Cesta k plně digitalizované továrně – nebo k práci v podmínkách Industry 4.0 – vede přes realizaci řady postupných kroků, jejichž provázaností je podmíněno fungování celku a dosažení předpokládaných ekonomických přínosů.
Přesvědčení, že hodnota výrobku může a musí být vytvářena ve všech stupních výrobního procesu, ilustrovala společnost DMG MORI řadou konkrétních opatření, prezentovaných na letošním DMG MORI OPEN HOUSE 2019, který se konal počátkem ledna t. r. v prostorách společnosti DECKEL MAHO PFRONTEN GmbH. Na 7500 m2 výstavních ploch bylo v provozu vystaveno na 70 špičkových obráběcích a na principech aditivní výroby pracujících strojů s důrazem na individuální integrovanou automatizaci a principy uplatněných digitálních řešení.
Navzájem propojená produkce, obecně platné koncepty spolu s návrhy konkrétních řešení digitalizace a automatizace, vysoce přesné a produktivní stroje – to je nabídka společnosti DMG MORI zákazníkům; s ní se mohli seznámit všichni návštěvníci OPEN HOUSE 2019 – Dnů otevřených dveří v bavorském Pfrontenu.
INTEGROVANÁ DIGITALIZACE
Všeobecná koncepce digitalizace dle DMG MORI je nejlépe znázorněna na obrázku (obr. 1), kde jednotlivé fáze výroby – plánování, příprava, produkce, monitorování a servis – jsou podporovány příslušnými aplikacemi CELOS. V současnosti je k dispozici 27 aplikací CELOS spolu s řadou specifických technologických cyklů; paleta těchto softwarových produktů se neustále rozšiřuje.
Plánování: zahrnuje inovativní plánování potřeb proti zdrojům a omezeným kapacitám (stroje, lidé, materiál atd.); cílem je optimální vytížení zdrojů a dodržení plánovaných termínů zakázek. K dispozici je pět aplikací CELOS a tři kompatibilní produkty pro malosériovou výrobu dceřiné společnosti Istos – Production Planing, Production Feedback a Production Cockpit – umožňující cílené přepočty kapacit a přesuny zakázek.
Příprava: oblast přípravy podporuje šest aplikací CELOS, zahrnujících 3D analyzátor dílců, CAD/ /CAM včetně simulace, hospodaření s nářadím, propojení se seřizovacími pracovišti nářadí či zjednodušený programovací modul Robo2Go druhé generace pro ovládání připojeného robota.
Produkce: sedm aplikací CELOS – řízení procesu, kontrola, sledování úspory energií, kontrola upnutí, analyzátor obrobeného povrchu, manipulace s nářadím a řízení a kontrola zakladače. Součástí programového balíčku „Výroba“ jsou i příslušné technologické cykly, které zvyšují produktivitu operace, resp. ji po stránce technické umožňují. Dodávají se na přání zákazníka a v souladu se zamýšlenou výrobní operací; v současné době je k dispozici 32 technologických cyklů.
Monitoring: vizualizuje informace o stavu stroje a nářadí, o jeho výkonu a okamžité využitelnosti. Na základě informací o aktuálním stavu dovoluje cílený zásah obsluhy. K tomu účelu využívá aplikace DMG Mori Messenger, Condition Analyser, Performance Monitor, Tool Analyser a Production Cockpit; poskytování a využívání informací není vázáno na místo, kde stroj pracuje.
Servis a údržba: vzdálený servis strojů DMG MORI – aplikace online podpory NETservice – umožňuje konzultaci se specialistou na dálku nebo „konferenci“ více účastníků, obsahuje předkonfigurovaný IoT connector a na přání je jeho součástí i modul servisní kamery, která pomáhá při zjišťování příčiny poruchy. Významnou výhodou aplikace NETservice je integrovaný firewall, poskytující podstatně vyšší bezpečnost dat. Přínos aplikace pro uživatele je podstatně rychlejší identifikace a odstranění poruchy a z toho plynoucí zkrácení doby prostojů při zachování bezpečnosti dat před zneužitím. Aplikace WERKBLIQ je určena k digitalizaci údržby. Zahrnuje vedení dokumentace, sledování nákladů, plánování oprav a komunikaci se subjektem, pověřeným k provedení opravy. K jejím přednostem patří, že není vázána na konkrétní typ stroje.
Nezbytnou podmínkou efektivního fungování propojených strojů a pracovišť je jejich vzájemná konektivita, umožňující přenos dat v dostatečném objemu a v reálném čase. U strojů z produkce DMG MORI je samozřejmostí; u strojů starších nebo dokonce i u vybraných strojů jiných výrobců ji lze zajistit pomocí modulu IoT connector (obr. 2).
V průběhu OPEN DAYS byly pro návštěvníky organizovány „Digital Pfronten Tours“, tematicky zaměřené prohlídky jednotlivých pracovišť, kde se účastníci mohli blíže seznámit s používanými aplikacemi CELOS a s výhodami, které uživateli nabízejí.
INTEGROVANÁ AUTOMATIZACE
Automat izace představuje významný zdroj zvyšování produktivity a snižování výrobních nákladů, proto je neodmyslitelnou součástí digitalizované továrny. Na jejich návrhu a realizaci se významně podílí společnost DMG MORI HEITEC.
Gantrové manipulátory a zakladače řady GX nacházejí využití především na soustružnických strojích řad NLX, NZX, CLX, ALX a CTX (obr. 3). Vyznačují se jednoduchým programováním, integrovaným do řídicího systému stroje. Využívají stohovacího zásobníku, integrovaného ke stroji. Ten představuje jediný prvek, zvyšující půdorysnou plochu stroje. Dle potřeby je lze vybavit individualizovaným chapačem, lze je konfigurovat tak, aby obsluhovaly přiřazená pracoviště mytí, měření apod. Vyznačují se kompaktností a snadností přístupu k zásobníku obrobků charakteru příruby nebo válce. Dle provedení chapače robota je možná i změna orientace obrobku v pracovním prostoru stroje tak, aby bylo možné jeho opracování z obou stran. Obdobou jsou gantrové zakladače řady SR, určené pro produkční stroje řad WASINO A, G a JJ.
Robotické manipulátory a zakladače řady WH, IMTR či MATRIS jsou další typy obslužných periferií pro manipulaci s obrobky. Buňky modulárního systému WH pro soustružnické i frézovací stroje (obr. 4) mohou zakládat obrobky do váhy 15 kg resp. rozměru 300 × 300 × 220 mm; pracují s oběžným nebo zásuvkovým systémem ukládání obrobků. Potřebná plocha pro velikost WH 3 obnáší 1,9 m2 a pro největší WH 15 pod 5,5 m2. Robotické zakladače řady IMTR se vyznačují integrací robota do stroje, mohou měnit nástroje v revolverové hlavě stroje, využívají různé typy zásobníků a jsou vhodné pro víceprofesní soustruhy řady NTX. Robotický systém typu MATRIS je určen pro práci na soustružnických či frézovacích strojích.
ROBO2GO je příkladem flexibilní manipulace s obrobky do váhy 35 kg na soustruzích. Vyznačuje se jednoduchou instalací, intuitivním dialogovým programováním prostřednictvím aplikace CELOS – nejsou nutné zvláštní znalosti programování (k dispozici jsou předprogramované modulární programy pro vybrané tvary obrobků) a snadnou přeseřiditelností na jiný druh obrobku. Mohou se využívat jak zásobníky pro přířezy či stohovací zásobníky, tak plošné zásobníky pro dílce válcového charakteru až do délky 950 mm (obr. 5).
Zásobníky pro manipulaci s paletami řady PH, AWC, RPS, a LPP představují širokou paletu možností automatizace práce, a to i na velkých strojích. Paletové zásobníky řady PH 10 jsou ekonomickým řešením, vhodným pro stroje HSC 20 Linear, UlTRASONIC 20 Linear nebo LASERTEC 20 Precision Tool. Paletové zásobníky PH 150 a nové PH 400 mohou pracovat s paletami o váze až 250, resp. 800 kg a jsou použitelné pro frézovací stroje řady DMU, DMC, CMX a vybrané stroje řad LASERTEC a ULTRASONIC. Manipulátory řady AWC pro práci na vertikálních strojích řady CMX nebo NMV, kruhové paletové zásobníky RPS pro práci s rozměrnými obrobky ø 800 × 1 100 mm o váze až 700 kg, lineární paletové zásobníky LPP pro zakládání palet s velmi rozměrnými dílci až do XXL strojů nebo specifická zákaznická řešení doplňují nabídku.
Automatizace strojů s nekonvenčními technologiemi nachází uplatnění v případech, kdy se zhotovují výrobky obdobného charakteru. Jako příklad lze uvést stroj LASERTEC 50, osazený buňkou WH 15, nebo stroj LASERTEC 20 Precision Tool pro úpravu břitu nástroje laserem, využívající paletový zakladač řady PH 10/100; obdobné vyžití zakladače PH 10/100 je možné u strojů ULTRASONIC řady Linear.