Wykorzystywanie maszyn sterowanych numerycznie do zwiększenia produkcji, rozpoczęło się praktycznie 70 lat temu. W naszym kraju prawdziwy rozkwit tej dziedziny to przełom lat 80 i 90 XX wieku. Od tego czasu na rynek polski firma Abplanalp dostarczyła około 5 tys. maszyn, tokarek i frezarek produkcji Haas, światowego lidera w produkcji maszyn sterowanych numerycznie. Lata 20. XXI wieku dostarczają nowych wyzwań, takich jak np. zmniejszanie ilości dostępnych na rynku pracy operatorów. Firma Abplanalp, która dostarczyła na rynek tak wiele obrabiarek sterowanych numerycznie, chętnie podjęła się zadania, aby część z tych maszyn zautomatyzować, wykorzystując do tego celu różne sposoby np. specjalne przyrządy, manipulatory i roboty przemysłowe. W pierwszej fazie naszej współpracy wytypowaliśmy elementy, które nadawały się do automatyzacji, następnie dopasowaliśmy maszynę i zaproponowaliśmy wykonanie stanowiska z robotem przemysłowym. Początkowo projekt zakładał użycie maszyny Haas ST-15 z robotem o udźwigu P = 12 kg firmy Yaskawa. Po dalszych rozmowach projekt został rozbudowany o kolejną maszynę. Docelowo stanowisko składa się z dwóch obrabiarek Haas; centrów tokarskich ST-15 i ST-20Y, robota przemysłowego GP25 produkcji firmy Yaskawa o udźwigu P = 25 kg i zasięgu ramienia L = 1730 mm. Założyliśmy też, że magazyn na elementy musi mieć pojemność gwarantującą pracę przez około 7 godzin bez obsługi człowieka. W trakcie integracji systemu doszło do zmiany koncepcji, ponieważ klient dodał dodatkowy element, który zmienił pierwotne założenia cyklu pracy robota. Ostatecznie jednak wykonaliśmy autorskie rozwiązania chwytaków w kiści robota, autorskie rozwiązanie do otwierania drzwi w maszynach, zastosowaliśmy magazyn na 280 szt. elementów umieszczony na trzech przesuwnych szufladach. Przesuwanie szuflad magazynu wykonuje robot. Po wykonaniu ostatniego elementu z danej szuflady robot wypycha ją z przestrzeni roboczej do przestrzeni załadunkowej. Następnie wykonuje elementy z szuflady znajdującej się na niższym poziomie niż poprzednia. Korzyści, jakie uzyskano z zastosowania automatyzacji przy produkcji sworzni:
- zwiększenie produkcji o około 35%,
- zmniejszenie obsługi stanowiska – potrzebny jest jeden operator na około 2 godziny na każdą zmianę,
- oszczędność energii elektrycznej (głównie wynikająca z braku przerw i postojów maszyny) i dodatkowa oszczędność na oświetleniu i ogrzewaniu – mniejsze zużycie w stosunku do pracy z operatorami maszyn, brak problemów powodowanych niedostateczną ilością sworzni na montażu – producent cały czas jest w stanie utrzymywać lekki zapas sworzni w magazynie. Dodatkowy wniosek, jaki się nasuwa to fakt, że coraz większą uwagę musimy zwracać na zużywaną energię, a więc optymalny dobór maszyn i czas jednostkowy potrzebny na wykonanie elementu. Może się okazać, że optymalne (tanie wykonanie elementu) nastąpi wtedy, kiedy element będzie wykonywany równomiernie, przy ustawionych odpowiednich parametrach, w sposób jednostajny i w momencie, kiedy wyeliminujemy niepotrzebne szybkie rozpędzanie i hamowanie napędów, a zagwarantujemy ciągłą, stabilną pracę systemu. Po około 4-miesięcznym okresie eksploatacji systemu możemy oszacować czas zwrotu inwestycji, który (według cen z roku 2021) wyniesie 1,5 roku. Dodatkowo producent rozważa doposażenie magazynu w jeszcze jedną szufladę, tak aby zwiększyć autonomię pracy stanowiska o kilka kolejnych godzin, co jest szczególnie ważne w przypadku pracy 4-zmianowej w ruch ciągłym.
