Szybki i bezpieczny transport w hali produkcyjnej

Przejście od transportu ręcznego do robotów mobilnych jest częścią szeroko zakrojonego projektu modernizacji w firmie Philips. Aby osiągnąć założenia Przemysłu 4.0, grupa stawia na mechanizację typu LEAN, narzędzia digitalizacji w produkcji i biurze, konserwację predykcyjną zapewniającą wysoką jakość oraz zautomatyzowane systemy organizacji pracy. Podstawowym celem wszystkich tych projektów jest wdrożenie inteligentnej produkcji.

 

Założona w 1881 r. w Holandii firma Philips zatrudnia ponad 73 tys. osób na całym świecie, z których około 300 pracuje w Klagenfurcie w Austrii. Znajduje się tam jedno z pięciu centrów kompetencyjnych firmy Philips, zajmujące się produktami do pielęgnacji osobistej. Placówka produkuje rocznie m.in. ponad 23 mln liniowych elementów tnących do trymerów do włosów i brody.

Od dwóch lat w fabryce w Klagenfurcie pomagają Jaqueline, Chiara i Sepp. Ci wyjątkowi pracownicy to autonomiczne roboty mobilne (AMR), którym załoga nadała imiona, by łatwiej je zaakceptować. Roboty mobilne LD firmy OMRON są używane w połączeniu z rozwiązaniami partnera firmy OMRON – EM Technologies.

 

 

Cele projektu: oszczędność czasu, podniesienie wydajności i lepsze wykorzystanie umiejętności pracowników

Transportem elementów tnących w zakładzie w Klagenfurcie przez wiele lat zajmowali się operatorzy maszyn. Był to proces czasochłonny i nieefektywny, który musiał zostać zautomatyzowany, aby odciążyć pracowników i zoptymalizować ogólną efektywność instalacji (OEE). Dzięki temu pracownicy zyskali więcej czasu, by wykorzystać swoje umiejętności do innych, bardziej kreatywnych zadań.

 

Program Future Factory firmy Philips rozpoczął się w 2017 r.: Chcieliśmy wówczas bardzo szybko pokazać efekty i rozpocząć pierwsze inteligentne projekty produkcyjne. Roboty AMR były doskonałym wyborem dzięki możliwości ich szybkiego wdrożenia – mówi Siegfried Seufzer, kierownik ds. operacyjnych działu produktów do pielęgnacji osobistej w firmie Philips Klagenfurt.

 

System autonomiczny

Zespół projektowy porównał różnych dostawców robotów, ale szybko zdecydował się na rozwiązanie firmy OMRON: Podstawowym kryterium były małe wymiary robota i właśnie to wymaganie najlepiej spełniały roboty firmy OMRON. Potrzebowaliśmy systemu bez ścieżek, ponieważ zajmuje on mniej miejsca. Ponadto roboty AMR można łatwo połączyć z systemem SAP, co było kolejnym z naszych wymagań. Oferta obejmowała wszystkie interfejsy. Znaliśmy także samą firmę OMRON. Mogliśmy się na tym oprzeć – komentuje Seufzer.

 

Kolejne zalety robotów firmy OMRON to łatwość obsługi, stosunkowo duża szybkość transportu i niezawodność działania w ograniczonej przestrzeni. Jeśli robot AMR napotka na swojej drodze pracownika, może go ostrzec. Nie używa w tym celu głośnych dźwięków ani sygnałów. Urządzenia firmy OMRON mają funkcje głosowe podobne do tych używanych w systemach nawigacji.

 

Roboty AMR mogą transportować do 70 kg ładunku za jednym razem

Transport materiałów przez pracowników trwał wcześniej około 15 minut dziennie. Obliczenia wykazały, że użycie robotów AMR może zwiększyć OEE o 3%.

Bezpieczeństwo robotów to kolejny aspekt, który został wzięty pod uwagę. W sytuacji awaryjnej robot AMR firmy OMRON przejeżdża do miejsca, w którym nie przeszkadza zespołom ratunkowym.

Dziś roboty transportują od 500 do 1000 elementów tnących na jedno urządzenie. Każdy z nich może pomieścić do dziesięciu pojemników, w sumie 10 tys. elementów o masie od 60 do 70 kg. Roboty jeżdżą co pół godziny. Dwa roboty są zawsze w ruchu, a trzeci się ładuje. Jedna podróż w obie strony to dystans około 400 m. W planach jest transportowanie znacznie cięższych materiałów za pomocą robotów mobilnych, aby jeszcze bardziej odciążyć pracowników.

Są też inne pozytywne skutki, których zespół projektowy wcześniej nie rozważył. Na przykład uległa poprawie jakość transportowanych części. Wcześniej dochodziło do uszkodzenia produktów na ciasno upakowanych wózkach transportowych. Teraz, gdy przepływ materiału jest ciągły, realizowanych jest więcej przejazdów, a produkty są traktowane łagodniej. Szkody w transporcie to już przeszłość.

 

 

Robot informuje o wyjeździe

Komunikacja odbywa się nie tylko między maszyną a robotem AMR, lecz także między robotem AMR a pracownikiem. Ze względów bezpieczeństwa wyjazdy są ogłaszane z wyprzedzeniem. Roboty mogą błyskawicznie rozpoznawać przeszkody i unikać ich, korzystając z dróg alternatywnych. Koordynacja kilku robotów AMR, w tym zarządzanie ładowaniem, również odbywa się autonomicznie.

 

Oszczędność czasu i opakowań

Oprócz poprawy parametru OEE linii montażowych ze względu na automatyczne dostawy, dzięki ciągłemu transportowi materiałów firma może także zaoszczędzić do 500 pojemników. Procesy robocze (WIP) zajmujące wcześniej kilka dni mogły zostać ograniczone do kilku godzin dzięki automatycznemu, ciągłemu dostarczaniu materiałów.

 

– To ogromne usprawnienie, które trudno jest ocenić finansowo, ale przynosi wyraźne efekty. Nie gromadzi kurzu, zapewnia czytelny wgląd, jeśli wystąpią wady jakościowe – wyjaśnia Seufzer. Roboty AMR natychmiast odsyłają produkty, które nie są zgodne ze specyfikacją.

 

Mobilna robotyka to początek fabryki przyszłości

Automatyzacja transportu wewnętrznego z użyciem robotów AMR jest dobrym punktem wyjścia dla wielu firm, które dążą do transformacji w kierunku Przemysłu 4.0. Wynika to m.in. z tego, że roboty AMR można łatwo i efektywnie wdrożyć. System MES oferuje m.in. doskonałą grafikę, ale roboty AMR są o wiele łatwiejsze do personalizacji. Mobilny robot OMRON LD może zostać zintegrowany ze środowiskiem produkcyjnym w ciągu zaledwie trzech godzin.

 

 

Prognoza: roboty mobilne powinny być coraz bardziej inteligentne

W następnym kroku roboty AMR zostaną aktywnie zintegrowane z procesem produkcyjnym we współpracy z partnerami firmy OMRON. Poza funkcjami transportowymi robot mobilny może również wykonywać niezależną aktywację systemów, kończyć etapy procesów i rezerwować zamówienia za pomocą kodów QR. Planowana jest w pełni automatyczna rezerwacja w systemie SAP. Roboty AMR mogą niezależnie komunikować się z maszynami.

W zakładzie firmy Philips w Klagenfurcie roboty AMR obsługują obecnie maszynę do czyszczenia, która usuwa brud i pył szlifierski z elementów tnących. W przyszłości planowane jest połączenie z robotami AMR systemu MES. Umożliwi to np. wczesne informowanie o niskich stanach materiałowych w celu kontrolowania dostaw przez systemy.

 

Jürgen Holzapfel-Epstein, kierownik ds. rozwoju w dziale robotyki w firmie OMRON Industrial Automation, podsumowuje: Wykorzystanie autonomicznych robotów mobilnych w firmie Philips Austria to doskonały przykład na możliwość stopniowego rozwoju digitalizacji i automatyzacji na drodze do fabryki przyszłości. Współpraca między firmami Philips, OMRON i EM Technology przebiegała z łatwością, a jej bezpośredni charakter ma ogromne znaczenie dla powodzenia takiego projektu.

 

Źródło: industrial.omron.eu, Monday – agencja komunikacji