki sta postavljena drug proti drugemu, pri čemer en robot streže oba stroja. Pri obeh proizvodnih celicah se surovce ročno postavlja na tekoči trak, pri čemer je količina surovcev dovolj velika, da omogoča obdelavo med odmori brez prisotnosti operaterja. Fleksibilnost je zelo pomembna in na podlagi tega so v podjetju Hengst Filtration želeli dostop do ročne strege, kar podjetju omogoča izvedbo manjših naročil starejših zasnov izdelkov na enem izmed treh dvovretenskih obdelovalnih strojev. Zaradi tega je robot obešen na konstrukciji nad obdelovalnimi stroji dober koncept, razlaga Michael Cedrola, vodja proizvodnje v podjetju Hengst Filtration.
Industrija 4.0
Proizvodni sistemi z visoko ravnjo avtomatizacije, kot so tisti, ki se uporabljajo v podjetju Hengst Filtration omogočajo pregledno obvladovanje podatkov. To pomeni, da se vsi procesni parametri lahko spremljajo po posameznem tipu obdelane komponente. Številni pomembni podatki se prenašajo iz obdelovalnih centrov na osrednje mesto za shranjevanje podatkov. Poleg tega pa se lahko drugi senzorski sistemi, kot je spremljanje lomljenja svedrov ter spremljanje kakovosti obdelave preko vibracij, naknadno analizirajo.
Integrirane rešitve enega dobavitelja
Pri obsežnih projektih, kot je avtomatizacija obdelave v podjetju Hengst Filtration, mora biti le nekaj ljudi zadolženih za komunikacijo in v tem primeru, ko je podjetje LiCON dobavilo vso opremo, vključno z vpenjali in avtomatizacijo, je bil za vse odgovoren en sam dobavitelj, poudarja Alf Bönisch, vodja ekipe za industrijski inženiring pri podjetju Hengst Filtration.
Robotska roka je zelo kompleksna, saj ima štiri prijemala, dve za surovce in dve za obdelane komponente. Za učinkovit vmesnik obes tipov prijemal je bilo zelo učinkovito, da je obe prijemali in prijemalo na robotu zasnoval in izdelal isti dobavitelj. Za skrajšanje časa razvoja so v podjetju LiCON simulirali celoten proces v virtualnem okolju ter kvalificirali sistem z uporabo programov za simulacijo. S tem so prihranili veliko časa, pojasnjuje odločitev glede izbire podjetja LiCON Alf Bönisch.
