Automatizace manipulace s těžkými díly: jak řešení na klíč zlepšilo bezpečnost a výkon u amerického automobilového výrobce

Výzva: bezpečná a rychlá manipulace s těžkými a složitými díly

Pro automobilové výrobce záleží na každé vteřině na montážní lince – ale ne na úkor bezpečnosti obsluhy. U jednoho významného automobilového výrobce se sídlem v Michiganu se válcované díly používané v korbách nákladních vozidel vykládaly a umisťovaly ručně. Každý díl váží až 10 liber (4,5 kg) a měří přibližně 6 palců na šířku, 4 palce na výšku a 51,5 palce na délku (152 mm na šířku, 102 mm na výšku a 1 308 mm na délku). Opakované zvedání, otáčení a přesné polohování představovaly pro výrobní operátory značnou ergonomickou zátěž a omezovaly rychlost provozu linky.

Zákazník chtěl zvýšit výrobní kapacitu a průchodnost, ale věděl, že jakékoli řešení musí zároveň řešit související bezpečnostní a ergonomická rizika. Místo dodatečné instalace univerzálního manipulačního systému se obrátil na náš tým v Detroitu s žádostí o navržení řešení šitého na míru konkrétnímu dílu, lince a lidem, kteří na ní pracují.

Začali jsme od aplikace, ne od produktu

Začali jsme podrobným vyhodnocením výrobního toku zákazníka, charakteristik užitečného zatížení, dostupného prostoru a bezpečnostních požadavků. Teprve poté, co jsme plně porozuměli dané aplikaci, jsme definovali optimální přístup k automatizaci a navrhli integrovaný systém přizpůsobený konkrétní manipulační výzvě.

Tento přístup zaměřený na aplikaci je ústředním prvkem spolupráce našich místních inženýrských týmů s výrobci originálního vybavení (OEM). Cílem nikdy není pouze specifikovat komponenty – jde o návrh systému, který přináší měřitelné zlepšení produktivity, ergonomie a celkové bezpečnosti procesu.

Hybridní řešení řízení pohybu postavené na daném dílu

Vzhledem k velkým břemenům, opakovaným pohybům a složitosti manipulace vyžadoval systém robustní architekturu řízení pohybu schopnou přesného a vysokorychlostního provozu. Jádrem konečného řešení je naše na míru navržená technologie kartézského řízení pohybu, která zajišťuje přesný tříosý pohyb pro polohování a vykládání rolí na korbu nákladního vozu s opakovatelnou přesností.

Abychom zajistili rovnováhu mezi rychlostí a přesností v průběhu celého manipulačního cyklu, zkombinovali jsme naše pneumatické pohony IMI Norgren – účinné pro přesun lehčích komponent – s našimi elektrickými pohony IMI Bahr, které přesně polohují těžší náklady. Tento hybridní přístup umožňuje simultánní a řízené pohyby v rámci celého systému, čímž se zkracují doby cyklů a optimalizuje tok materiálu podél montážní linky.

Bezpečnější provoz, vyšší výkon

Nový systém změnil jak produktivitu, tak každodenní zkušenosti zaměstnanců na lince. Odstraněním opakovaného ručního zvedání a polohování břemen o hmotnosti až 10 lbs (4,5 kg) jsme výrazně snížili ergonomická rizika a vytvořili bezpečnější pracovní prostředí pro výrobní operátory. Současně hybridní pneumaticko-elektrická architektura přinesla podstatné zvýšení výrobní kapacity, zkrátila doby cyklů a zároveň udržela tok materiálu konzistentní a předvídatelný.

Pro výrobce OEM je výsledkem jediný integrovaný manipulační systém, který podporuje vyšší výkon, aniž by ohrožoval pohodu obsluhy – dvě priority, které se ve velkosériové výrobě často dostávají do protichůdného napětí.

Hodnota partnera poskytujícího řešení „na klíč“ z jedné ruky

Pro Rona Slonea, viceprezidenta pro prodej v oblasti průmyslové automatizace pro Ameriku ve společnosti IMI, tento projekt odráží širší posun v tom, co výrobci originálního vybavení (OEM) očekávají od svých partnerů v oblasti automatizace. „Naším cílem bylo vytvořit systém, který by nejen zvýšil produktivitu, ale také zlepšil ergonomické aspekty procesu,“ vysvětlil. „Díky minimalizaci ruční manipulace a zvýšení efektivity systému se nám podařilo výrazně zlepšit provoz zákazníka.“

Jad Khattab, ředitel divize Factory Automation ve společnosti IMI Detroit, zdůraznil roli spolupráce a místních odborných znalostí při dosažení tohoto výsledku.

Proč je to důležité pro moderní automobilovou výrobu

Tento projekt ukazuje, jak integrovaná automatizace, navržená přímo pro danou aplikaci, nikoli podle katalogu, může automobilovým výrobcům OEM přinést skutečné provozní výhody. Tím, že spojujeme celé naše portfolio a místní aplikační inženýrství do systému na klíč z jednoho zdroje, navrhujeme, budujeme a podporujeme jej jako jediný partner. To poskytuje výrobcům jasnější cestu od výzvy až po nasazení, s menším rizikem integrace v průběhu procesu.

Pro výrobce, kteří čelí tlaku na zvýšení produkce, zlepšení ergonomie a snížení rizik složitých manipulačních procesů, je poselství tohoto projektu jasné: největších přínosů lze dosáhnout tehdy, když jsou řízení pohybu, pohony a inženýrské znalosti navrženy a dodány společně, s ohledem na konkrétní podmínky výrobní linky.