A bútoripar drámai átalakuláson ment keresztül, a hagyományosan kézzel készített, többgenerációt kiszolgáló daraboktól a tömeggyártott, “szereld-magad” modellek trendjéig, amelyek olyan anyagokból készülnek, mint a közepes sűrűségű farostlemez (MDF) vagy a forgácslap. Ez a fejlődés új összetettségi fokozatot hozott, különösen a csomagolás területén, ahol a nagy volumenű gyártás és a különböző termékméretek befogadásának követelményei a legfontosabbak. Amikor egy ügyfél megkereste a Wächter Packautomatik vállalatot egy kihívással, egész pontosan különböző bútorok nagy sebességű, hatékony csomagolásának a feladatával, a vállalat a Visual Components szoftverhez fordult, hogy hatékonyan bemutassa és ésszerűsítse a javasolt megoldásokat az ügyfél számára.

A magas gyártási mennyiséggel és a számos termékváltozattal járó kihívások

A modern bútorgyártásban, ahol nagyon nagy mennyiségeket gyártanak, a gyártósor végén lévő csomagolórendszerek hatékonysága kulcsfontosságú. A Wächter Packautomatik, ennek a területnek a specialistája. Fejlett csomagolórendszerük nem csak nagy mennyiségek kezelésére képes a percenként körülbelül 20 termék csomagolásával, hanem figyelemre méltó sokoldalúságról is tanúbizonyságot tesz.

Tekintettel a bútorváltozatok sokféleségére, a csomagolási folyamatnak le kell fednie a teljes termék skálát, hogy a legkisebbtől a legnagyobbig minden szekrényméretre kiterjedjen. Emellett a gyártósoroknak nemcsak a szekrényeket kell becsomagolniuk, hanem a kartondobozok összehajtogatását és lezárását, valamint a kész csomagok raklapozását is el kell végezniük.

Ezenkívül a csomagolósoroknak a lehető legkisebb helyet kell elfoglalniuk. A rendszereknek maximális automatizálással kell működniük, mind működés közben, mind a termékváltáskor. Végül pedig üzembiztosra kell tervezni őket és fel kell szerelni őket redundáns folyamatopciókkal.

Rugalmas csomagolási megoldás 15 ipari robot segítségével

Egy nemzetközi bútorgyártó, amely „szereld-magad” bútorokat kínál, a Wächter Packautomatik-tól kért megoldást a nagy mennyiségű bútorok csomagolására. A Wächter Packautomatik értékesítési, mechanikai és elektromos tervezési és automatizálási csapata ipari robotok segítségével történő csomagolási megoldást ajánlott, mivel tapasztalatból tudták, hogy csak a robotok biztosítják a szükséges rugalmasságot és magas rendelkezésre állást.

A csapat egy olyan koncepciót dolgozott ki, amely 15 robotból áll, 7 különálló cellára osztva. A csomagolósort két kartonhajtogató egészíti ki a sor elején, amelyek lapos kartondoboz-nyomtatványból hajtogatnak tálcát, és két fedelezőgép a sor végén, amelyek lezárják a megtöltött kartondobozokat. A kész terméket ezután raklapokra rakják.

Először egy két robotot tartalmazó csomagolócellát állítottak fel prototípusként, hogy a folyamatokat és funkciókat a valós életben teszteljék. Miután ez a prototípus minden vizsgálaton átment, és teljes mértékben megfelelt az ügyfél elvárásainak, a szerzett tapasztalatok alapján megkezdődött a teljes vonal tervezése.

A digitális teszt gyorsabb,  mint a fizikai

A projekt során különleges kihívást jelentett a termékváltozatok nagy száma. Ha minden változatot a valódi robotcellával teszteltek volna, az sok időt emésztett volna fel. Ezért szükség volt egy olyan gyári tervezési és szimulációs megoldásra, amely lehetővé teszi a csomagolóüzem digitális ikertestvérének modellezését és elemzését. A digitális iker úgy viselkedik, mint egy valódi üzem. Sok időt és költséget takaríthat meg a fejlesztés, az optimalizálás és az üzembe helyezés során.

Wladimir Krieger, a Wächter Packautomatik automatizálási osztályán dolgozó, és a gépek és robotok szoftveres üzembe helyezéséért és optimalizálásáért felelős robotikai mérnök a Visual Components megoldást választotta.

Hogyan kerülnek a szekrények a dobozokba?

A falakból, ajtókból és polcokból álló csomagolandó szekrényeket raklapokra rakják, és két oldalról egy összetett, teljesen automatizált szállítószalagrendszeren keresztül juttatják el a robotcellákhoz. A raklaphelyek a csomagolósor bal és jobb oldalán helyezkednek el. Két robot kiveszi a szükséges számú terméket, és a kartondobozok fölött egy igazítóasztalra helyezi őket. Ezután egy másik robot felveszi őket, és behelyezi a hajtogatott kartondobozba.

Ezzel a beállítással és két (egymás mellett) párhuzamosan megtöltött kartondobozzal a rendszer percenként 20 dobozt képes becsomagolni, a kis polcoktól a nagy szekrényekig. A csomagolómodul egyik oldala előkészíthető a következő formátumhoz anélkül, hogy megszakadna a másik oldal csomagolási folyamata. A típusváltások, valamint a fóliázás, a címkézés és a maradék részek eltávolítása így időnyomás nélkül elvégezhető.

A Visual Components nagyon magas szintű automatizálást tett lehetővé

Wladimir Krieger, a Wächter Packautomatik robotikai mérnöke leírja, hogy miért tartja ezt a projektet olyan kiemelkedőnek:

„Csomagolóüzemünk a piacon eddig még nem látott rugalmassági és automatizáltsági szintet ér el. A Visual Components szoftvere leegyszerűsítette a megvalósíthatósági elemzést és felgyorsította a modellezési folyamatokat. A modellezésnek köszönhetően számos beállítást közvetlenül a digitális modellen tudtunk kipróbálni. És egyfajta bónuszként még a valós üzem elkészülte előtt be tudtuk tanítani a kezelőket, ami felgyorsította az üzembe helyezést.”

A változatok nagy száma és a nagy áteresztő képesség, valamint a megfelelő rövid ciklusidő miatt a Wächter Packautomatiknak új típusú koncepciót kellett kidolgoznia a csomagológéphez. A Visual Components kezdetben arra szolgált, hogy az új koncepciót bemutassa és elmagyarázza az ügyfélnek. Később, az első prototípusokkal párhuzamosan, a Visual Components lehetővé tette az anyagáramlás, a robotmozgások és a ciklusidők megbízható tervezését nagyon kis ráfordítással.

Meggyőző eredmények Wächter Packautomatik és ügyfelei számára

A Wächter Packautomatik és ügyfelei számára a Visual Components segítségével létrehozott digitális iker nagy előnyt jelent, mivel az egyes folyamatok és azok összefüggései nagyon könnyen áttekinthetők és érthetően bemutathatók. Néhány egérkattintással a csomagolandó termék és a hozzá tartozó robotcella átállítható egy másik változatra. Ez rengeteg időt takarít meg az egyes csomagolási folyamatok tesztelése, optimalizálása és bemutatása során, továbbá a digitális iker értékes erőforrásokat is megtakarít.

Wladimir Krieger a Wächter Packautomatik-tól hangsúlyozza a digitális iker előnyeit:

„A korábbi projektekkel ellentétben a folyamatokat már nem kellett a fizikai rendszeren tesztelni. Ehelyett még a legösszetettebb folyamatok is megbízhatóan és gyorsan, digitális formában jelentek meg. A különböző formátumok gépbeállításait is szimuláltuk a Visual Components segítségével.”

Wladimir Krieger a helyszíni ügyfélképzésért is felelős: “A szoftver egy másik előnye a kezelőszemélyzet digitális modellen történő betanítása. A gépkezelők hamar megismerkedtek a rendszer beállításaival, és azonnal munkába tudtak állni. Ez a Visual Components-ben található modellnek köszönhetően volt lehetséges.”

A Wächter Packautomatik továbbra is fontos eszközként fogja használni a Visual Components szoftvert a folyamattervezés, a validálás és a vizualizáció területén. A növekvő piaci igények miatt a csomagolóüzemek a jövőben még összetettebbé válnak. A Visual Components segítségével sokkal könnyebb lesz ezt a komplexitást a tervezésben feltérképezni és az ügyfeleknek bemutatni.

Wächter Packautomatik-ról

A Wächter Packautomatik csomagológépeket gyárt az élelmiszer-, padló- és bútoripar számára, valamint számos speciális megoldást Bad Wünnenberg-Haarenben, Észak-Rajna-Vesztfáliában, Németországban.
Wladimir Krieger a Wächter Packautomatik automatizálási osztályán dolgozik, és a gépek és robotok szoftveres üzembe helyezéséért és optimalizálásáért, valamint az ügyfelek képzéséért felelős. Emellett belső támogatást nyújt az árajánlatok, megvalósíthatósági tanulmányok és a robotrendszerek projekttervezése terén.

A Visual Components-ről

A szimulációs szakértőkből álló csapat által alapított és több mint 20 éves üzleti tevékenységet felhalmozó Visual Components a 3D gyártásszimulációs iparág egyik úttörője. A szervezet számos vezető márka megbízható technológiai partnere, amely gépgyártóknak, rendszerintegrátoroknak és gyártóknak kínál egyszerű, gyors és költséghatékony megoldást a gyártási folyamatok tervezéséhez és szimulálásához, valamint offline robotprogramozási (OLP) technológiát az ipari robotok gyors, pontos és hibamentes programozásához