Optimized material flow through autonomous mobile robots

Dwie koncepcje, jeden cel: dzi?ki mobilnej robotyce do zoptymalizowanego przep?ywu materia?ów w produkcji

Firma KRONE wprowadza rozwi?zania automatyzacyjne z pomoc? KUKA zarówno w zak?adach zbudowanych na bazie istniej?cej infrastruktury, jak i stworzonych od podstaw. W zak?adzie w Werlte w Dolnej Saksonii stacjonarne i autonomiczne roboty mobilne optymalizuj? istniej?ce procesy robocze, natomiast w Ibbenbüren inteligentna fabryka (Smart Factory) zosta?a wybudowana od podstaw. Wspólne dla obu projektów s?: wola realizacji ?yczeń klientów, zabezpieczenia miejsc pracy oraz przemy?lenia produkcji na nowo i w kontek?cie przysz?o?ci.

Inteligentna automatyzacja wszystkich procesów roboczych

Nie robi wokó? siebie wielkiego zamieszania. Autonomiczna platforma transportowa porusza si? niemal bezg?o?nie po hali produkcyjnej. Z dok?adno?ci? co do centymetra autonomiczny robot mobilny dostarcza zbiornik spr??onego powietrza o pojemno?ci 100 litrów na stanowisko spawalnicze. Czeka tam ju? robot manipulacyjny firmy KUKA, który zabiera zbiornik z platformy, a nast?pnie spawa go w module obróbczym z dalszymi elementami.
To, co podczas monta?u podzespo?ów do samochodów ci??arowych wydaje si? mrzonk?, w holdingu KRONE Group, który jest jednym z najwi?kszych producentów maszyn rolniczych i pojazdów u?ytkowych, ju? dawno sta?o si? codzienno?ci?: W partnerstwie z firm? KUKA KRONE stawia na inteligentn? automatyzacj? – zarówno w istniej?cej fabryce (na bazie istniej?cej infrastruktury) jak i w nowym, inteligentnym zak?adzie produkcyjnym (zbudowanym od podstaw). W efekcie uzyskano bardziej wydajne procesy, lepsze tworzenie warto?ci, odci??enie pracowników i konkurencyjn? produkcj? ?made in Germany”.

Klucz do inteligentnej fabryki: Autonomiczne roboty mobilne

Holding stawia przy tym na firm? KUKA jako partnera technologicznego i konsekwentnie pod??a drog? automatyzacji – zarówno w istniej?cym zak?adzie w Werlte, jak i w zbudowanym niedawno od podstaw budynku fabryki GTS Green Teuto Systemtechnik GmbH w Ibbenbüren – stosuj?c roboty produkcyjne wspó?pracuj?ce z bezza?ogowymi systemami transportowymi. I w?a?nie tu kryje si? ogromny potencja? dla KRONE. ?Kluczowym elementem transformacji w kierunku inteligentnej fabryki jest KUKA.AMR Fleet, nasze oprogramowanie do zarz?dzania flot? AMR” – mówi Nikita Daubert, kierownik ds. rozwoju biznesowego AMR w regionie Niemiec, Austrii i Szwajcarii w firmie KUKA.

Oprogramowanie KUKA.AMR Fleet jest kompatybilne ze standardowymi uk?adami sterowania.

Zarz?dzanie flot? AMR mo?na elastycznie ??czy? z zak?adowymi uk?adami sterowania, takimi jak MES/ERP. Dzi?ki temu mo?emy wspiera? klientów takich jak KRONE w sposób odpowiadaj?cy ich potrzebom i zorientowany na przysz?o??.

Nikita Daubert, kierownik ds. rozwoju biznesowego AMR dla regionu Niemiec, Austrii i Szwajcarii w firmie KUKA

AMR: Mobilne roboty do istniej?cego zak?adu w Werlte

W Werlte w Dolnej Saksonii firma KRONE wytwarza przyczepy do samochodów ci??arowych w ramach rozbudowanej struktury. Przy wsparciu Silver Robotics, spó?ki zale?nej KRONE zajmuj?cej si? wdra?aniem innowacyjnych i dostosowanych do indywidualnych potrzeb rozwi?zań w zakresie robotyki i budowy maszyn zarówno w firmie KRONE, jak i u klientów zewn?trznych, zbudowano tutaj w pe?ni zautomatyzowany modu?. Sze?cioosiowe roboty manipulacyjne i spawalnicze KUKA wykonuj? swoje zadania w po??czeniu cyfrowym z autonomicznymi robotami mobilnymi, takimi jak KMP 1500P.

Znaczne obci??enia, takie jak zbiorniki powietrza w zak?adzie KRONE w Werlte, nie s? problemem dla KMP 1500P.

Kompaktowy robot AMR mo?e przenosi? do 1,5 tony i porusza si? samodzielnie po hali produkcyjnej dzi?ki technologii nap?du ró?nicowego. Zintegrowane kamery 3D i skanery laserowe zapewniaj? elastyczno?? i bezpieczeństwo w otoczeniu roboczym cz?owieka. Koncepcja ?adowania indukcyjnego gwarantuje gotowo?? platformy do pracy przez ca?? dob?.
?Wcze?niej poddali?my analizie wszystkie dotychczasowe procesy i przeszli?my na nowe procesy i metody pracy, takie jak konstrukcja modu?owa” – wyja?nia René Mecklenburg, prezes spó?ki Silver Robotics GmbH. ?I od razu pomy?leli?my o intralogistyce i zoptymalizowanym przep?ywie materia?ów. Chcemy bowiem oferowa? naszym klientom nasze produkty szybciej – przy jeszcze wy?szej jako?ci i konkurencyjnych cenach rynkowych”.

Od zas?ony spawalniczej do inteligentnego modu?u

Roboty spawalnicze s? teraz zasilane autonomicznie, a wózki wid?owe maj? w miar? mo?liwo?ci znikn?? z produkcji. Zamiast nich platforma transportowa samodzielnie dostarcza materia?y, takie jak zbiorniki spr??onego powietrza lub elementy drzwi, do modu?u. Tam robot manipulacyjny umieszcza materia? w instalacji spawalniczej. Gotowe podzespo?y s? nast?pnie automatycznie odtransportowywane. ?Mobilne roboty pomagaj? nam po??czy? ze sob? wiele procesów, które s? tu bardzo zaawansowane. W ten sposób mogli?my zrezygnowa? z wielu urz?dzeń transportowych, a jednocze?nie znacznie zwi?kszy? wydajno?? procesów produkcyjnych i intralogistycznych” – mówi René Mecklenburg. W firmie KRONE cz?owiek i maszyna pracuj? rami? w rami?: ?Pracownicy zajmuj? si? przygotowaniem detali i kontrol? jako?ci, podczas gdy roboty wykonuj? fizycznie wymagaj?ce prace spawalnicze. W ten sposób odci??amy pracowników od ci??kich, monotonnych czynno?ci, zapewniamy wi?kszy porz?dek i zwi?kszamy bezpieczeństwo” – dodaje Mecklenburg. Volker Perk, dyrektor ds. produkcji w KRONE Commercial Vehicle Group, postrzega robotyk? jako kluczowy element zabezpieczenia lokalizacji: ?Chcemy nadal produkowa? przyczepy ci??arowe, takie jak ?Profi Liner? w Niemczech. W tym celu musimy jednak zautomatyzowa? procesy, poniewa? po prostu nie mo?emy ju? znale?? wykwalifikowanych pracowników do wielu niezb?dnych zadań. Robotyka daje nam mo?liwo?? przeniesienia naszych pracowników do bardziej wydajnych lub bardziej warto?ciowych zadań”.

W firmie KRONE w Werlte wózki wid?owe maj? zosta? w jak najwi?kszym stopniu zast?pione przez mobiln? robotyk?, mi?dzy innymi ze wzgl?dów bezpieczeństwa.

Inteligentne po??czenie monta?u i logistyki w sieci

Jochen Roling, dyrektor zarz?dzaj?cy GTS, opowiada o tym, jak automatyzacja i koncepcja inteligentnej fabryki znalaz?y konkretne zastosowanie w firmie KRONE, opieraj?c si? na w?asnym do?wiadczeniu: ?Wcze?niej zautomatyzowali?my tylko proces za zas?on? spawalnicz?. Pewnego dnia sta?o si? jasne: Aby zapewni? wydajn? i ekonomiczn? eksploatacj? instalacji, przep?yw materia?ów i obs?uga musz? równie? odbywa? si? w oparciu o robotyk?”. W tym miejscu do gry wkroczy?y roboty mobilne firmy KUKA. Podczas gdy Werlte modernizuje si? istniej?ce procesy w pewnym sensie ?w locie”, w westfalskim Ibbenbüren w ci?gu zaledwie dwunastu miesi?cy powsta?a Green Teuto Systemtechnik (GTS), równie? spó?ka zale?na KRONE Group, ca?kowicie nowa fabryka produkuj?ca maszyny rolnicze – zbudowana od podstaw, dos?ownie na ?zielonym polu”. W tym miejscu roboty produkuj? zespo?y spawane, które s? nast?pnie lakierowane, a potem montowane w maszynach rolniczych.

W Ibbenbüren firma KRONE zrealizowa?a zautomatyzowan? produkcj? w zak?adzie zbudowanym od podstaw.

P?ynne planowanie przep?ywu materia?ów

?Dlaczego koncepcja Smart Factory? Dlaczego nowa fabryka?” – pyta Jochen Roling, aby natychmiast odpowiedzie?: ?W KRONE zamierzamy wyspecjalizowa? nasze zak?ady w zakresie produkcji produktów końcowych. ?Inteligentne? oznacza dla nas maksymaln? wydajno?? i skalowalno?? produkcji dzi?ki cyfryzacji i automatyzacji”. Zalet? strategii budowania o podstaw by?a mo?liwo?? planowania bez ograniczeń i istniej?cych struktur. ?Dzi?ki wsparciu firmy KUKA stawiamy na najnowocze?niejsze, inteligentne i zrównowa?one koncepcje i procesy produkcyjne. Dlatego od samego pocz?tku postawili?my na zautomatyzowane zaopatrzenie i zintegrowane przetwarzanie danych z linii produkcyjnych i monta?owych” – mówi Roling.

Najnowocze?niejsze, inteligentne i zrównowa?one koncepcje produkcji umo?liwiaj? wykorzystanie robotów KUKA w firmie KRONE.

Ca?a architektura produkcyjna inteligentnej fabryki zosta?a zaprojektowana od podstaw w oparciu o dane i skalowalno?? – jest to kamień milowy w historii firmy KRONE.

Jochen Roling, dyrektor zarz?dzaj?cy GTS

Podstaw? s? dane w czasie rzeczywistym w IT

Podstaw? inteligentnej fabryki w Ibbenbüren jest architektura informatyczna, która rejestruje dane w czasie rzeczywistym i przetwarza je w oparciu o zdarzenia. Ka?da maszyna, ka?dy robot i ka?dy pojazd transportowy s? po??czony cyfrowo. ?W ten sposób produkcja mo?e natychmiast reagowa? na przekroczenie tolerancji lub usterki. Dlatego ju? od dawna nie mówimy o obwodzie steruj?cym, ale o obwodzie regulacyjnym” – mówi Perk. ?Systemy s? elastyczne, samodzielnie si? ucz? i koryguj?”. Zmiana ta dotyczy równie? komunikacji mi?dzy dzia?em projektowania a produkcj?. ?Wcze?niej produkcja dostosowywa?a si? do zmian produktów. Dzi? jest odwrotnie. Wszystkie wymagania dotycz?ce produkcji s? ju? uwzgl?dniane w kolejnym projekcie” – mówi Roling.

Dzi?ki po??czeniu cyfrowemu w sieci wszystkie dane s? rejestrowane w czasie rzeczywistym.

Trzy kroki do pe?nej automatyzacji

W zakresie automatyzacji firma KRONE realizuje trzyetapow? koncepcj? wdro?eniow?. Pierwszym krokiem jest stworzenie ca?o?ciowej perspektywy automatyzacji procesu. Nast?pnie w centrum uwagi znajduj? si? rozwi?zania dotycz?ce transportu materia?ów za pomoc? AMR. Trzeci etap to zautomatyzowane manipulowanie detalami.

Autonomiczne roboty mobilne o ud?wigu do 6 ton

Zgodnie z t? zasad? firma KRONE zaprojektowa?a zak?ad w Ibbenbüren. Obecnie na jednej wyspie produkcyjnej pracuje dziewi?? robotów spawalniczych i manipulacyjnych zsynchronizowanych z dwoma centrami obróbczymi i automatycznym modu?em pomiarowym. W ten sposób uda?o si? niemal ca?kowicie wyeliminowa? przestoje, poniewa? roboty i platformy transportowe pracuj? nieprzerwanie przez ca?? dob?. Produkcj? mo?na elastycznie zwi?ksza? lub zmniejsza? bez ograniczeń spowodowanych przez trudne do rozwi?zania problemy kadrowe. ?Ta skalowalno?? architektury produkcyjnej – od ma?ych modu?ów po z?o?one, po??czone w sie? linie – jest g?ównym celem nowej inteligentnej fabryki” – mówi Roling. W Ibbenbüren testuje si? obecnie pierwsze urz?dzenia KMP 3000P. Mog? one przenosi? do trzech ton w halach produkcyjnych, a w tandemie nawet dwa razy tyle, poruszaj?c si? w dowolnym kierunku z najwy?sz? precyzj?, nawet w bardzo ograniczonej przestrzeni.

Dzi?ki optymalnemu dostosowaniu robotów spawalniczych i manipulacyjnych oraz autonomicznych robotów mobilnych uda?o si? niemal ca?kowicie wyeliminowa? przestoje.

?Sprawiamy, ?e praca staje si? bardziej atrakcyjna”

Jedna rzecz jest szczególnie wa?na dla projektantów fabryki KRONE: Automatyzacja nie oznacza końca pracy ludzkiej, ale jej wzrost jej znaczenia. ?Obs?uga wysoce zautomatyzowanych modu?ów zyska?a na znaczeniu. Pracownicy postrzegaj? to jako prac? przysz?o?ci” – twierdzi Roling. Mecklenburg dodaje: ?Widzimy, ?e nasi pracownicy aktywnie ubiegaj? si? o te stanowiska”. Wa?n? rol? odgrywa równie? ergonomia: ?Nowe miejsca pracy s? bezpieczniejsze i mniej uci??liwe fizycznie. To sprawia, ?e s? one atrakcyjne – zw?aszcza dla m?odszych pokoleń” – twierdzi Perk.

Robotyka pomaga nam utrzyma? konkurencyjno?? naszych lokalizacji nawet w obliczu zmian demograficznych.

Volker Perk, dyrektor ds. produkcji w KRONE Commercial Vehicle Group

Na rynku pracy nie s? atrakcyjne powtarzalne, monotonne czynno?ci, przenoszenie ci??kich ?adunków, a tak?e zagro?enia zwi?zane z samym spawaniem: od toksycznych gazów i oparów, przez ryzyko poparzeń, a? po pora?enie pr?dem. ?Po prostu nie mo?emy znale?? ludzi do wykonywania tych zadań. Robotyka pomaga nam utrzyma? konkurencyjno?? naszych lokalizacji nawet w obliczu zmian demograficznych” – podkre?la Perk. Przemys? motoryzacyjny, który produkuje znaczne ilo?ci, pos?u?y? jako przyk?ad: ?W produkcji seryjnej automatyzacja jest jedyn? opcj? ekonomiczn?. Dotyczy to obecnie równie? mniejszych partii, które s? na porz?dku dziennym w produkcji indywidualnie konfigurowanych maszyn rolniczych.” Firma KRONE uznaje wspó?prac? z KUKA za strategicznie wa?n? na drodze do osi?gni?cia tego celu. ?KUKA nie tylko dostarcza technologie, ale tak?e wprowadza podej?cie systemowe. ?Uczymy si? razem, rozwijamy si? razem” – mówi Perk.

Spojrzenie w przysz?o??: Monta?, produkcja wariantów i AI

René Mecklenburg dostrzega dalszy potencja? w automatyzacji monta?u w przysz?o?ci: ?Szczególnie w przypadku produktów o du?ej ró?norodno?ci musimy automatyzowa? procesy bez utraty elastyczno?ci”. Ca?kowicie nowe mo?liwo?ci otwieraj? si? dzi?ki coraz szybszemu post?powi cyfryzacji i sztucznej inteligencji. ?Urz?dzenia ucz? si? rozpoznawa? b??dy i samodzielnie si? optymalizowa?” – mówi Volker Perk. ?Mo?emy dalej na tym budowa?”.

Samoczynna optymalizacja instalacji nadal kryje w sobie ogromny potencja?.

Jochenowi Rolingowi przychodzi na my?l obraz z biura w?a?ciciela Bernarda Krone: ?Dante powiedzia?: Jeden czeka, a? nadejdzie odpowiedni moment, drugi bierze sprawy w swoje r?ce i dzia?a”. W KRONE maj? jeszcze wiele do zrobienia.