Jakie procesy produkcyjne można zautomatyzować? Możliwości CPP PREMA w budowie i modernizacji maszyn
Automatyzować można zarówno pojedyncze, powtarzalne operacje, jak i całe sekwencje produkcyjne: podawanie materiału, odmierzanie, cięcie, montaż, klejenie, zgrzewanie, testowanie, transport, pakowanie i etykietowanie. Punktem wyjścia nie powinien być jednak gotowy typ maszyny, lecz konkretny problem zakładu: zbyt długi cykl, wąskie gardło, brak powtarzalności, trudna kontrola jakości, obciążająca praca ręczna albo częste awarie starego urządzenia. Po analizie procesu można zdecydować, czy potrzebna jest nowa maszyna specjalna, automatyzacja jednego stanowiska czy modernizacja istniejącego układu.
CPP PREMA projektuje, buduje i uruchamia maszyny, stanowiska oraz linie dopasowane do materiału, produktu i organizacji konkretnego zakładu. Zakres może obejmować mechanikę, pneumatykę, hydraulikę, elektrykę, sterowanie PLC i HMI, testy, montaż oraz późniejszy serwis. Więcej o pełnym zakresie usługi opisujemy na stronie automatyzacja procesów produkcyjnych.
Kiedy warto rozważyć automatyzację procesu produkcyjnego?
Automatyzacja ma uzasadnienie wtedy, gdy rozwiązuje mierzalny problem procesu. Sama możliwość zastąpienia pracy ręcznej maszyną nie wystarcza. Trzeba jeszcze określić oczekiwany takt, wymaganą jakość, dostępny czas pracy, liczbę wariantów produktu i koszt obecnego sposobu wykonywania operacji.
Pierwszym sygnałem jest często wąskie gardło. Jeden ręczny etap nie nadąża za wcześniejszymi i kolejnymi operacjami, przez co ogranicza wydajność całej linii. Innym problemem może być jakość zależna od doświadczenia lub zmęczenia operatora. W takim przypadku celem automatyzacji nie musi być maksymalna prędkość. Ważniejsza może być powtarzalność długości, siły, momentu, położenia, masy porcji albo temperatury procesu.
Automatyzację warto również przeanalizować, gdy stanowisko wymaga wielu powtarzalnych przełożeń materiału, ręcznego liczenia produktów, częstego przenoszenia ciężkich elementów albo pracy w pobliżu ruchomych narzędzi. W takich zastosowaniach odpowiednio zaprojektowana maszyna może uporządkować przebieg procesu, ograniczyć liczbę czynności wykonywanych przez operatora i poprawić kontrolę parametrów.
Osobną sytuacją jest stara maszyna, której mechanika nadal spełnia swoją funkcję, ale układ sterowania powoduje przestoje. Brak dostępnych podzespołów, nieczytelna diagnostyka, częste awarie czujników lub brak możliwości zapisania receptur nie zawsze oznaczają konieczność zakupu całkowicie nowego urządzenia. W takim przypadku należy porównać efekt modernizacji z pełnym kosztem wymiany.
Jakie procesy produkcyjne można zautomatyzować?
Najlepszymi kandydatami są procesy powtarzalne, możliwe do opisania za pomocą jednoznacznych parametrów i warunków poprawnego wykonania. Mogą to być zarówno proste ruchy transportowe, jak i wieloetapowe operacje obejmujące obróbkę, montaż, kontrolę oraz pakowanie produktu.
Podawanie, rozwijanie i transport materiału
Automatyzacja może rozpoczynać się już na etapie dostarczenia materiału do strefy roboczej. W zależności od produktu maszyna może pobierać materiał ze szpuli, rolki, palety, zasobnika, podajnika wibracyjnego lub przenośnika. Zadaniem układu jest nie tylko przemieścić materiał, ale również ustawić go w odpowiedniej orientacji, utrzymać właściwe prowadzenie i przekazać do kolejnej operacji w wymaganym czasie.
W procesach wykorzystujących materiał z rolki istotne mogą być: podparcie i centrowanie szpuli, hamowanie jej obrotu, prowadzenie materiału przez rolki, zastosowanie bufora oraz kontrola naprężenia. Przy produktach sztywnych większe znaczenie mają chwytaki, pozycjonowanie, kontrola obecności i ochrona powierzchni przed uszkodzeniem.
Przykładem wymagającego procesu manipulacji jest transport mokrego i suchego forniru. Zaprojektowane przez CPP PREMA rozwiązanie wykorzystuje oddzielne moduły do przenoszenia warstw materiału oraz obsługi przekładek. Poszczególne sekcje mogą realizować różne etapy procesu, co pokazuje, że automatyzacja transportu nie musi oznaczać jednego prostego przenośnika. Może obejmować rozpoznanie kolejności operacji, zmianę chwytaka, obsługę palet i kontrolowane odkładanie delikatnego materiału.
Odmierzanie, cięcie i przygotowanie materiału
Automatyczne odmierzanie i cięcie sprawdza się wtedy, gdy każda partia produktu musi zachować określony wymiar. Długość może być definiowana w recepturze, potwierdzana enkoderem albo wynikać z geometrii zastosowanego mechanizmu. Sposób cięcia należy dopasować do właściwości materiału, wymaganej jakości krawędzi oraz oczekiwanego czasu cyklu.
CPP PREMA realizowała rozwiązania przeznaczone między innymi do cięcia filcu, włókien polimerowych, tekstyliów, uszczelek EPDM oraz elementów metalowych. Różnorodność tych aplikacji pokazuje, że nie istnieje jeden uniwersalny moduł tnący. Inaczej prowadzi się elastyczny materiał z rolki, inaczej kilka pasm włókna, a jeszcze inaczej detal wymagający dokładnego zamocowania przed obróbką.
Dobrym przykładem jest stanowisko FlexiForm R2, które automatyzuje transport, mocowanie i fazowanie krawędzi detali metalowych. Potwierdzony czas cyklu wynosi 20–25 sekund, co odpowiada wydajności 140–180 sztuk na godzinę. W tym przypadku wynik zależy nie tylko od samego narzędzia, ale od współpracy pozycjonowania, mocowania, obróbki i odbioru detalu.
Składanie, formowanie, klejenie i zgrzewanie
Operacje łączenia materiału można włączyć bezpośrednio w automatyczny cykl. Maszyna może uformować zakładkę, ustawić końce produktu, podać określoną ilość kleju, docisnąć łączone powierzchnie albo wykonać zgrzew. Parametry zależą od materiału, geometrii połączenia, czasu wiązania oraz wymagań jakościowych.
W maszynie do uszczelek EPDM proces obejmuje podanie profilu, odmierzenie zaprogramowanej długości, cięcie, dozowanie kleju i połączenie końców. Z kolei rozwiązania dla tekstyliów mogą łączyć rozwijanie materiału, formowanie zakładek, zgrzewanie, odcięcie gotowego odcinka, składanie i układanie określonej liczby produktów w stos.
Rozwinięciem takiego podejścia jest linia do cięcia, składania i pakowania filcu. Kolejne stacje realizują odmierzanie materiału, cięcie, składanie, pakowanie w folię, zamknięcie opakowania, etykietowanie, grupowanie oraz wkładanie gotowych wyrobów do kartonów.
Montaż komponentów i operacje wciskania
Automatyzacja montażu ma sens, gdy kolejność czynności jest powtarzalna, a poprawność można sprawdzić za pomocą mierzalnych kryteriów. Stanowisko może automatycznie podawać drobne elementy, ustawiać je w gnieździe, wykonywać operację wciskania lub skręcania, a następnie przekazywać produkt do kontroli.
Przy wielu wariantach produktu istotne są wymienne gniazda, programy wybierane z panelu HMI, czujniki obecności właściwego oprzyrządowania oraz kodowanie elementów przezbrajanych. Rozwiązania zgodne z zasadami SMED skracają czas zmiany wariantu, a mechanizmy Poka-Yoke ograniczają ryzyko uruchomienia cyklu z niewłaściwym detalem lub oprzyrządowaniem. Konkretne zabezpieczenia zawsze trzeba jednak zaprojektować dla danej maszyny i sekwencji pracy.
Testowanie i kontrola jakości w cyklu maszyny
Kontrola jakości nie musi być oddzielną operacją wykonywaną po zakończeniu produkcji. Jeżeli kryteria odbioru są jednoznaczne, pomiar można włączyć bezpośrednio do cyklu stanowiska. Maszyna może sprawdzać obecność komponentu, położenie, siłę, moment, szczelność, ciśnienie albo przebieg określonej sekwencji ruchów.
Przykładem jest PressureFlex – stanowisko CPP PREMA przeznaczone do powtarzalnego badania szczelności przewodów. Urządzenie posiada cztery niezależne gniazda testowe i może być dostosowane do różnych średnic badanych elementów. Innym przykładem są stanowiska do wielokrotnego otwierania, zamykania i obciążania drzwi zgodnie z ustalonym programem badań.
W projektach montażowych kontrola może obejmować pomiar siły wciskania i momentu obrotowego, a wynik posłużyć do automatycznego skierowania produktu na wyjście OK lub do pojemnika braków. Takie rozwiązanie ogranicza zależność oceny od operatora i pozwala powiązać wynik kontroli z rzeczywistym cyklem maszyny. Zakres zapisu danych i identyfikacji produktu trzeba uzgodnić przed rozpoczęciem projektu.
Ważenie, porcjowanie, pakowanie i etykietowanie
Końcowe operacje można zintegrować z wcześniejszą obróbką materiału, dzięki czemu produkt opuszcza linię w postaci gotowej do magazynowania lub dalszej dystrybucji. Zakres może obejmować ważenie, tworzenie opakowania z folii, zgrzewanie, liczenie produktów, układanie w stosy, grupowanie, wkładanie do kartonów, zamykanie kartonu i nakładanie etykiety.
PolyCut Pro łączy załadunek włókien polimerowych, cięcie, transport, ważenie i pakowanie. Wydajność wykonanej linii wynosi 30 opakowań na minutę. To przykład projektu, w którym wynik całej maszyny zależy od synchronizacji kilku różnych technologii: mechanicznego cięcia, transportu, porcjowania, zgrzewania i sterowania.
W automatyzacji pakowania ważna jest nie tylko szybkość. Trzeba uwzględnić tolerancję masy lub liczby produktów, zakres wymiarów opakowania, liczbę formatów, sposób dostarczania folii i kartonów, treść etykiety oraz miejsce odbioru gotowego wyrobu. Dopiero na tej podstawie można określić liczbę stacji i wymagany poziom udziału operatora.
Jakie materiały i produkty mogą obsługiwać maszyny specjalne?
Maszyna specjalna może zostać dopasowana zarówno do elastycznego materiału z rolki, luźnych włókien, profili elastomerowych, detali metalowych, jak i dużych pakietów płyt. Nie oznacza to jednak, że jeden mechanizm będzie odpowiedni dla każdego produktu. Właściwości materiału wpływają na rodzaj prowadzenia, chwytania, pozycjonowania, narzędzia oraz kontroli.
Materiały elastyczne mogą wymagać kontroli naprężenia, kompensacji średnicy rolki i zabezpieczenia przed przesunięciem. Luźne włókna wymagają stabilnego transportu oraz odpowiedniego sposobu dozowania. Uszczelka EPDM może zmieniać kształt podczas podawania, dlatego ważne jest kontrolowane prowadzenie przed cięciem i klejeniem. Mokry fornir wymaga z kolei takiego chwytania, które nie uszkodzi jego powierzchni i pozwoli bezpiecznie rozdzielać kolejne warstwy.
CPP PREMA projektowała rozwiązania dla procesów związanych między innymi z:
- filcem, włókninami i tekstyliami – rozwijanie, odmierzanie, cięcie, zgrzewanie, składanie i pakowanie;
- włóknami polimerowymi – podawanie kilku pasm, cięcie, transport, ważenie i pakowanie;
- profilami oraz uszczelkami EPDM – odmierzanie, cięcie, dozowanie kleju i łączenie;
- fornirem i materiałami płytowymi – chwytanie, obracanie, przekładanie i obsługa palet;
- detalami metalowymi – mocowanie, fazowanie, montaż i kontrola parametrów;
- przewodami – automatyczne testy ciśnieniowe i badanie szczelności;
- kartonami i opakowaniami – formowanie, prasowanie, grupowanie, zamykanie i etykietowanie.
Przed opracowaniem koncepcji warto dostarczyć próbki materiału, rysunki, informacje o tolerancjach i film przedstawiający obecny przebieg operacji. Test wykonany na rzeczywistym materiale może wykazać problemy, których nie widać na podstawie samego modelu 3D: odkształcanie, przywieranie, zmienny współczynnik tarcia albo różnice pomiędzy partiami.
Od automatyzacji jednej operacji do kompletnej linii produkcyjnej
Zakres projektu nie musi od razu obejmować całego procesu. W wielu zakładach najlepszym pierwszym krokiem jest usunięcie jednego wąskiego gardła. W innych przypadkach dopiero połączenie kilku kolejnych operacji daje efekt, ponieważ ręczne przekładanie produktu nadal ograniczałoby takt i powtarzalność.
Automatyzacja pojedynczej operacji
Takim projektem może być stanowisko do cięcia i łączenia uszczelek, fazowania detalu albo prasowania kartonów na palecie. Operator nadal dostarcza półprodukt i odbiera gotowy element, natomiast maszyna wykonuje operację, która wymaga powtarzalnej pozycji, siły, drogi lub czasu.
Stanowisko wielooperacyjne
Jeżeli produkt przechodzi przez kilka powiązanych czynności, można zastosować stół indeksacyjny, układ przenośników albo sekwencję gniazd. Poszczególne stacje mogą odpowiadać za podawanie, montaż, pomiar i rozładunek. Produkt nie jest wtedy wielokrotnie ręcznie odkładany i ponownie pobierany, a sterownik nadzoruje kolejność procesu.
Kompletna linia produkcyjna
Linia może rozpoczynać się od surowca podawanego ze szpuli, palety albo zasobnika, a kończyć na oznakowanym produkcie umieszczonym w opakowaniu. Takie rozwiązanie wymaga synchronizacji napędów, czujników, transporterów, systemu sterowania i procedur obsługi. Ważne są także stany buforowe: zatrzymanie jednej stacji nie powinno prowadzić do niekontrolowanego nagromadzenia materiału w pozostałej części linii.
Maszyna modułowa i etapowe wdrożenie
Modułowa budowa pozwala rozdzielić proces na funkcjonalne sekcje, na przykład przygotowanie materiału, obróbkę, kontrolę i pakowanie. Jeżeli zostanie to przewidziane na etapie projektu, poszczególne moduły mogą pracować niezależnie albo zostać rozbudowane w kolejnym etapie inwestycji.
Nie każdą maszynę można jednak później rozszerzyć bez zmian w mechanice, sterowaniu i systemie bezpieczeństwa. Jeżeli zakład przewiduje przyszłe zwiększenie wydajności, nowe formaty lub dodatkową stację kontroli, informację tę warto przekazać już podczas przygotowywania koncepcji. Więcej o kolejnych etapach opisuje nasz przewodnik po budowie maszyn.
Jak maszyna może obsługiwać różne warianty produktu?
Obsługa kilku formatów jest możliwa, jeżeli zakres wariantów zostanie określony przed zaprojektowaniem maszyny. Różnice mogą dotyczyć długości, szerokości, masy, materiału, miejsca wykonania operacji, sposobu pakowania albo kryteriów kontroli jakości.
Parametry procesu można zapisywać jako receptury wybierane z panelu HMI. Receptura może określać między innymi wymiar cięcia, prędkość, pozycję, wartość ciśnienia, liczbę sztuk w grupie albo sposób przeprowadzenia testu. Sam program nie wystarczy jednak wtedy, gdy zmienia się geometria produktu. Konieczna może być regulacja prowadnic, wymiana gniazda, chwytaka lub narzędzia.
W stanowiskach często przezbrajanych można zastosować:
- wymienne gniazda i oprzyrządowanie dopasowane do konkretnej referencji;
- kodowanie elementów przezbrajanych, aby sterownik rozpoznał właściwy wariant;
- czujniki obecności i położenia ograniczające możliwość rozpoczęcia cyklu z błędnie zamontowanym elementem;
- regulowane prowadnice oraz punkty bazowe ułatwiające ustawienie formatu;
- instrukcję przezbrojenia na HMI prowadzącą operatora przez kolejne czynności;
- rozwiązania SMED i Poka-Yoke skracające zmianę wariantu oraz ograniczające ryzyko pomyłki.
Na czas cyklu należy patrzeć łącznie z czasem przezbrojenia. Bardzo szybka maszyna nie przyniesie oczekiwanego efektu, jeżeli zmiana formatu trwa długo, wymaga wielu regulacji albo powoduje dużą liczbę braków po ponownym uruchomieniu.
Nowa maszyna, częściowa automatyzacja czy modernizacja istniejącego urządzenia?
Wybór powinien wynikać ze stanu obecnego wyposażenia, oczekiwanego efektu i pełnego kosztu wdrożenia. Nie każdy problem wymaga nowej linii. Z drugiej strony pozostawienie zużytej lub niedopasowanej mechaniki może ograniczyć efekt nawet najlepszego sterowania.
Kiedy potrzebna jest nowa maszyna specjalna?
Budowa nowego urządzenia jest uzasadniona, gdy zakład wprowadza proces, dla którego nie ma odpowiedniego stanowiska, albo obecna konstrukcja nie pozwala osiągnąć wymaganego taktu, dokładności i zakresu ruchu. Nowa maszyna daje możliwość zaprojektowania od podstaw ergonomii, sposobu podawania produktu, liczby stacji, systemu sterowania i dostępu serwisowego.
Jeżeli standardowe urządzenia dostępne na rynku nie obsługują nietypowego materiału, wielu formatów albo wymaganej sekwencji operacji, rozwiązaniem mogą być maszyny specjalne na zamówienie.
Kiedy wystarczy automatyzacja jednego stanowiska?
Częściowa automatyzacja jest właściwa wtedy, gdy większość procesu działa prawidłowo, lecz jedna operacja ogranicza całą linię. Może to być ręczne dozowanie kleju, powtarzalne cięcie, testowanie każdej sztuki, przekładanie ciężkiego elementu albo pakowanie produktu. Ograniczony zakres ułatwia ocenę efektu oraz zmniejsza liczbę interfejsów z pozostałą częścią produkcji.
Kiedy warto modernizować istniejącą maszynę?
Modernizacja jest racjonalnym wariantem, gdy konstrukcja mechaniczna nadal nadaje się do pracy, ale pozostałe układy nie odpowiadają aktualnym potrzebom zakładu. Zakres może obejmować sterowanie PLC i HMI, szafy elektryczne, napędy, hydraulikę, pneumatykę, czujniki, diagnostykę oraz wybrane funkcje bezpieczeństwa.
Przed podjęciem decyzji należy sprawdzić:
- stan ramy, prowadnic, układu roboczego i elementów przenoszących obciążenia;
- dostępność dokumentacji technicznej oraz części zamiennych;
- częstotliwość awarii i rzeczywisty czas diagnostyki;
- możliwość dostosowania mechaniki do nowych formatów lub parametrów procesu;
- wymaganą dokładność, takt i przewidywane obciążenie maszyny;
- zakres potrzebnych zmian w układzie bezpieczeństwa;
- planowany okres dalszej eksploatacji oraz możliwy czas postoju.
Modernizacja prasy hydraulicznej – przykład techniczny CPP PREMA
Zakup nowej prasy nie zawsze jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem. Jeżeli konstrukcja urządzenia pozostaje sprawna, można zachować elementy spełniające wymagania procesu, a budżet przeznaczyć na układy, które rzeczywiście wymagają przebudowy: hydraulikę, sterowanie, diagnostykę i zabezpieczenia.
W projekcie zrealizowanym przez CPP PREMA zachowano istniejącą konstrukcję prasy. Zakres techniczny modernizacji objął:
- regenerację siłownika odpowiedzialnego za ruch roboczy;
- nowy zasilacz hydrauliczny do 320 bar;
- zawory sterowane PWM umożliwiające regulację prędkości i ciśnienia;
- chłodzenie oleju oraz pomiar jego poziomu, temperatury i ciśnienia;
- nowe szafy sterownicze ze sterownikiem SAFETY z rodziny S7-1200;
- 10-calowy panel operatorski ASTRAADA;
- zabezpieczenie przesuwnych osłon za pomocą czujników RFID.
Po modernizacji prasa może pracować w trybie ręcznym, półautomatycznym i automatycznym. Operator z poziomu panelu ustawia prędkość ruchu, próg zwalniania, pozycję prasowania oraz wymagane ciśnienie. Sterowanie obsługuje receptury, reguluje temperaturę narzędzia, mierzy wysunięcie siłownika i archiwizuje parametry procesu na nośniku USB.
Układ automatycznie steruje pracą pompy i odłącza napędy po aktywowaniu obwodów bezpieczeństwa. Dzięki diagnostyce operatorzy i utrzymanie ruchu mają dostęp do większej liczby informacji o stanie układu niż w przypadku pierwotnego sterowania.
Co zakład może zyskać dzięki modernizacji maszyny?
Efektem nie jest samo zastąpienie starych komponentów nowymi. Prawidłowo zaplanowana modernizacja może zapewnić:
- wykorzystanie istniejącej konstrukcji i infrastruktury stanowiska;
- dostęp do parametrów procesu i szybszą diagnostykę;
- powtarzalne ustawienia dzięki zapisanym recepturom;
- lepszą kontrolę stanu układu hydraulicznego;
- ograniczenie ryzyka przestojów powodowanych przestarzałym sterowaniem;
- dostosowanie sposobu pracy maszyny do nowych produktów lub wymagań procesu;
- przebudowę funkcji bezpieczeństwa zgodnie z zakresem ustalonym dla konkretnego projektu.
Nie podajemy jednego procentu oszczędności dla wszystkich modernizacji. Wynik zależy od stanu technicznego maszyny, zakresu prac i wymaganego efektu. Koszt modernizacji należy porównać z pełnym kosztem wymiany: ceną nowej maszyny, demontażem starej, transportem, przygotowaniem stanowiska, integracją, uruchomieniem i kosztem przerwy produkcyjnej.
Jakie kompetencje trzeba połączyć podczas budowy maszyny?
Maszyna specjalna działa jako jeden system, dlatego mechaniki, napędów, sterowania i zabezpieczeń nie można projektować w oderwaniu od siebie. Zmiana geometrii chwytaka wpływa na ruch osi, wymagany czas cyklu, dobór czujników i program sterownika. Z kolei zmiana liczby wariantów produktu może wymagać innych gniazd, receptur oraz procedury przezbrojenia.
CPP PREMA łączy w ramach projektu:
- analizę procesu i opracowanie koncepcji – rozpoznanie materiału, taktu, ograniczeń i oczekiwanego wyniku;
- projektowanie mechaniczne – model maszyny, oprzyrządowanie, rysunki wykonawcze i dostęp serwisowy;
- pneumatykę i hydraulikę – dobór elementów wykonawczych, zaworów, przygotowania medium oraz sposobu regulacji;
- elektrykę, PLC i HMI – szafy sterownicze, czujniki, napędy, programy, receptury i komunikaty diagnostyczne;
- montaż i testy – składanie urządzenia, testy funkcjonalne oraz odbiór wstępny;
- uruchomienie u klienta – instalację, sprawdzenie współpracy z docelowym procesem i odbiór końcowy;
- dokumentację i wsparcie – dokumentację w uzgodnionym zakresie, serwis i późniejszą modernizację.
Przykłady wykonanych urządzeń można zobaczyć na stronie prezentującej zrealizowane maszyny i stanowiska. Portfolio warto traktować jako potwierdzenie kompetencji, a nie katalog zamkniętych konstrukcji. Każdy kolejny projekt wymaga ponownego dopasowania do produktu i warunków zakładu.
Jak przygotować proces do analizy i wstępnej koncepcji?
Do pierwszej rozmowy nie jest potrzebna kompletna specyfikacja maszyny. Znacznie ważniejszy jest rzetelny opis obecnego procesu, problemu i oczekiwanego efektu. Wykonawca powinien wiedzieć, co dzieje się z produktem przed planowanym stanowiskiem oraz w jaki sposób ma on zostać przekazany dalej.
Przed kontaktem warto przygotować:
- krótki opis kolejnych czynności wykonywanych obecnie przez operatora;
- zdjęcia oraz film pokazujący cały cykl, a nie tylko samo stanowisko;
- rysunki, modele lub próbki produktu i materiału;
- wymiary, masę, tolerancje oraz właściwości mogące wpływać na chwytanie i obróbkę;
- liczbę wariantów produktu i częstotliwość ich zmiany;
- obecny czas cyklu, oczekiwany takt oraz wolumen na zmianę;
- liczbę zmian i planowane obciążenie stanowiska;
- kryteria jakości oraz sposób rozpoznania produktu OK i NOK;
- informacje o brakach, poprawkach, przestojach i awariach;
- dostępną przestrzeń, media oraz ograniczenia transportowe;
- wymagany sposób komunikacji z innymi maszynami lub systemem nadrzędnym;
- informację, czy projekt dotyczy nowej maszyny, czy wykorzystania istniejącej konstrukcji.
Warto również określić mierzalny warunek powodzenia projektu. Może nim być osiągnięcie określonego czasu cyklu, ograniczenie braków, zmniejszenie liczby ręcznych przełożeń, automatyczna kontrola każdej sztuki albo skrócenie czasu przezbrojenia. Bez takiego celu trudno ocenić, czy proponowana koncepcja rozwiązuje właściwy problem.
Najczęstsze pytania o automatyzację i modernizację maszyn
Jakie procesy produkcyjne najłatwiej zautomatyzować?
Najłatwiej opisać i zautomatyzować operacje powtarzalne, które mają stałą sekwencję oraz mierzalne parametry poprawnego wykonania. Mogą to być podawanie, odmierzanie, cięcie, montaż, testowanie, sortowanie lub pakowanie. Ostateczna ocena wymaga jednak analizy materiału, liczby wariantów i oczekiwanego taktu.
Czy można zautomatyzować tylko jedno wąskie gardło?
Tak. Automatyzacja pojedynczej operacji często jest najlepszym pierwszym etapem, jeżeli pozostała część procesu działa poprawnie. Trzeba jednak sprawdzić, czy zwiększona wydajność stanowiska nie przeniesie ograniczenia na kolejny etap linii.
Czy maszyna może obsługiwać kilka wariantów produktu?
Tak, jeżeli zakres wariantów zostanie uwzględniony w projekcie. Zmiana może odbywać się przez wybór receptury, regulację prowadnic albo wymianę gniazda i oprzyrządowania. Liczba formatów wpływa na konstrukcję, program sterowania, czas przezbrojenia i koszt urządzenia.
Czy kontrolę jakości można włączyć do cyklu maszyny?
Tak, gdy kryteria odbioru można zmierzyć za pomocą odpowiednich czujników lub układów pomiarowych. Stanowisko może sprawdzać między innymi obecność elementu, siłę, moment, położenie, ciśnienie lub szczelność, a następnie rozdzielać produkty OK i NOK.
Czy CPP PREMA automatyzuje procesy związane z materiałem z rolki?
Tak. Zrealizowane rozwiązania obejmują między innymi odmierzanie, cięcie, składanie, zgrzewanie i pakowanie filcu, włóknin oraz innych materiałów elastycznych. Sposób prowadzenia i obróbki trzeba każdorazowo dopasować do szerokości, grubości, rozciągliwości i zachowania konkretnego materiału.
Kiedy modernizacja jest lepsza od zakupu nowej maszyny?
Modernizację warto rozważyć, gdy mechanika urządzenia pozostaje sprawna i może realizować wymagany proces, natomiast problemem są sterowanie, napędy, hydraulika, diagnostyka albo dostępność części. Decyzja powinna wynikać z audytu technicznego oraz porównania pełnego kosztu obu wariantów.
Jakie elementy istniejącej maszyny można pozostawić?
Można pozostawić te elementy, których stan, parametry i przewidywana trwałość odpowiadają dalszemu sposobowi użytkowania. Najczęściej analizuje się ramę, układ roboczy, prowadnice, siłowniki, napędy i instalacje. Ostateczny zakres ustala się po oględzinach oraz ocenie dokumentacji.
Czy projekt automatyzacji można podzielić na etapy?
Tak, jeżeli architektura mechaniczna i sterowanie zostaną przygotowane z myślą o późniejszej rozbudowie. Można rozpocząć od operacji będącej głównym wąskim gardłem, a następnie dołączyć podawanie, kontrolę lub pakowanie. Możliwość rozbudowy trzeba uzgodnić przed wykonaniem pierwszego etapu.
Jak długo trwa budowa maszyny specjalnej?
Czas zależy od złożoności procesu, liczby stacji, konieczności wykonania prób, dostępności komponentów, zakresu dokumentacji oraz uruchomienia u klienta. Rzetelny harmonogram można przygotować dopiero po ustaleniu założeń technicznych i zakresu odpowiedzialności stron.
Jakie dane są potrzebne do przygotowania wstępnej koncepcji?
Najważniejsze są: opis procesu, film, próbki lub rysunki produktu, oczekiwany takt, liczba wariantów, kryteria jakości i dostępna przestrzeń. Nie trzeba rozpoczynać rozmowy od gotowej specyfikacji maszyny. Najpierw należy dokładnie opisać problem, który ma zostać rozwiązany.
Maszyna powinna wynikać z procesu, a nie odwrotnie
Możliwości produkcyjne CPP PREMA obejmują zarówno pojedyncze stanowiska, jak i wieloetapowe linie łączące transport, obróbkę, montaż, kontrolę oraz pakowanie. Równie ważną częścią oferty jest modernizacja istniejących urządzeń, gdy ich konstrukcja nadal posiada potencjał do dalszej pracy.
Najlepszy projekt nie zaczyna się od pytania: „jaką maszynę możemy zbudować?”, lecz od ustalenia: „co ogranicza obecny proces i jaki wynik chcemy osiągnąć?”. Dopiero wtedy można porównać nową maszynę, częściową automatyzację i modernizację oraz dobrać zakres, który ma techniczne i ekonomiczne uzasadnienie.
Nie musisz mieć gotowej dokumentacji urządzenia. Przygotuj opis procesu, zdjęcia lub film, podstawowe dane produktu i oczekiwany efekt. Materiały możesz przesłać do działu automatyzacji na adres uslugi@cpp-prema.pl albo rozpocząć rozmowę przez stronę automatyzacji produkcji CPP PREMA.