Zwiększanie produktywności wytwarzania – systemy paletowe
Ciągłe zwiększanie wymagań dotyczących produktywności systemów wytwarzania oraz stale rosnące koszty pracy ludzkiej powodują konieczność wprowadzania automatyzacji pozwalającej na bezobsługową, ciągłą pracę obrabiarek. Produktywność obrabiarek definiowana jest jako stosunek całkowitego czasu pracy obrabiarki do czasu skrawania lub do czasu pracy wrzeciona (wrzecion). Osiągnięcie większej produktywności wymaga takiego zorganizowania zadań produkcyjnych, aby zapewnić ciągłą pracę obrabiarki lub obrabiarek przy minimalnym nadzorze operatora. Jednocześnie wymagana jest duża elastyczność produkcji zróżnicowanych części w małych seriach a nawet pojedynczych sztuk. Odpowiedzią na te potrzeby są elastyczne systemy wytwarzania (ang. FMS – Flexible Manufacturing System), których koncepcja została opracowana w latach 70. XX wieku. Systemy te, w celu zapewnienia maksymalnego wykorzystania obrabiarek połączonego z minimalnym nadzorem operatora, są wyposażone w palety, na których mocowane są części oraz oprzyrządowanie niezbędne do przeprowadzenia obróbki. Palety są częścią systemu paletowego wyposażonego w transporter palet oraz oprogramowanie zarządzające, współpracujące z układami sterowania obrabiarek. Zastosowanie systemu paletowego pozwala na osiągnięcie produktywności na poziomie 90%. Dla porównania obrabiarki niewspółpracujące z systemem paletowym osiągają produktywność na poziomie nieprzekraczającym 65%. Dodatkową zaletą tych systemów jest ich modułowość i łatwość rozbudowywania o kolejne obrabiarki i palety. Pojawia się coraz więcej firm specjalizujących się w projektowaniu i wykonywaniu takich systemów, np. szwedzka firma FASTEMS. Jednak jedynie firma YAMAZAKI MAZAK oferuje rozwiązania kompleksowe – kompletne systemy wytwarzania złożone z obrabiarek różnych typów (poziome centra obróbkowe, obrabiarki pięcioosiowe oraz wielozadaniowe) połączonych systemem paletowym PALLETECH. System ten może być wyposażony nawet w 200 palet i łączyć do 16 obrabiarek różnych typów. Takie podejście do tworzenia systemu wytwarzania pozwala na maksymalne wykorzystanie możliwości obrabiarek oraz optymalizację kosztów zakupu pod względem ilości obrabiarek i palet, a przez to maksymalne skrócenie okresu zwrotu inwestycji. Warto zwrócić uwagę, że taka inwestycja musi być poprzedzona wnikliwą analizą zadania produkcyjnego oraz przeprowadzeniem wielu symulacji i obliczeń tak, aby zaproponowane rozwiązanie spełniało indywidualne oczekiwania użytkowników. Systemy paletowe wykorzystywane są z dużym powodzeniem w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym a także w narzędziowniach o zróżnicowanym profilu produkcji. Pozwalają one znacząco obniżyć koszt pracy operatorów poprzez umożliwienie bezobsługowej pracy systemu wytwarzania podczas drugiej i trzeciej zmiany. System E-BOT CELL 720 oferowany przez firmę YAMAZAKI MAZAK osiąga nieprzerwany czas pracy dochodzący do 720 godzin miesięcznie (24h x 30 dni). Liczne korzyści płynące z zastosowania systemów paletowych powodują, że warto rozważyć takie rozwiązanie podczas podejmowania decyzji o modernizacji lub zakupie nowych obrabiarek. System paletowy umożliwi znaczące zwiększenie produktywności użytkowanych systemów wytwarzania a przez to wzrost konkurencyjności przedsiębiorstwa.
Dr Łukasz Ślązak
