Visszaszorult költségek, megvalósuló áramlás, jelentős minőség javulás, rövid átfutási idők egy rugalmas rendszerben. Ezt nyújtja az OPTI 4.0.
A fémmegmunkálással foglalkozó cégek kihívásai a korábban valaha tapasztaltakkal szemben jelentősen megváltoztak. A múltban munkát találni nehéz, munkaerőt foglalkoztatni az egyszerűbb feladatok közé tartozott. A termelékenység növelésének módja a műszakszám növelése, vagy a gyártási kapacitás gép vásárlással való emelése lehetett. A szükséges üzemi terület gyarapítása azonban jelentősen megdárgult, a gépeken dolgozó munkaerő megszerzése pedig nem csak hatalmas költséget, de sokszor megoldhatatlan toborzási feladatot jelent.
Az OPTI 4.0-val megszületett a válasz a megválaszolhatatlannak hitt kérdése. A CAD-CAM Solutions olyan lépésről lépésre megoldást dolgozott ki, ami a legköltségesebb, és a jelenlegi piaci feltételek mellett kevésbé hatékony módszerek helyett, mint gépvásárlás, a jelenlegi kapacitás maximális kihasználásával ér el hatalmas eredményeket.

Munkaerőhiány, nehéz fizikai munka, egészségre ártalmas környezet
A termelés világának nehézségei bár átalakulnak és növekednek, a minőségre és mennyiségre vonatkozó vevői elvárások nem lesznek alacsonyabbak. A megoldás, miszerint az eddig humán erőforrás által végzett munkát robotok végezzék önmagát kínálja. Az emberek helyett végzett monoton munkán felül a robotok alkalmasak olyan nehéz fizikai munkára, vagy szennyező közegben való munkavégzésre is, ami hosszú távon az ember tartós egészség károsodását okozza.
Ugyanakkor a tömeggyártás robotizálása, mely évtizedes múltra tekint vissza, nem oldja meg az ipar problémáját. A gyárak és üzemek jelentős része kisebb sorozatokat, vagy visszatérő egyedi darabokat készít. Az ilyen üzemekben való automatizálási vagy robotizálási megoldások a közhiedelemben a lehetetlen küldetés minőségjelzővel vannak illetve.
Félelmek a robotizálás kapcsán
Hozzáértés hiánya, sérülékenység, váratlan hibák, rugalmatlanság
A kezdeti próbálkozók egy jelentős része vagy csak technikailag, vagy még úgy sem készült fel a kissorozat vagy visszatérő egyedi darabok gyártásának automatizálására. Az ilyen esetek többségénél a siker nem volt osztatlan, az automata cella nem hozta azt az eredményt, amit vártak tőle. Az ok a vállalati kultúra, a logisztikai folyamatok, az áramlás és adatkezelés felkészületlenségének valamelyikére vagy mindegyikére vezethető vissza.
A meglévő, automatizálást minden tekintetben nélkülöző termelési rendszerbe való robot illesztés szinte biztos, hogy halálra van ítélve. Ez tulajdonképpen a robot megerőszakolása, és egyenes út a csalódáshoz.
A robotizálás sikerének titka
I folyamatbiztos, működő rendszerbe illesztés, hiteles adatszolgáltatás I
A termelésbe való robotcella vagy hasonló automatizálás illesztés sikerének titka, hogy egy erre felkészített rendszert és kultúrát kell teremteni.
Ez tulajdonképpen a termelőgépek kihasználtságának maximalizálását, szabványosítást, sablonosítást és monitorozást jelent. Ezeknek minden feltétele adott a legtöbb gyárban, üzemben vagy műhelyben, hisz valójában nincs szükség különleges eszközökre.
A CAD-CAM szoftver megléte, számítógépes hálózat és különböző gyártáshoz használt készülékek, szerszámok a legtöbb cégnél rendelkezésre állnak. A probléma inkább azzal van, hogy ezek nem a folyamatszemlélet szem előtt tartásával kerültek bevezetésre. A használt fájlok tárolásának, módosításának nincs bejáratott módja. Az alkalmazott technológiák, szerszámok vagy gyártáshoz szükséges készülékek kiválasztása során nem volt átfogó üzemi koncepció, ami a jövőbe mutatott (automatizálhatóság, adatközlés és tárolás felé). És a használt módszerek nem egységesek.
Ennek következménye, hogy a különböző eszközökkel végrehajtandó feladatok más-más “trükk” vagy módszer alkalmazását kívánják meg. Így viszont az ember személyes hozzáértésének, tapasztalatának és hangulatának jelentősen ki van téve a vállalati teljesítmény.
A robotizálás akkor lehet a legsikeresebb, ha mindenki által ismert és működő gyártási folyamatot automatizálnak, ahol a kapcsolódó eszközök, adatgyűjtés stb. szisztematikusan kapcsolódik a vállalat egészéhez.
Az OPTI 4.0 – zökkenőmentes út az automatizálás felé

CAD-CAM-CRM támogatás, szabványosítás, sablonosítás, monitorozás
“A CAD-CAM Solutions az életszerű megoldások keresésének elkötelezettje. Ez a hozzáállás és értékrend segítette annak a döntésnek a meghozatalát évekkel ezelőtt, aminek eredményeként ma a technológiai központunkban több CNC szerszámgép is van, köztük egy szimultán öttengelyes megmunkáló központ, illetve egy nullpontrendszerrel és bemérővel szerelt három tengelyes CNC gép. És minek után az élet és az ügyfeleink visszaigazolták akkori döntésünk helyességét, most ipari robotokba ruháztunk. Fontosnak tartom, hogy jól ismerjük az általunk forgalmazott szoftvert. De még fontosabb, hogy megismerve az ügyfeleink problémáit, feladatait, a szoftverekkel olyan megoldást nyújtsunk nekik, ami valódi gyógyír a “fájdalmakra”.
Jelenleg a tapasztalat és tudás szerzés időszakát éljük a robotok terén. Kevesebb, mint egy év múlva a legfelkészültebb szakmai csapattal és valós tapasztalatokkal állunk majd a robottechnológiára nyitott ügyfelek rendelkezésére a robotok világában is.
Az OPTI 4.0 -át pedig tudatosan úgy építettük fel, hogy a végén egy az ipari robotok érkezésére tökéletesen felkészített rendszer legyen.” –Takács Imre, Ügyvezető CAD-CAM Solutions
Az OPTI 4.0 gyártásoptimalizálás mérnöki szolgáltatás lépései úgy vannak kidolgozva, hogy a gépkezelő válláról levegye az egyébként is jelentős gépállást okozó programozás terhét, hogy csökkentse a készülék és szerszám keresésével és szerelésével töltött időt. Illetve, hogy megszüntesse azt a bizonytalanságot, amit egy-egy alkatrész gyártásának megkezdése okoz.
A programozók számára pontosan ismert, és az automatizálás lehetőségét magában rejtő készülékezési megoldásokat tartalmaz. A szerszámozást nem csak adott gépen belül tartja fixen, hanem amennyire csak lehetséges, a teljes rendszerben is. Az egyes alaksajátosságok megmunkálására pedig előre kidolgozott stratégiákat és technológiákat tartalmaz, amivel minden korábbi megoldáshoz képest sokkal alacsonyabban tartja a hibázás lehetőségét, miközben a programozási feladat kivitelezéséhez szükséges idő is radikálisan lecsökken.
Az OPTI 4.0 lehetőségeinek végtelenségét pedig az adja, hogy a rendszer teljes kiépítésével a termelési folyamat minden művelete mérhetővé válik. A mért eredmények elemzése pedig a fejlesztésekhez járul hozzá. Pontosan látszik például a ráállásokkal töltött idő, vagy az esetleges javításokra fordított “energia”, avagy a logisztikai rendszer működésének hiányosságaiból adódó várakozások is.
Az optimalizált és monitorozott rendszer elemzésének eredménye pedig egyértelműen mutatja a robotizálás szükségességét a megfelelő helyeken.
TopSolid Robot modul
A robotok alkalmazásának számos területe közül az alkatrészek rakodását elsők közt szokták említeni. Nem érdemes azonban kizárólag erre redukálni a robotok képességeit.
A forgácsolásban is egyre növekvő szerepet tölthetnek be.
Vannak megmunkálások, amik nem igénylik a hatalmas szerszámgépek pontosságát, merevségét.
Ilyen lehet a sorjázás, gravírozás, de akár a marás vagy fúrás is.
A robotok munkatartománya sokkal nagyobb lehet, mint az átlag megmunkáló gépeké, és például furatok elkészítésében felveszik velük a versenyt.
A robotok forgácsolásban való használatát korábban kizárta, hogy programozásuk bonyolult volt, magasan kvalifikált szakembert igényelt. Az ilyen mérnökök, jellemzően villamos vagy informatikai irányban végzett tanulmányaik során nem szereztek jártasságot a gépészet, forgácsolás világában.

Fordulat a robot programozásban
A TopSolid robotok programozására tett törekvése odáig jutott, hogy bekerült a bétaverziós szoftverbe, és a forgalmazók elkezdték a vonatkozó szoftver rész megismerését. A hazai csapat, a CAD-CAM Solutions pedig ipari robotokat is vásárolt, hogy valós, gyakorlati tudást szerezzen.
A részletekről, tapasztalatokról és elképzelésekről a CAD-CAM Solutions csapatával beszélgettem.
“Az a célunk, hogy a lehető legkevesebb befektetett pénzből és energiából tudják ezek a cégek a robottechnológiát integrálni, akár egyedi gyártásba is.”
S.Á. – Az optimalizálás folyamata a gyártási sztenderdekkel afelé viheti a céget, hogy a majdani robotizálás már ne igényeljen annyi tervezési és eszközbeszerzési energiát költséget (pl. nullpontrendszerek, hidraulikus megfogások, és a teljes gyártási dokumentáció – modellek korai bevezetése). Ugyanakkor ez a kezdeti plusz költség akkor, mikor az automatizálás még csak álom, vagy távlati elképzelés, mennyire nehezen emészthető az ügyfél számára? Mely iparágak mutatnak nagyobb érdeklődést az automatizálás felé?
“Nem lehet iparág specifikusan meghatározni hogy kik érdeklődnek leginkább a technológia iránt, mivel nagyjából mindenki ebben gondolkodik, ha nem is rövid, de hosszú távon.”
H. Patrik: – Minden kezdet nehéz, nem kell robotizációban gondolkodni, hogy ezt lássa az ember. Egy új megmunkáló központ beszerzése és termelésbe állítása is jelentős pénzt és időt igényel. Ugyanez igaz egy optimalizálási folyamatra is. Valahol el kell indulni.
Ha van előttem egy hegy és fel akarok jutni a csúcsára, akkor neki kell induljak a lábától. Időt és energiát kell befektetni. Azonban, ha tudom azt, hogy van egy kitaposott út is amin fele annyi idő alatt felérek akkor azt választom.
Pontosan ezt az utat szeretnénk kitaposni a hazai KKV-k számára a jelenlegi robot projektünkkel. Az a célunk, hogy a lehető legkevesebb befektetett pénzből és energiából tudják ezek a cégek a robottechnológiát integrálni, akár egyedi gyártásba is.
Szerencsére azok az ügyfeleink, akik ebben az irányban gondolkodnak megértik, hogy a befektetés már rövid távon is kifizetődik. Különösen igaz ez a jelenlegi munkaerő piaci helyzetben.
Nem lehet iparág specifikusan meghatározni, hogy kik érdeklődnek leginkább a technológia iránt, mivel nagyjából mindenki ebben gondolkodik, ha nem is rövid, de hosszú távon. Ez különösen azokra a cégekre igaz, akik rendszeresen küszködnek a fluktuációval és az általános szakember hiánnyal. Úgy gondolom, hogy Viki többet tudna mesélni a robotos tapasztalatokkal kapcsolatban.

Kreitl Viktória, mechatronikai mérnök
“Azok a gyártók nem látják a robottechnológia realitását, akik megbízható, állandó munkaerővel rendelkeznek és azt meg is tudják tartani”
K. Viktória: – Egyetértek kollégámmal az elhangzottakban. Nagyon ügyfél függő az, hogy ki hogyan áll a robottechnológiához. Van, aki megérti azt, hogy a kezdeti befektetés idővel megtérül, ők általában már nem csak gondolat szintjén foglalkoznak a témával. Azok a gyártók nem látják a robottechnológia realitását, akik megbízható, állandó munkaerővel rendelkeznek és azt meg is tudják tartani. Őket nagyon nehéz meggyőzni a technológia eredményességéről.
A másik csoportba azok a cégek tartoznak, akik méretükből fakadóan nem nyitottak a technológiára. Az ipari robotokat mindenki multicégek óriás csarnokaiban képzeli el. Mi azon dolgozunk, hogy azok a cégek is meglássák a technológia hatékonyságát, akik 2-3 marógéppel rendelkeznek.
Hosszú út áll előttünk, de belátható időn belül felérünk a hegy csúcsára. Utána már sokkal könnyebb lesz a kitaposott úton utánunk jönni, ha élhetek Patrik kollégám hasonlatával.
Az a célunk hogy a robot programozása ne igényeljen speciális tudást, hogy egy forgácsolásban jártas CAM programozó úgy tudja kezelni a robotot mintha az egy több tengelyes maró vagy eszterga lenne.”
S.Á. – Az automatizáláshoz kapcsolódó szemlélet, miszerint csak a tömeggyártás területén van létjogosultsága, megdőlni látszik. A robotrendszerek használata programozása főleg a CAD CAM szoftverek által egyre rugalmasabb és gyorsabb. Mit tud a TopSolid? Kellenek-e extra speciális képességek a robotok programozásához?
K. Viktória: – A TopSolid robot modulja jelenleg hasonlóan működik, mint az általános CAM modul, egészen pontosan annak egy kiegészítő változata. A felhasználó elkészítheti a megmunkálást, s ahelyett, hogy egy CNC géppel végezné el, a robotot állítja be a megmunkálásra. Ehhez szükség van a robot modelljének elkészítésére teljes gépkinematikával, és egy speciális posztprocesszorra, amit szintén házon belül készítünk. A megmunkálás ellenőrzését követően a TopSolid legenerálja a robot gépi kódját és futtatható a megmunkálás.
A robotkarral történő pakolás (pick and place) megoldása a TopSolid-ban jelenleg nem elérhető, kezdetben a robottal végzett marási műveletekre irányul a fejlesztés, mint furatozás, sorjázás, hegesztés. Ez a jelen, de a profi mérnök csapatunk sok kellemes meglepetést tartogat a hazai piac számára.
Az a célunk, hogy a robot programozása ne igénylejen speciális tudást, hogy egy forgácsolásban jártas CAM programozó úgy tudja kezelni a robotot, mintha az egy több tengelyes maró vagy eszterga lenne. A mozgás beprogramozásához a TopSolid ismerete szükséges, azonban, ha a kódban szeretnénk egyéb műveleteket beiktatni, például logikai műveleteket, vagy kommunikációs műveleteket, esetleg más, nem mozgással kapcsolatos egyéb parancsokat, akkor azt manuálisan kell megtenni. Ehhez a robot programnyelvéhez érteni kell.
A robotok biztonságos használatához, és a megmunkálások korai tervezéséhez használt szimulációs szoftver szintén része a gyártásoptimalizálás hosszú, de hálás folyamatának. Az Eureka szoftverről egy korábbi cikkünkben már beszámoltunk.

Ütközés, és az ebből adódó költségek és veszteségek elkerülése
S.Á. – Az EUREKA tud robotot is szimulálni. Hol van ennek a legnagyobb jelentősége?
K. Viktória: – A legfontosabb, hogy ne történjen ütközés. Ennek ellenőrzésére is használható az EUREKA. A programozáshoz és a szimulációhoz a robot saját tengelyein kívül hozzárendelhető a külső tengelyek mozgása is, mint forgó asztal, lineáris sínpálya stb. Ezen felül az egyes kódokat igény szerint, áttekinthetően lehet módosítani. APT import is megoldható, ezt az EUREKA átalakítja robot kódra.
Horváth Patrik, értékesítési vezető a következőt fűzte beszélgetésünk végéhez:
“Az optimalizáció egy hosszú folyamat, ami mind az optimalizálást végző, mind a partner részéről nagy elhatározottságot igényel, azonban eredménye kézzel fogható. A tendencia azt mutatja, hogy a hazai gyártók egyre nagyobb része nyit ez irányba, egyre többen látogatnak el hozzánk, hogy konzultájunk termelési hatékonyságuk növelésének ügyében. Mindig elmondom és továbbra is fenntartom, hogy technológiai központunk minden érdeklődő számára nyitva áll. Biztos vagyok benne, hogy mérnök csapatunk megtalálja a megoldást bárki számára, aki nyitott az innovációra.”
Gyártásoptimalizálás cikk második része
Gyártásoptimalizálás cikk első része
Szerző: Sipos Ádám