Kategória nélküli

Egy robotcella nem attól termel jól, hogy a robot gyorsan mozog, hanem attól, hogy a teljes rendszer kiszámíthatóan rendelkezésre áll a műszak minden percében. Ez a robotcella rendelkezésre állás növelési útmutató azoknak a termelési és műszaki vezetőknek készült, akik az ismétlődő hibák, a nehezen diagnosztizálható leállások és a túl hosszú újraindítások helyett tervezhető kapacitást várnak az automatizálástól.

A rendelkezésre állás nem kizárólag karbantartási kérdés. Meghatározza a konstrukció, a biztonságtechnika, az anyagellátás, a megfogás, a szoftverarchitektúra, a kezelői felület és az is, hogy egy hiba után milyen gyorsan lehet a cellát biztonságosan visszaállítani termelésbe. A magas érték ezért nem egyetlen beavatkozás eredménye, hanem következetesen felépített mérnöki és üzemeltetési rendszer.

Mit mérjen, mielőtt rendelkezésre állást javít?

A rendelkezésre állást jellemzően a tervezett termelési idő és a ténylegesen termelő idő arányaként mérik. A mutató önmagában azonban félrevezető lehet, ha minden leállást egy kategóriába sorolnak. Más intézkedést igényel egy megfogó kopása, egy rosszul pozicionált alkatrész, egy biztonsági kör megszakadása vagy az, ha az operátor nem tudja, melyik feltétel hiányzik az újraindításhoz.

Érdemes a kieséseket legalább tervezett és nem tervezett leállásra, majd azok okára bontani. A tervezett szerszámcsere vagy termékváltás nem hiba, de a túl hosszú átállítás kapacitásveszteség. A nem tervezett leállásoknál a gyakoriság és az egy eseményre jutó helyreállítási idő együtt mutatja meg a valódi prioritást. Egy ritka, kétórás hiba lehet súlyos kockázat, de egy műszakonként tízszer előforduló kétperces megszakítás sokszor hamarabb indokol fejlesztést.

A döntést ne benyomásra alapozza. A PLC- és robotvezérlői hibaüzeneteket, a HMI-n rögzített kezelői eseményeket, a selejtadatokat és a karbantartási munkalapokat ugyanahhoz az idővonalhoz kell kapcsolni. Így elválasztható, hogy a robotállás valódi gyökérok-e, vagy egy előtte lévő gép, anyagellátó vagy minőségellenőrző állomás problémájának következménye.

A robotcella rendelkezésre állás növelésének alapja a tervezés

Sok üzem a már működő cellán próbálja utólag javítani az üzembiztonságot. Ez lehetséges, de a legnagyobb nyereség rendszerint a koncepciótervezés szakaszában érhető el. A robotcella akkor lesz termelésre kész, ha nem csak a névleges ciklusideje megfelelő, hanem a várható eltéréseket is kezelni tudja.

Az alkatrészvariáció és az anyagellátás kezelése

A valós gyártásban az alkatrész nem mindig ideális helyzetben, pontos mérettel és szennyeződésmentesen érkezik. A megfogó, a készülék és az érzékelés kiválasztásánál ezért a tűrések, a felületi állapot, az orientáció és az esetleges deformáció elemzése szükséges. Egy túl szűk tűrésre optimalizált készülék laboratóriumi körülmények között gyors, a soron viszont gyakori elakadást okozhat.

Az anyagellátásnak a robotciklushoz kell igazodnia. Ha a robot rendszeresen üres fészket talál, vagy a kezelőnek kell beavatkoznia egy rosszul kialakított tároló miatt, a probléma nem robotprogramozási kérdés. A megfelelő puffer, az egyértelmű pozicionálás és az anyag jelenlétének megbízható visszaigazolása közvetlenül csökkenti a mikroleállásokat.

Hibatűrés a mechanikában és a programban

A jó cella nem azt feltételezi, hogy soha nem lesz hiba, hanem meghatározza, mi történjen hiba esetén. A megfogó ejtésérzékelése, a kettős alkatrészfelvétel ellenőrzése, a nyomásfelügyelet vagy a kameraeredmény kezelése megelőzheti, hogy egy kisebb eltérés ütközéshez, selejttermeléshez vagy hosszú újraindításhoz vezessen.

A robotprogramban legyenek világos visszaállási pontok. Áramszünet, vészleállítás vagy kezelői megszakítás után a rendszernek egyértelműen meg kell tudnia állapítani, hol tart a folyamat, van-e alkatrész a megfogóban, biztonságosan elhagyható-e az aktuális pozíció, és melyik engedély hiányzik a folytatáshoz. Ez több programozási munkát igényel a projekt során, de jelentősen rövidíti a termelési helyreállítást.

Biztonságtechnika, amely nem akadályozza a munkát

A biztonsági megoldásnak személyvédelmi szempontból kompromisszummentesnek kell lennie. Ugyanakkor az indokolatlan biztonsági megszakítások a rendelkezésre állást is rontják. Rosszul elhelyezett fényfüggöny, nem megfelelő zónakiosztás vagy átláthatatlan nyugtázási folyamat esetén a kezelő feleslegesen állítja meg a cellát.

A megoldás nem a védelmi szint csökkentése, hanem a biztonsági funkciók gyártási feladathoz illesztése. Egyes esetekben a zónás biztonsági logika, a biztonságos sebességfelügyelet vagy a jól pozicionált anyagátadó nyílás teszi lehetővé, hogy egy részfolyamat kezelhető legyen a teljes cella leállítása nélkül.

Karbantartás: a meghibásodás előtti beavatkozás

A robotkar általában megbízható berendezés, de a cella rendelkezésre állását gyakran nem maga a robot, hanem a perifériák korlátozzák. A pneumatikus elemek, kábelek, csatlakozók, megfogópofák, érzékelők, adagolók és készülékek nagyobb igénybevételnek lehetnek kitéve, mint amit a karbantartási terv tükröz.

A karbantartási ciklusokat ne csak naptár szerint határozzák meg. A ciklusszám, a környezeti terhelés, a szennyeződés, a hőmérséklet és az alkalmazás jellege alapján kell kijelölni az ellenőrzési pontokat. Hegesztési, forgácsolási vagy poros környezetben más kockázatok dominálnak, mint tisztatéri csomagolásnál vagy elektronikai szerelésnél.

A hatékony megelőző karbantartás öt területet fed le:

• a kopó és kritikus alkatrészek állapotának rendszeres ellenőrzését;
• a pneumatikus és elektromos csatlakozások vizsgálatát;
• a készülékek, befogások és referenciapontok pontosságának felügyeletét;
• a biztonsági eszközök dokumentált funkciópróbáját;
• a mentések, paraméterek és programverziók ellenőrzött kezelését.

A pótalkatrész-stratégia is termelési kérdés. Nem szükséges minden elemet raktáron tartani, de a hosszú beszerzési idejű vagy gyakran hibázó komponensek esetében indokolt a kritikus készlet. Ennek értékét nem az alkatrész ára, hanem az esetleges termeléskiesés költsége mutatja meg.

Rövidítse a hibakeresést egyértelmű kezelői információval

A cella HMI-je nem pusztán kijelző. A kezelő és a karbantartó elsődleges diagnosztikai eszköze. Az olyan hibaüzenet, mint a „cella hiba” vagy „folyamat nem teljesült”, nem segíti a gyors helyreállítást. A jó üzenet megnevezi az érintett állomást, jelzi a hiányzó feltételt, és a jogosultsági szinthez illeszkedő következő lépést ad.

Például lényeges különbség van aközött, hogy a rendszer általános hibát jelez, vagy azt írja: „2. állomás – megfogó nyitva visszajelzés hiányzik. Ellenőrizze a levegőellátást és a megfogó pozícióját, majd nyugtázzon.” Az utóbbi csökkenti a találgatást, és kevesebb esetben igényel automatizálási szakembert.

A kezelői beavatkozásokat szabványosítani kell. A visszaállítási utasításoknak a cella közelében és a HMI-n is elérhetőnek kell lenniük, de csak olyan műveleteket engedjenek, amelyek biztonságosan elvégezhetők. A karbantartási és mérnöki hozzáférést ettől el kell választani. Ez nem lassítja a termelést, hanem megelőzi a nem dokumentált paramétermódosításokból eredő későbbi hibákat.

A fejlesztést Pareto-elv szerint szervezze

Nem minden hiba érdemel azonos ráfordítást. Havonta vagy negyedévente érdemes áttekinteni a leállási eseményeket, és a legtöbb kiesést okozó néhány hibára koncentrálni. A Pareto-elemzés akkor használható jól, ha a hibakódok következetesek, és nem kerül minden esemény a „mechanikai hiba” vagy „egyéb” kategóriába.

Egy fejlesztési intézkedés előtt legyen tiszta a várható eredmény: hány leállást, hány perc helyreállítási időt vagy mennyi selejtet kívánnak csökkenteni. Utána ugyanazzal a mérési módszerrel kell ellenőrizni az eredményt. Előfordulhat, hogy egy új érzékelő csökkenti az elakadást, de túlérzékenysége miatt több hibajelzést generál. Az ilyen kompromisszumokat csak adatok alapján lehet jól kezelni.

A nagyobb volumenű vagy összetett celláknál célszerű a gyártó, az integrátor és az üzem karbantartási csapata között egyértelmű felelősségi rendet kialakítani. A Robolution projektjeiben a tervezés, a kivitelezés, a robot- és PLC-programozás, az üzembe helyezés és az oktatás egymásra épülő feladat. Ez azért lényeges, mert a rendelkezésre állás problémái ritkán állnak meg egyetlen szakterület határán.

A tartósan magas rendelkezésre állás akkor válik elérhetővé, amikor a cella működéséről szerzett tapasztalat visszakerül a következő módosításba, termékváltásba vagy új beruházásba. Így az automatizálás nem egyszeri gépátadás marad, hanem egyre kiszámíthatóbb termelési képesség.