Optymalizacja procesów tłoczenia i gięcia to jedno z największych wyzwań w zakładach produkujących obudowy i szafy metalowe. Ponieważ monotonne, manualne podawanie formatek do pras hydraulicznych drastycznie ogranicza cykl pracy maszyny, a co gorsza generuje również ryzyko wypadków, konieczne stało się wdrożenie nowych rozwiązań. W związku z tym analizujemy przypadek wdrożenia zrobotyzowanego gniazda produkcyjnego w radomskim zakładzie Supron 3, gdzie automatyzacja zmieniła strukturę kosztów operacyjnych.
fot. iStockManualna obsługa pras hydraulicznych
W klasycznym modelu produkcji elementów do szaf metalowych i hydrantów, procesy wyoblania tarcz oraz gięcia detali realizowane były dotychczas manualnie. W tym przypadku operator maszyny odpowiadał za powtarzalne układanie i odbiór formatki z blachy o średnicy rzędu 500 mm. Mianowicie elementy te pobierał bezpośrednio z przestrzeni roboczej prasy hydraulicznej, przez co był stale narażony na niebezpieczeństwo.
Taki model niesie ze sobą trzy najważniejsze problemy:
- Niska powtarzalność cyklu: Wydajność jest bezpośrednio uzależniona od zmęczenia pracownika.
- Wysoka energochłonność: Prasa pracuje w trybie ciągłym, generując straty energii podczas przestojów na załadunek.
- Ryzyko BHP: Stała praca w strefie niebezpiecznej wymusza stosowanie kurtyn świetlnych i barier, które dodatkowo wydłużają czas taktu.
Integracja gniazda: Robot manipulacyjny i centrum gnące
W ramach modernizacji parku maszynowego, manualne stanowisko zastąpiono w pełni zautomatyzowanym gniazdem produkcyjnym. Wdrożenie objęło integrację dwóch kluczowych komponentów:
- Nowoczesnego centrum gnącego: Odpowiadającego za powtarzalne i precyzyjne kształtowanie profili blach ulepszonych.
- Robota przemysłowego (manipulatora): Przejął on operacje załadunku i rozładunku. Robot pobiera surowy detal i precyzyjnie pozycjonuje go w przestrzeni prasy. Następnie, po zakończeniu cyklu tłoczenia, odbiera gotowy element i przenosi bezpośrednio do sekcji pakowania.
Dzięki spięciu procesów produkcyjnych z systemami automatycznej kontroli jakości, wyeliminowano błędy operatora i przestaje istnieć problem tzw. braku produkcyjnego.
Twarde wskaźniki: Skrócenie taktu z 20 minut do 2 minut
Wdrożenie standardów Przemysłu 4.0 pozwoliło na radykalną zmianę wskaźników efektywnościowych (KPI) zakładu:
- 90-procentowe skrócenie czasu operacji: Przed automatyzacją parku maszynowego na manualne wytworzenie metalowych drzwi do skrzyni potrzeba było aż 20 minut, podczas gdy w tej chwili nowoczesne centrum wykonuje ten sam proces w niecałe dwie minuty.
- Wzrost ogólnej wydajności o 56%: Zastąpienie monotonnej pracy ludzkiej automatycznym pozycjonowaniem blach pozwoliło na znaczne przyspieszenie taktu pracy pras hydraulicznych.
- Ograniczenie energochłonności procesu o 42%: Zoptymalizowanie cykli pracy maszyn i likwidacja przestojów przełożyły się na bezpośrednie oszczędności energii przypadające na każdy wyprodukowany wyrób.
- Redukcja zanieczyszczeń technologicznych o 95%: Precyzyjne sterowanie procesem wyoblania i tłoczenia pozwoliło na radykalne ograniczenie odpadów i emisji środowiskowych.
Z punktu widzenia logistyki wewnętrznej, automatyzacja gniazda wymusiła również reorganizację dostaw surowca i odbioru komponentów, co zlikwidowało przestoje buforowe wewnątrz hali.
Finansowanie technologii
Inwestycje w automatyzację procesów obróbki plastycznej blach wymagają wysokich nakładów początkowych. W opisywanym przypadku budżet projektów zamknął się w kwocie 9,4 mln zł. Polskie przedsiębiorstwa z sektora MŚP coraz częściej finansują tego typu transformacje dzięki funduszy celowych. Programy takie jak Fundusze Europejskie dla Polski Wschodniej (FEPW), gdzie PARP dysponuje budżetem 5,4 mld zł na robotyzację, pokazują, iż automatyzacja staje się ekonomicznie uzasadnioną alternatywą dla rosnących kosztów pracy i energii.
