23948sdkhjf

Automation ett mål för Fanuc

Japanska Fanuc, tillverkare av styrsystem, robotar m m, har automation som gemensam nämnare bakom alla sina produkter. Det berättades nyligen vid ett Öppet hus hos Fanuc i Japan. Företagets långt drivna automation för bearbetningslinjer blev en höjdpunkt. 720 timmars obemmand drift – hur löser man det?

Fanuc har huvuddelen av sin utveckling och tillverkning i Oshino-mura, intill den vilande vulkanen Fuji, ca 20 mil SV om Tokyo. Här arbetar idag ca 1 500 anställda på ett mycket välskött och cirka 1,4 miljoner kvadratmeter stort fabriksområde, med de olika produktverkstäderna och laboratorierna varsamt insmugna i naturen. Och nästan alla byggnaderna har fasader i den "Fanuc-gula" nyans vi är vana att se på företagets robotar och verktygsmaskiner m m. Andra Fanuc-fabriker i Japan finns i Tsukuba (Robodrill och Robocut) samt Hayato (givare för servomotorer). Antalet anställda totalt är cirka 4 600 och årlig omsättning cirka 21 miljarder USD. Fanuc arbetar på området fabriksautomation i samarbete med amerikanska General Electric (GE Fanuc). För cnc-system i verktygsmaskiner m m är Fanucs marknadsandel drygt 60 procent, globalt räknat. Verkstäderna fick som deltagare i en liten grupp inbjudna representanter för europeisk fackpress besöka Fanuc och då även träffa Fanucs CEO, dr Yoshiharu Inaba, för en frågestund. Dr Inaba kallas ofta Y Inaba för att skilja honom från fadern S Inaba, grundaren av Fanuc. Båda är tekniker i grunden, Fanuc är avgjort ett teknikstyrt företag, och det var slående att se hur närvarande Y Inaba var i verksamheten i detta mångmiljardföretag och hur otvungna kontakter han syntes ha med sina medarbetare. En detalj att nämna gäller de gula jackor som alla Fanuc-anställda hade som arbetskläder. Även dr Inaba. En detalj kanske, men avgjort viktig för att betona sammanhållningen. Med de emblem och märken man prydde sina jackor och som man därmed ständigt kunde se på sina kollegers kläder, så gavs man också hela tiden en påminnelse om de gemensamma målen... Dr Inaba betonade bl a nödvändigheten i att Fanuc i egna fabriker tillverkar så stor andel av de komponenter som ingår i företagets produkter: – Hög driftsäkerhet är vårt främsta argument. Kunden vill ha produktion utan störningar, och det ska Fanucs produkter ge, framhöll han. Ökande materialpriser påverkar alla tillverkningsföretag idag, och kunderna är inte beredda att betala mer. Det gäller även för Fanuc, sade dr Inaba, och det strävade man vid Fanuc att balansera med automationsåtgärder för att öka den interna produktiviteten. I den jakten kom givetvis fram olika lösningar eller åtgärder som kunde omsättas till nya produkter. Dr Inaba framhöll som ett exempel systemet Roboguide. som tagits fram av Fanuc för att förenkla uppbyggnad av robotceller, "i-robotlösningar", genom att kombinera dess komponenter (drag-and-drop) och snabbt nå fram till att kunna simulera arbetet i cellen. Roboguide visades också under utställningen i några olika tillämpningar. – Fanuc säljer idag cirka 20 000 cnc-system per månad, och med mer av dessa i-robotlösningar kan det bli ytterligare 10 000, sade dr Inaba. Ett av flera sätt för Fanuc att nå driftsäkerhetsmålet är att låta produktutvecklare arbeta som ansvariga på avdelningar där utvecklingsprodukter försöksmässigt används i den egna produktionen. Ett handfast sätt att göra produkterna produktionsmässiga! Fanuc tillverkar ett stort antal olika "byggklossar" för styrsystem. Cnc-system, servomotorer, givare, visionsystem (en nyhet för redaktören), robotar, lasrar för olika ändamål, rundbord. Därtill många maskintyper: verktygsmaskiner som borrmaskiner och trådgnistmaskiner, formsprutmaskiner, svetsceller... Strävan att effektivisera produktionen har resulterat i några av världens kanske mest automatiserade fabriksenheter. Ett syfte med besöket vid Fanuc var att få se några av dessa enheter. Här måste finnas mycket att lära för produktionstekniker! Den nyaste fabriken blev färdig 2005, för produktionen av hela Fanucs program av servomotorer, upp till de allra största för 2 000 och 3 000 Nm. Här har Fanuc satsat på en mycket hög automationsgrad. Här tillverkas även spindelmotorer och linjärmotorer, både för raka och roterande rörelser (torque motors). Fram till slutet av år 2007 hade Fanuc tillverkat 8,25 miljoner motorer av dessa typer och med den nya fabriken sade man sig ha en kapacitet för 150 000 motorer i månaden. Hela kapaciteten utnyttjades inte f n, produktionen låg nu på cirka 80 000 per månad, berättade man. Den här fabriken är inte öppen för besök, men vi fick tillgång till bilden här intill som ska ge en god hum om hur monteringscellerna är uppbyggda runt samverkande robotar. Bemanningen är f n ett bemannat skift om dagen och två skift med bara robotar i arbete. Fabriken är i drift 168 timmar per vecka, dvs under alla skift produceras det. Här tillverkas hela Fanucs behov av styrskåp för robotar och maskiner och kapslingar för styrsystem. Utrustningen var byggd i två produktionslinjer för skärning med laser och stansning, bockning, svetsning, målning och montering. Mellanlagring skedde i höglager. Kapaciteten var 2 000 skåp per månad, och f n var kapacitetstaket fullt utnyttjat, med drift 24 tim per dag. Tre operatörer syntes till, som övervakade driften. Här byggdes all elektronik för cnc-systemen, från kretskort till färdiga system liksom styrsystem för robotar. Man arbetade i etapper, med testning mellan varje steg, utrymmena för testning var en betydande del av hela fabriksytan. Man byggde servoförstärkare och testade. Alla processer från komponentprovning till slutprovning var automatiserade med robotar och löpte under sträng kvalitetskontroll. Vid vårt besök pågick utbyggnad av två nya linjer för att bygga upp kretskort. Kapaciteten måste ökas. Här bygger Fanuc alla sina robotar! I ett nedre plan i fabriken byggdes de större robotarna, av robotar! På ett övre plan de mindre i programmet. Material från egna fabriker monterades till färdiga robotar och testades under lång tid, vilket krävde stora ytor. Produktionen ligger idag på närmare 2 000 robotar per månad! Redan 1992 började Fanuc att utveckla robotar som bestod av två samverkande sexaxliga robotar. Idag marknadsförs de under produktnamnet Gama-kou. Utvecklingen av automatiserad bearbetning hos Fanuc började redan 1980 och i den första generationen bestod de tekniska lösningarna av pallettmatade verktygsmaskiner som kunde arbeta upp till 24 timmar obemannade. Med ökande volymer skapades också underlag för att skaffa mer avancerade lösningar och kring 1990 tog Fanuc i drift en andra generation FMS-anläggningar som arbetade med paletter med monterade arbetsstycken som lagrades i pallställ och kallades fram i tur och ordning för bearbetning. Med denna lösning kunde man nå tre dygns obemannad produktion, 72 timmar. Den idag högsta nivån av automatiserad bearbetning hos Fanuc bygger på att arbetsstycken och fixturer lagras skilda från varann i var sina ställ och plockas ihop före bearbetning med robotars hjälp. Med detta koncept, Fanuc Robot Cell, har man sedan omkring år 2000 tiofaldigat den obemannade andelen till 720 timmar. Hur det går till ska vi nu se närmare på. Viktiga utgångsvärden är alltså separata pallställ för arbetsstycken och fixturer. Det spar kapital, men kräver automationslösningar för att föra samman arbetsstycken med fixturer. Fanuc löser detta i flera steg i en robotstödd process. Från pallager hämtas en pall för arbetsstycken (kan finnas flera på samma pall) och plockas nästa bit med ledning av en (robotburen) visionkamera som bestämmer hur arbetsstyckena ligger. Den ger sin information till en s k "Servo hand", som närmast kan beskrivas som ett stort skjutmått med hållande kraft nog att lyfta in nästa bit. På vägen fram mot den redan framplockade fixtur som ska användas vid bearbetningen passerar servohanden en 3D-sensor som exakt mäter upp hur biten hålls och kan då dirigera servohanden så att den lägger biten rätt på fixturen och så att automatiska klämdon kan låsa biten. Därefter förs den laddade paletten vidare till verktygsmaskinen när det är dags. Ännu en lösning finns framtagen för hur man ska fästa en bit rätt på fixturen. Den kallas "Soft float operation" och kräver att man med robot gängar förborrade hål i arbetsstycket och skruvar fast dragbultar där. Fixturen är då utrustad med hydrauliska draghylsor enligt välbekant mönster (referenssystem), och roboten för försiktigt in dragbultarna i hylsorna som låser arbetstsycket vid fixturen på rätt plats i xyz. Efter bearbetning kan dragbultarna demonteras. Fanuc har redovisat de relativa förändringarna i kostnader för drift av de tre alternativa lösningarna. Störst minskning har man sett i arbetskraftkostnader och fixturkostnader, och totalt sett har bearbetningskostnaderna minskat från index 194 år 1980 till 176 för år 1990 och till index 100 med dagens Robot Cell. Vid vårt besök i Fanucs bearbetningsverkstad hade man både linjer enligt generation två och den nyaste Robot Cell i drift.

Kommentera en artikel
Utvalda artiklar

Nyhetsbrev

Sänd till en kollega

0.062