Abychom se dozvěděli více informací o aktuálních trendech ve šroubovací technice, navštívíme veletrh AUTOMATICA. Je to to správné místo, kde můžeme získat více informací o inovacích automatizace výrobních procesů. V pavilonu A6, na stánku 310 nalezneme firmu DEPRAG, která zde vystavuje a na svém veletržním stánku se představí rovnou se třemi slogany: „Technicky - Čistě - Šroubovat - DEPRAG“, „Inteligentní - Ruční - Montování - DEPRAG“ a „Plechy - Přímo - Šroubovat - DEPRAG“. Jsme tu na správném místě, abychom získali odpovědi na všechny otázky týkající se trendů ve šroubovací technice. Na stánku se setkáme s Jürgenem Hieroldem, dlouholetým manažerem prodeje firmy DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG.
Otázka: Pane Hierolde, dozvíme se od Vás něco o aktuálních trendech ve šroubovací montáži?
Odpověď: Ano, jste tu na správném místě. Abych mohl posoudit aktuální trendy ve šroubovací technice, musím se podívat do minulosti. Šroubovací technikou a automatizací se zabývám již od konce sedmdesátých let, mám tedy relativně velké zkušenosti v této oblasti. Přičemž je třeba zmínit, že se šroubovací technika rozvíjela v mezinárodním měřítku rozdílně. Například v Asii platí odlišné požadavky než například v USA. Na americkém trhu byly v osmdesátých letech trendy, které se později vyskytly i v Evropě a následně byly pozměněny.
Otázka: O jakých trendech mluvíte? Můžete uvést konkrétní případ?
Odpověď: Dobře si pamatuji na stoupající poptávku po plně automatizovaných montážních procesech. Chcete-li zvýšit kvalitu, sáhnete po plně automatizovaných montážních zařízeních - představují možnost jak pracovat efektivně a s procesním zabezpečením. Jednoduše řečeno: Lidé dělají chyby a jejich práci nelze zopakovat bez dodatečných opatření. Řešení, jak minimalizovat zdroje chyb u robotů a zvýšit procesní zabezpečení, je přirozeně lákavé. Ale přes výhody plně automatizovaných procesů pro procesní zabezpečení a efektivní výrobu musíme uznat, že na krátkodobou změnu faktorů jako je např. změna počtu kusů nelze s plně automatizovaným zařízením flexibilně reagovat - jako s polo automatizovaným zařízením nebo při manuálních procesech.
Otázka: Co to znamená? Tento trend plně automatizované montáže už není aktuální?
Odpověď: Nelze přesně říci ano či ne. Plně automatizovaná zařízení se samozřejmě používají jako předtím. Ale ve skutečnosti vidíme v posledních letech i trend inteligentních ručních pracovišť, ve kterém se spojuje flexibilita lidí s opakovatelnou přesností procesů a s opakovatelnou přesnou výrobou - bez velkých dodatečných nákladů. Dnes je to jiné: Standardizované, inteligentní moduly zajišťují procesní jistotu, za určitých předpokladů se vyplatí vybrat počty kusů u flexibilního ručního pracoviště jako konceptu montáže.
Otázka: Co jsou standardizované, inteligentní moduly, o kterých mluvíte?
Odpověď: Příklad pro inteligentní komponenty jako je poziční kontrola ve spojení se zakládacím přípravkem obrobku a inteligentní senzorikou. To znamená, že pracovní postup je vizuálně stanoven a kontroluje se správný průběh práce. Poziční kontrola se opírá o nejrůznější řešení vyvinutá ve firmě DEPRAG jako např. stojany s kontrolou pozice nebo portály v nejrůznějších provedeních pro nejrůznější aplikace. Společně se šroubovákem MINIMAT-EC je garantováno optimální procesní zabezpečení. V rozsahu výkonu příslušného vřetena lze volně programovat krouticí momenty, úhlové vzdálenosti, otáčky, „čekací“ časy a směr otočení a individuálně je přizpůsobit šroubovacímu úkolu. Evidence krouticího momentu a úhlu otočení zajišťuje přesné řízení utažení šroubu stejně tak dokumentaci důležitých procesních parametrů. Pozičně-kontrolní stojan a EC-šroubovák jsou důležitým prostředkem jak koordinovat průběh procesu. Šroubovák lze spustit pouze za předpokladu, že je dodrženo vybrané pořadí.
Otázka: Je trend inteligentních ručních pracovišť jediným pozorovatelným trendem?
Odpověď: Ne. Již desetiletí je to i vývoj elektrických šroubováků. Stále častěji se používají při montážních pracích. Avšak konečný výběr šroubovacích systémů závisí na nejrůznějších faktorech. EC-systémy jsou programovatelné a řiditelné, splňují povinnost dokumentace, která je požadována při montáži vysoce kvalitních produktů např. v automobilovém průmyslu. Proto se při montáži airbagů používají naše EC-Servo-šroubováky řízené senzorem. Šroubovací případy v automobilovém průmyslu se řadí dle VDI směrnice 2862 do rizikové třídy A, B a C.
Otázka: Co přesně znamenají tyto rizikové třídy a jaká šroubovací technika se zde používá?
Odpověď: V kategorii A jsou z hlediska bezpečnosti kritické šroubovací spoje, v případě selhání je zde riziko ohrožení zdraví či dokonce života. Rovněž se zde vyžadují nejvyšší procesní jistota a spolehlivost. Aby byly splněny minimální požadavky kategorie A, je předepsané měření a řízení krouticího momentu a úhlu otočení díky senzorice. U kategorie B je nařízeno měření a řízení krouticího momentu přes vyhodnocení proudu motoru. V kategorii C se nachází šroubovací systémy s mechanickou vypínací spojkou. Spolehlivé pneumatické šroubováky řady MICROMAT a MINIMAT se používají mezinárodně i dnes při 10 000 nejrůznějších montážních úkolech jako je např. při montáži mobilních telefonů. Jsou vybaveny vysoce přesnou mechanickou vypínací spojkou. Jakmile je dosažen zadaný krouticí moment, vypne se spojka. Standardní odchylka těchto šroubováků činí ±3 procenta - což je vynikající hodnota.
Otázka: Hýříte nostalgií …
Odpověď: Počkejte, tak to není! Trend elektrických šroubováků je bez pochyby oprávněný. Je fakt, že se i dnes často používají šroubovací systémy s pneumatickým pohonem. Použití pneumatických šroubováků DEPRAG v počtu desítek tisíc hovoří samo za sebe. Přičemž se také samozřejmě jedná o šroubování kvalitních produktů.
Otázka: A jaké předpoklady musí být splněny v případě použití pneumatických šroubováků?
Odpověď: V zásadě se nabízí jako pohonné médium elektrický proud nebo stlačený vzduch. Dle vlastností a kritérií se následně vybere vhodný systém. Kritériem je např. flexibilita: Pokud se změní při použití jeden z parametrů - krouticí moment, úhel otočení, otáčky, směr otáčení, hloubka zašroubování, je smysluplné použít elektrický šroubovací systém. EC-šroubovací systémy jsou u již zmíněných parametrů volně naprogramovatelné a změny v průběhu šroubování jsou snadno proveditelné. U stejných, neměnných parametrů je pneumatický šroubovák s vypínací spojkou zcela dostačující. Dalším bodem je procesní zabezpečení, které působí i na náklady šroubovacího systému, který je třeba vybrat. Požadavky na procesní zabezpečení musí být jasně definovány. U mnohých aplikací dostačuje zprostředkování signálu, u ostatních musí být přesně zdokumentovány všechny montážní kroky. Zde se převážně používají inteligentní šroubovací systémy na bázi EC. Dalšími kritérii jsou: Přesnost krouticího momentu, sběr provozních dat a statistické řízení procesu. Aby toto bylo umožněno, musí šroubovací systémy komunikovat s nadřazeným ukládáním procesních dat a splňovat povinnost dokumentace. Zde rovněž nabízíme EC nebo EC-Servo-techniku. Oba systémy umožňují záznam hodnot dosaženého krouticího momentu a úhlu otočení. Vše zřetelně ukazuje na EC-/EC-Servo-techniku. Avšak je třeba zvážit i potřebu investice.
Otázka: To je zajímavé. Jak se liší pořizovací náklady pneumatických šroubováků?
Odpověď: Rozhodne-li se někdo pro motorem řízený šroubovací systém, je pětkrát tak dražší než pneumatický systém. U šroubovacích systémů řízených senzorem jsou náklady desetkrát vyšší. Rozdíl nákladů mezi jednotlivými technikami je relativně vysoký a měl by být také zohledněn při výběru.
Otázka: Máte pravdu. Pořizovací náklady jsou důležité. Případné provozní náklady pro stlačený vzduch jsou přece ale také vysoké?
Odpověď: Přirozeně, stlačený vzduch je drahý. Ale to samo o sobě by nemělo být rozhodující při výběru systému. Pro posouzení provozních nákladů je nutno zvážit nejenom výběr pohonu, nýbrž i případné náklady na celkový cyklus z hlediska životnosti. Ostatně právě při šroubování je efektivní doba zapnutí motoru často velmi nízká, skutečně spotřebovaná energie je tedy mnohem nižší než nominální údaje o výkonu. K provozním nákladům nepatří jenom srovnání nákladů za energii, nýbrž i náklady na údržbu. Pneumatické šroubováky lze pohodlně a jednoduše servisovat interními pracovníky přímo ve firmě. EC šroubováky potřebují zpravidla vyškolené servisní pracovníky a specifické měřicí vybavení. Nesmíme zapomenout, že EC-/EC-Servo šroubováky jsou nejenom nářadím pro montáž, ale i měřicími prostředky. A měřicí prostředky, pokud jsou v souladu s normami ISO 9001/2000, musí být pravidelně kontrolovány a kalibrovány. Pneumatické šroubováky jsou vysoko zatížitelné v trvalém provozu a odolné vůči vnějším vlivům. Setkáváme se s pneumatickými šroubováky, které mají po třiceti letech za sebou miliony zašroubování.
Otázka: Aktuální situace v montáži je nyní jasná. Jak vidíte budoucnost? Jaké trendy lze očekávat dle Vašeho názoru do budoucna?
Odpověď: Šroubovací montáž zůstane i nadále výzvou. Trend „Průmysl 4.0“ a propojení celkových průmyslových procesů s procesním zabezpečením zůstane jistě i nadále výzvou, kterou se mnozí budou zabývat. Rozsah nelze určit, ale jisté je zaměření na klasický průmysl, jako je např. výrobní technika. Logistika, sklad, nákup - totální propojení všech interních oblastí a procesů, které budou chtít zákazníci nebo obchodní partneři integrovat. Moderní výrobní podniky budou inteligentní, efektivní, proměnlivé a udržitelné. Aby propojení průmyslu fungovalo, jsou nezbytné systémy - tzn. Manufacturing Execution Systems (MES) pro transparentní výrobu. Předpokladem pro tento systém je kompletní sběr dat přístroje a provozních dat (MDE/BDE). Pokud to bude všechno fungovat, potom si řekneme - průmysl 4.0 byl úspěšnou, čtvrtou průmyslovou revolucí. Ještě to bude napínavé!
Kontakt:
Dagmar Dübbelde
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Carl-Schulz-Platz 1
D-92224 Amberg
Tel: 09621 371-343
Fax: 09621 371-199
Email: d.duebbelde@deprag.de
