Автоматизация для улучшения работы гибочных прессов

Производители обращаются к автоматизации, когда производят сложные изделия, малые партии, когда сокращаются сроки поставок. Один из путей повышения эффективности — устранение "узких мест" производственного цикла. Часто бывает, что они возникают именно на этапе гибки. Поэтому автоматизация гибочного пресса может решить проблему и повысить производительность в целом.

Такие тенденции, как Индустрия 4.0 и интернет вещей заставляют производства искать новые возможности повышения прибыльности и производительности. Когда в цеху появляются новые технологии, в процессе могут возникнуть затруднения — особенно это касается гибки. В таких случаях часто думают, что решение в приобретении дополнительных гибочных станков. Текущее положение рынка рабочей силы показывает, что обычно найти опытных операторов трудно. Промышленность стремится к улучшению работы гибочного станка, а не просто к увеличению их количества.

Производители, рассматривающие интеграцию автоматизации в процесс гибки, ищут пути сохранения качества при изменении размера партий, возможности круглосуточной работы без операторов и повышения производительности и конкурентоспособности. Среди факторов, влияющих на это — стоимость рабочей силы, снижение уровня профессионализма в цеху, трудность в поиске операторов гибочных станков и необходимость улучшения производительности. Необходимо сократить прямые расходы на производство деталей и ускорить прохождение заказов.

Покупка нового гибочного станка может помочь ускорить производительность. Инвестиции в новое оборудование — всегда хорошо, но необходимо убедиться в том, что производство извлечет из них максимум пользы. Когда станок простаивает — неважно, из-за нехватки рабочей силы или невозможности произвести имеющиеся заказы, предприятие не получает выгоды от его наличия. Поэтому все чаще для улучшения производства требуется автоматизация. Давайте рассмотрим несколько тенденций автоматизации, встречающихся сегодня.

Говоря о гибочных станках, упомянем два типа автоматизации. Чаще всего представляется стандартная рабочая ячейка, состоящая из пресса, позиционного стола, устройств для сложения деталей в стопки, и сортировочных лотков. Такой традиционный метод хорошо работает для производств, работающих с крупными партиями одинаковых деталей, незначительно отличающихся в размерах. Это — жесткая автоматизация, или автоматизация механическими средствами.

Жесткая автоматизация

Обычно клиенты, выбирающие автоматизацию, выполняют гибку большого количества деталей. Они хотят производить эти детали более эффективно. Тем не менее, когда в цех приходит много разных заказов на детали разной величины, рабочие ячейки бывает сложно и дорого перенастраивать. Некоторые детали просто не подходят для обращения роботов, слишком маленькие или слишком большие для робота, установленного в цеху. Если деталь не помещается в захват, то захват нужно поменять. А если она слишком тяжела, то придется покупать нового робота.

Жесткая автоматизация идеальна для использования, когда у вас достаточно деталей, подходящих к вашим автоматическим устройствам, оператор просто включает систему и она работает дальше. Для производства больших количеств разных заказов она не подходит, так как перенастройка дорога и занимает много времени. Поэтому сегодня существует и другой вариант — гибкая автоматизация, или автоматизация с помощью быстро переналаживаемых устройств.

Гибкая автоматизация

Одна из преимуществ гибкой системы автоматизации в том, что она позволяет цеху оставаться восприимчивым к изменениям. Некоторые из новейших систем позволяют использовать гибочные прессы как в ручном, так и в автоматизированном режиме, давая максимальную гибкость, невзирая на тип выполняемых задач.

Мобильная гибочная ячейка — портативное устройство. Для автоматизации она подсоединяется к гибочному прессу, и он становится автоматическим. Когда вы хотите работать в ручном режиме, то отключаете его и у вас остается стандартный гибочный станок. Получается автоматизация на колесах, которая может перемещаться.

Преимущество портативного решения — значительная доля использования станка. Сегодня все хотят получить максимум за свои деньги. Когда цеха покупают станок, они хотят, чтобы он работал непрерывно.

Ручной станок может простаивать, потому что нет оператора. Автоматизированный иногда простаивает, когда нет деталей, подходящих для механической автоматики. С такой системой в цеху решены обе эти проблемы за счет возможности ее подключения. При автоматизации гибочных операций у цеха есть много возможностей для устранения "узких мест". Уникальные нужды каждого производства могут быть удовлетворены за счет автоматизированных аксессуаров, что повышает гибкость работы.

Добавление автоматических устройств к электрическим гибочным прессам вызвано возрастающей сложностью изготавливаемой продукции. Более сложные детали могут требовать другой техники обработки или инструментов, другой структуры захватов или роботов, нескольких станций захвата и новых методов перехватывания изделий.

Гибкость работы для оператора в том, что он может использовать руки, снимать детали, переносить их, проверять, смыкаются ли они. Роботы не всегда могут повернуть деталь в любую сторону, или доделать ее. Сегодняшние производители уже учитывают это, разрабатывая дополнительные аксессуары для своих систем, чтобы лучше удовлетворять потребности гибки. Например, это может быть набор захватов с разными пальцами и присосками. Когда изделие меняется, оно все равно остается удобным для робота — достаточно просто поменять захват.

Управление процессом

Внедрение автоматических устройств в гибочные операции не только повышает качество изделий и устраняет "узкие места", но может и помочь ускорить работу. Некоторые производители уже тридцать лет внедряют в свои процессы роботов и автоматику. Существуют различные гибкие роботизированные ячейки, в которых робот непосредственно встроен в станок и работает как единая система. Рука робота горизонтально перемещается по шестиметровой балке в верхней части пресса. Засчет автоматизации пространство перед станком свободно для расположения столов с листами и готовыми изделиями.

Эти производители также отметили тенденции, которые заставляют их выходить за рамки автономных систем и внедрять автоматизацию непосредственно в производственный процесс. Это не только гибочная ячейка, но и другие стадии процесса: пробивка и точечная сварка, и в целом перемещение листового металла вокруг гибочной ячейки.

Другой метод ускорения рабочих процессов — возможность программировать гибку вне цеха. Многие особо подчеркивают важность использования отдельных программных решений, дающих возможность заниматься в цеху исключительно гибкой.

У гибочных станков большинства производителей в комплекте есть и программные пакеты, с помощью которых создаются программы для станка и задних упоров. Тем не менее, программирование роботизированной автоматики, манипулирующей заготовками, распознающей слипшиеся листы, местоположение линии сгиба, перехватывание деталей и размещение их на паллеты — чаще всего непрактично, громоздко и как минимум дорого.

Это — часто встречающаяся проблема, и так, как автоматизация гибки встречается все чаще, производители создают решения и для нее.

Трехмерное автономное программирование дает возможность надежно управлять процессом. В модуле для дизайна есть симуляция и управление гибочным станком — управление, например, из инженерного отдела. Время простоя станка сокращается, а производительность растет.

CAM-технологии развиваются и ускоряют процессы между созданием модели и получением готового изделия. Улучшается связь между САМ-процессом, программой для робота и непосредственно гибкой.