Pot fi roboţii răspunsul la îmbunătăţirea procesului de fabricaţie în domeniul medical şi automative?

Conform Sumitomo (SHI) Demag, recuperarea rapidă a investiţiilor, condiţiile sterile şi procesele mai sigure de producţie se datorează automatizării operaţiilor de turnare cu precizie prin injecţie.

Automatizarea robotizată în procesul de turnare prin injecție nu mai este apanajul fabricanților de produse farmaceutice cu medii de cameră curată. Cele mai recente statistici publicate de Organizația Europeană pentru mașini și materiale plastice EUROMAP arată că vânzările mașinilor de injecție echipate cu roboți a crescut de la doar 18%, în 2010, la aproape o treime (32%), în 2015.

“A existat o tendința crescatoare semnificativa.Cred ca o parte din aceasta a fost determinata de cererea pentru soluții mai flexibile,precum si utilizarea roboților industriali cu 6 axe,în special în turnarea prin injectie de precizie,ceea ce este cu siguranta un lucru obisnuitastazi.”Nigel Flowers,Sumitomo (SHI) Demag UK

Nigel Flowers, Sumitomo (SHI) Demag UK, spune că a existat o tendință crescătoare semnificativă în utilizarea de roboți. ,,În ceea ce privește configurația roboților, cu siguranță, există o mulțime de alegeri. În cazul în care toată activitatea robotului este de a deplasa o piesă de la utilajul de formare la un loc de așezare, un robot cu 3 axe ar trebui să fie suficient. Cu toate acestea, cu un robot cu 5 sau 6 axe se pot efectua mai multe sarcini complexe de manipulare. Componentele de precizie, cum ar fi piesele electronice sau aparatele auditive de obicei devin din ce în ce mai mici. Atunci când se manipulează sau se încearcă scoaterea pieselor dintr-o matriță care măsoară doar milimetri, un robot inteligent și abil este extrem de important."

În anul 2009, Grupul SEPRO, în parteneriat cu Sumitomo (SHI) Demag, a dezvoltat o gamă specială de roboți adaptați sistemelor populare ale companiei, Systec și Intelect. Ambele sisteme sunt utilizate pe scară largă în domeniul electronicii și al formării prin injecție în domeniul medical.

Subliniind beneficiile de robotică integrată în sistemele de turnare prin injecție de precizie, Glen Éves, director general la SEPRO Marea Britanie, spune: ,,În aplicații de turnare de precizie, roboții sunt cunoscuți pentru gama lor de funcționare, precizie, repetabilitate și curățenie. Uneori, clientul trebuie să transfere piese, să inserteze componente, să aplice etichete sau să extragă piese complexe prin mișcări neliniare."

În ciuda creșterii numărului de mașini de turnare prin injecție echipate cu roboți și de acceptare la scară largă a valorii lor, rămân încă întrebări pentru mulți producători din industria maselor plastice. Flowers și Éves abordează unele dintre aceste îndoieli persistente.

De unde ştim că rentabilitatea investiţiei va creşte?

Faptul că un număr mai mare de întreprinderi mici găsesc costul de capital al mașinii de turnare prin injecție cu robot mai accesibil ajută la efectuarea mai ușoară a unui calcul de randament al investiției. Desigur, aceste calcule vor fi diferite pentru fiecare afacere, dar ar trebui să se ia în considerare beneficiile, cum ar fi îmbunătățirea calității, repetabilitate și orele de lucru prelungit. ,,A fi capabil să funcționezi fără întreruperi crește în mod inevitabil productivitatea și, în consecință, profitabilitatea", spune Flowers. ,,De asemenea, există o mai mare conștientizare în rândul utilizatorilor cu roboți industriali, care astăzi, nu dau doar specificații pentru o singură aplicație", subliniază el. ,,Fie că este vorba de trei luni sau trei ani, sau indiferent de ciclul de viață al produsului, un robot poate fi reprogramat pentru a susține un produs diferit. Noi vedem că mulți dintre clienți trec de la roboți cartezieni la sisteme industriale cu 6 axe, motivul datorându-se în mare parte diferenței reduse de preț, dar poate fi atribuit de asemenea aplicațiilor tehnice care implică mișcări complexe de preluare și operații de asamblare.

,,Clienții îmbunătățesc specificațiile roboților la momentul comenzii, mai degrabă decât să plătească pentru modernizări costisitoare. Solicitările tipice merg de la lungimi de cursă suplimentare, pentru a asigura o acoperire de lucru mai mare pentru automatizarea din aval, adăugarea unei a doua rotații și chiar a unei a treia, pentru orientarea produsului, până la valve pentru circuite de apucare suplimentare. Actualizarea la un controller de robot facilitează de asemenea mișcări complexe de urmărire, care permit gestionarea automatizării în aval de către un dispozitiv portabil și un control al tuturor roboților de pe un singur ecran.” concluzionează Éves.

Este Robotica o tehnologie tip ,,cutie-neagră", asupra căreia nu vom avea niciun control?

Tehnologia roboticii în procesul de turnare prin injecție a evoluat în mod semnificativ, în special în ceea ce privește reglajele și comutarea între programe. ,,Nu mai este nevoie să se recurgă la un expert dedicat pentru a se efectua reprogramarea", declară Flowers. ,,Sistemele de control au evoluat. Cu toate că persoana responsabilă pentru reglarea și operarea mașinii va necesita în continuare un anumit program de formare, întregul set de abilități este acum în capacitățile proprii ale clientului."

Cu toate acestea, la nivel național, rămâne nevoia urgentă de a avea siguranța că următoarea generație de tehnicieni și ingineri vor avea abilitățile necesare pentru a umple aceste roluri în cadrul întreprinderilor.

În etapa de proiectare, de asemenea este ușor pentru clienți să fie implicați în mod direct in defini­rea diferitelor opțiuni în ceea ce privește aspectul și specificațiile robotului, folosind grafica sofisticată de calculator.

Flowers constată: ,,Pentru a reduce numărul de compromisuri din avalul liniei, vom aduce împreună în mod ideal, clientul și toți ceilalți parteneri, în prima etapă a fiecărui proiect. Cu cât deci­ziile privitor la robotică vor fi luate mai devreme cu atât mai bune vor fi soluțiile."

Este potrivită Robotica automatizată pentru o companie mică?

Cu toate că cele mai puternice asocieri cu robotica sofisticată sunt cu operări mari și deja automa­tizate, cum ar fi industria auto, dezvoltarea roboticii este la fel de răspândită în rândul producătorilor de dimensiuni mai mici.

,,Chiar și producătorii prin injecție de precizie, cu doar trei sau patru mașini văd avantajele de a fi în măsură să prelungească orele de lucru", spune Flowers. ,,Dacă ei doresc să se mute în ture mai lungi, aceștia pot adopta cele mai simple soluții, cum ar fi roboții cartezieni."

Pe măsură ce acele companii cresc, planifică pe termen lung și pun un accent sporit pe flexibilitate în construcția robotului, există întotdeauna posibili­tatea de a trece la o alternativă cu 6 axe.

Am nevoie de un „sistem de vizualizare”?

Există o neînțelegere larg răspândită că roboții sunt inseparabili de sistemele de vizualizare, iar acea vizualizare adaugă un alt strat major al costului și complexității operațiunii de injectare. Pentru aplicații de precizie, vizualizarea oferă o asigurare a calității și este benefică în special în sectoare specializate, cum ar fi componente auto și dispozitive medicale, unde dimensiunile produsului și specificațiile generale trebuie să fie precise.

,,În mod realist, integrarea viziunii în procesul de injectare se va potrivi doar cu aplicații speci­fice” notează Flowers. ,,În afară de inspecția pentru controlul calității și repetabilitatea garantată, în formarea de precizie poate fi benefică (pentru determinarea orientării produselor) ghidarea cu precizie a brațului robotizat pentru tăierea culeei pentru asamblare și ambalare."

Care sunt beneficiile comerciale în formarea de precizie?

,,Aplicarea roboticii în turnarea de precizie tinde să fie definitorie in reducerea la minim a deteriorării pieselor injectate și reducerea cos­turile de calitate și a defectelor", spune Flowers.

 ,,Materialele folosite vor fi de multe ori mai scumpe decât în alte sectoare, astfel încât puteți stabili să reduceți cantitatea de deșeuri pe cât de mult se poate."

Éves adaugă: ,,Utilizarea de roboți poliarticulați a cunoscut o creștere în acest domeniu, deoarece aceștia au multe dintre atributele necesare pentru aceste aplicații de precizie. Dar, in ultimii ani s-a văzut unirea tehnologiilor roboților cartezieni cu unități poliarticulate."

Beneficiile includ momente de întrerupere mai scurte în ciclul de formare și un ciclu de ansamblu de trei ori mai rapid. Există, de asemenea, beneficii de siguranță și precizie.

,,Roboții pot fi de asemenea folosiți pentru extragerea culeei și a deșeului în jurul matriței și introducerea lor într-un granulator pentru reciclare", spune Flowers.

De asemenea, este important pentru clienți să realizeze că beneficiile teoretice ale unui sistem pot fi maximizate și adaptate pentru a se potrivi nevoilor specifice în faza de instalare.

Flowers subliniază: ,,Avantajul comercial nu este doar despre instalarea aceastei mașini sau a acelui robot. La Sumitomo (SHI) Demag ne concentrăm pe optimizarea investițiilor clienților, continuăm să ne dezvoltăm echipa de ingineri de aplicație pentru a ne asigura că rentabilitatea investiției este maximizată în medii specifice, inclusiv turnarea de precizie."

 Oare un robot va creşte cu adevărat flexibilitatea forţei de muncă în industria de mase plastice?

,,Flexibilitatea" este o idee atractivă, totuși, pentru mulți producători din aria injecției de precizie, performanța constantă și o calitate constantă sunt cele mai importante criterii. Ambele pot fi furnizate prin robotică.

În același timp, costul forței de muncă din Marea Britanie continuă să crească. ,,Un operator poate avea în grijă, să zicem, 10 mașini echipate cu automatizare industrială", notează Flowers. ,,Puteți obține o productivitate mai stabilă și în același timp o reducere consistentă a costurilor de fabricație. Mai degrabă decât a reduce numărul de locuri de muncă, există dovezi puternice că adoptarea de roboți în toate sectoarele de producție conduce spre nevoia de a avea forță de muncă înalt calificată în inginerie."

Nu există nicio îndoială că în ceea ce privește flexibilitatea și dexteri­tatea, integrarea roboticii și automatizării în instalațiile cu injecție de preci­zie pot crește competitivitatea în procesul de fabricație.

,,Procesatorii de mase plastice de azi iau rareori în considerare mașina de turnare prin injecție, în mod izolat", observă Flowers. ,,Există o orientare certă față de celulele de producție integrate, cu necesitatea pentru robotică și echipamente periferice pentru a lucra perfect împreună."

Până nu demult, o mare parte a rezistenței la introducerea robotizării a fost legată de costuri, expertiză și lipsă de înțelegere privind modul în care o mașină de turnare prin precizie ar putea determina o rentabilitate atractivă a investiției. Oricum, pentru procesatorii care produc piese de cali­tate premium, roboții stabilizează procesul de fabricație, amplifică eficiența și productivitatea. Combinate cu costuri de capital mai mici, aceste argu­mente fac ca afacerile din invesțiile în robotică să fie mai puternice decât oricând.’’