Extrém tempó édességipari környezetben – Egyedi gépgyártás, nagy sebesség és megbízható működés, ezek egyszerre jelentkeznek a PEZ cukorkaadagolók összeszerelésére fejlesztett automatizált berendezéseknél.

E fejlesztést a 2025-ös év inspiráló projektjei közé választotta a Siemens. A Robot-Service Kft. ügyvezetőjével, Bódi Péterrel beszélgettünk a projekt kihívásairól, a fejlesztési folyamatról és a nagy ciklusszámú gyártás sajátosságairól.

– Milyen igény hívta életre a PEZ-adagoló összeszerelő gép fejlesztését?

A megrendelő egy olyan célgépet szeretett volna, amely képes nagy darabszámban, stabil minőség mellett összeszerelni a PEZ adagolókat. Bár ezek a termékek első ránézésre egyszerűnek tűnnek, valójában több precíziós alkatrészből állnak, amelyek összeépítése komoly mérnöki feladat. A rugós mechanika, a műanyag ház elemei és a mozgó alkatrészek pontos illesztése mind olyan tényező, amely meghatározza a végeredmény minőségét. A cél tehát egy olyan automatizált rendszer létrehozása volt, amely nemcsak gyors, hanem konzisztens és hosszú távon is stabil működésre képes.

– Miben rejlik egy ilyen gép legnagyobb mérnöki kihívása?

A legnagyobb kihívás a sebesség és a precizitás összehangolása. A rugók gyártása például 2,5 másodperc alatt zajlik le, erre egy teljesen új berendezést fejlesztettünk ki. A műanyag alkatrészek kezelése külön odafigyelést igényel, hiszen ezek deformálódhatnak, a rugók beépítése pedig finom, jól szabályozott mozgásokat kíván. Egy ilyen rendszerben minden mozdulatnak pontosan ismételhetőnek kell lennie. Ha akár minimális eltérés is jelentkezik, az azonnal minőségi problémákhoz vezethet. Emellett az alkatrészek folyamatos adagolása és helyes orientálása is kritikus pont, hiszen a gép csak így tud megszakítás nélkül működni.

– Hogyan épül fel egy ilyen összeszerelő gép?

A gép több, egymásra épülő modulból áll, köralakban elrendezve. Az adagoló rendszerek biztosítják az alkatrészek folyamatos ellátását, majd különböző pozicionáló egységek gondoskodnak azok pontos helyzetbe állításáról. Ezt követik az összeszerelő állomások, ahol a különböző komponensek összeépítése történik. A folyamat végén ellenőrző rendszerek vizsgálják a kész terméket, és kiszűrik az esetleges hibákat. Az egész rendszer lényege a szinkronizált működés: minden állomásnak pontosan a megfelelő időben kell dolgoznia, hogy a teljes gyártási folyamat megszakítás nélkül haladhasson. A fejlesztés során az volt a cél, hogy rendkívül rövid ciklusidőt érjünk el. Bizonyos műveleteknél néhány másodperc alatt lezajlik egy teljes összeszerelési folyamat, ami már az ipari automatizálás felső kategóriájába tartozik. Ehhez nemcsak gyors alkatrészekre van szükség, hanem egy olyan rendszerre, amely minden pontján optimalizált.

– Hogyan zajlott a fejlesztési folyamat?

A projekt egy részletes egyeztetéssel indult, ahol pontosan meghatároztuk a gyártási igényeket, a darabszámokat és a minőségi elvárásokat. Ezt követte a koncepciótervezés, majd a részletes gépészeti és villamos tervezés. A kivitelezési szakaszban kiemelt szerepet kapott a tesztelés és a finomhangolás. Egy ilyen komplex gépnél a végső teljesítményt sokszor apró módosításokkal lehet elérni, ezért több iterációs körre is szükség volt. Egyre fontosabb szempont a rugalmasság. A megrendelők gyakran szeretnék, ha a rendszer később kisebb módosításokkal más termékváltozatok gyártására is alkalmassá válna. Ezért már a tervezés során figyelembe vesszük a bővíthetőséget, az átállási lehetőségeket és a moduláris felépítést. A megbízhatóság alapja a megfelelő tervezés és a karbantarthatóság. A rendszer képes folyamatosan monitorozni az egyes alkatrészek állapotát, és jelzi, ha beavatkozás szükséges. Emellett a megelőző karbantartás is kulcsszerepet játszik. Bár egy rendszer nem tehető „örökéletűvé”, a megfelelő karbantartási stratégiával jelentősen növelhető az élettartam és csökkenthető a váratlan leállások száma.

– Milyen szerepet játszik a vezérléstechnika a rendszerben?

A vezérlés biztosítja a teljes gép összehangolt működését. A PEZ-adagoló összeszerelő gép esetében a nagy ciklusszámú, precíz működés egyik kulcseleme a megbízható vezérléstechnika. A rendszer központi elemei korszerű Siemens PLC és vezérléstechnikai komponensek, amelyek biztosítják az egyes állomások szinkronizált működését és a megfelelő vezérlést. Egy nagy sebességű rendszer esetében különösen fontos, hogy minden esemény pontos időzítéssel történjen. A vezérlőrendszer feladata nemcsak az egyes mozgások irányítása, hanem a hibakezelés, az állapotfigyelés és az optimalizáció is. Egy jól felépített vezérlés képes jelentősen növelni a gép hatékonyságát és megbízhatóságát.

– Milyen tapasztalatokat hozott ez a projekt?

A legfontosabb tanulság az volt, hogy a nagy sebességű automatizálás csak akkor működik jól, ha minden részlet a helyén van. A rendszer végül képes lett stabil működésre még olyan tempó mellett is, ahol egy-egy művelet akár 2,5 másodpercen belül lezajlik, ami jól mutatja, hogy a megfelelő mérnöki megközelítéssel a legszigorúbb elvárások is teljesíthetők. A jövő az intelligensebb és rugalmasabb rendszerek felé mutat. Egyre nagyobb szerepet kap az adatgyűjtés, az elemzés és az automatizált döntéstámogatás. Azok a megoldások lesznek igazán versenyképesek, amelyek nemcsak gyorsak, hanem képesek alkalmazkodni a változó gyártási igényekhez is. A PEZ-adagoló összeszerelő gép fejlesztése jól példázza, hogy az egyedi gépgyártásban a sebesség, a precizitás és a megbízhatóság szorosan összefonódik. A projekt azt mutatja, hogy megfelelő mérnöki szemlélettel még extrém ciklusidő mellett is biztosítható a stabil, hatékony és hosszú távon fenntartható működés.

– Végül beszéljünk egy kicsit a Robot-Service Kft.-ről. Milyen háttérrel dolgoznak ezen a területen?

A Robot-Service Kft. egyedi gépgyártással és ipari automatizálással foglalkozó mérnöki vállalkozás, amely komplex rendszerek tervezését és kivitelezését végzi. A cég erőssége a rendszerszintű megoldás, nem egy-egy berendezésben, hanem teljes gyártási folyamatokban gondolkodunk. Tevékenységünk kiterjed a koncepcióalkotástól kezdve a tervezésen és kivitelezésen át egészen az üzembe helyezésig és a karbantartásig. Munkatársaim több iparágban is szereztek tapasztalatot, így képesek a különböző technológiák integrálására és az egyedi igényekhez igazított megoldások kialakítására. A Robot-Service Kft. számára a jövő egyértelműen az intelligens, adatvezérelt gyártási rendszerek irányába mutat, ahol az automatizálás már nemcsak a végrehajtásról, hanem a folyamatok optimalizálásáról is szól.

szöveg: Mészáros Zsolt, MM főszerkesztő

www.robot-service.hu, www.siemens.hu

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!