MPM: Automatizácia výrobného cyklu na rezacích strojoch



Programové riešenie MPM od MicroStep-u integruje výrobné a skladové hospodárstvo podniku s riadiacimi systémami CNC strojov a softvérmi pre tvorbu rezných plánov AsperWin® a mCAM.


Firma MicroStep, spol. s r.o. je etablovaným slovenským výrobcom CNC strojov na delenie materiálov širokou škálou rezacích technológii (plazma, laser, autogén, vodný lúč). Navyše, stroje z MicroStep-u ponúkajú možnosť doplnkových operácii ako vŕtanie, zahlbovanie, závitovanie či popisovanie. Firma vyvíja a dodáva tiež nakladacie, transportné a manipulačné systémy, určené na prívod rezaného materiálu do rezacích zón a odber hotových dielov po vyrezaní. Významnú časť svojho portfólia orientuje na hornú triedu zákazníkov s veľkými výrobnými prevádzkami, ktorí kladú dôraz predovšetkým na efektívnosť a vysokú mieru automatizácie výrobného procesu. V súlade s týmito požiadavkami dodáva MicroStep CAPP aplikáciu z vlastného vývoja s názvom MPM (MicroStep Production Management), ktorá predstavuje integračnú platformu pre jednotlivé útvary podniku – sklad materiálov, oddelenie príjmu objednávok, oddelenie tvorby rezných plánov a oddelenie operátorov CNC strojov, pričom umožňuje zautomatizovanie toku informácii naprieč týmito útvarmi.
Programový balík MPM zahŕňa moduly na spracovanie objednávok, tvorbu rezných plánov (2D a 3D CAM) vrátane možnosti automatického výberu a nestovania dielov na polotovary, skladové hospodárstvo a manažment činnosti rezacích strojov. MPM je predovšetkým nástrojom na uľahčenie práce: v ideálnom prípade stroj operátorovi priamo ponúkne rezný plán aj s informáciu, kde v sklade nájde potrebný polotovar. Úloha operátora potom spočíva v umiestnení polotovaru na stroj, synchronizácii súradnicového systému stroja s polohou polotovaru (čo môže byť tiež automatizované pomocou laserového snímača hrany plechu), inštalovaní spotrebných dielov pre danú rezaciu technológiu a spustení rezania. Všetky potrebné parametre si už stroj navolí automaticky. A v prípade integrovaného nakladacieho systému si stroj polotovar aj sám naloží zo zásobníka do rezacej zóny a prípadne zabezpečí aj odvod/vyloženie dielov po vyrezaní.

Obr.1 MPM - modul MCP s poradovníkom rezných plánov

Primárnou cieľovou skupinou pre MPM sú podniky s viacerými rezacími strojmi – zákazkové rezárne a veľkí spracovatelia ocele z rôznych odvetví (lodenice a offshore, energetika, poľnohospodársky priemysel, automobilový priemysel a.i.). Jedným z hlavných prínosov systému je totiž automatizované rozdeľovanie úloh pre viac strojov na základe zvolených priorít a dostupnosti technológii.

Unikátnou črtou systému je tiež spätná väzba zo stroja do databázy: po ukončení rezania má operátor možnosť priamo v obrazovke riadiaceho systému označiť konkrétne dielce, ak boli z nejakého dôvodu vyrezané chybne. Tieto nespracovené dielce sa automaticky vrátia do databázy objednávok a sú zaradené s najvyššou prioritou do nasledujúceho nestingu. Stav spracovania každej objednávky (každého dielca!) je pritom možné sledovať v databáze v reálnom čase. Takáto spätná väzba je unikátna črta v porovnaní s podobnými systémami od iných dodávateľov a je možná len vďaka prepojenosti riadiaceho systému MicroStep iMSNC® s CAM softvérom. Samozrejmosťou je napojenie na ERP systém zákazníka (napr. SAP, Microsoft Dynamics 365 a.i.), s ktorým prebieha obojsmerná výmena dát.

Spolupráca MPM so systémami nakládky materiálu

Novým prvkom v systéme MPM je jeho priame napojenie na automatizované nakladače materiálu. Postup práce je nasledovný: Stroj porovná rezné plány s inventárom skladu a na základe týchto informácií sa rozhodne, čo sa bude rezať. Do skladu pošle požiadavku na množstvo a druh požadovaného polotovaru. Skladník materiál vyskladní a privezie ku stroju. Operátor celý balík naloží do odoberacej polohy stroja a ostatné úkony sú už plne automatizované.
Stroj si plech sám odoberie. To, či sa jedná o požadovaný polotovar overí buď operátor, alebo stroj samotný pomocou snímača hrúbky. Prípadne, ak je stroj vybavený skenovaním QR kódov, dokáže získať všetky potrebné informácie z kódu na polotovare. Po vyrezaní požadovaných dielov pošle stroj informáciu o tom, čo bolo vyrezané, do modulu MCP a do SQL databázy skladu zasa informáciu, aké polotovary v akom množstve boli spotrebované. Zákazník má ku všetkým informáciám prístup prostredníctvom svojho ERP systému.
Je potrebné zdôrazniť, že MPM aj nakladače sú univerzálne systémy, ktoré možno konfiguračne prispôsobiť konkrétnemu výrobnému procesu presne podľa potrieb zákazníka. V súčasnosti dodáva MicroStep tieto typy konfigurácií nakladačov:

Manuálny nakladač: Obsluha manuálne nakladá materiál na stroj na základe poradovníka rezných plánov (MCP).
Žeriav: Na palete sú naložené plechy, ich presné poradie zadá do systému obsluha. Žeriav si ich po jednom berie a reže podľa rezného plánu.
Dopravník paliet a žeriav: Na dopravníku je viacero paliet s polotovarmi, keď sa jedna spracuje, posunie sa do stroja ďalšia.
Nakladač s vežovým zásobníkom roštov (obr. 2): Nakladač s mnohými roštami, každý na jeden plech. Rošty v nakladači postupne cirkulujú, pričom operátor priebežne nakladá polotovary a zadáva do systému ich druh.

Obr. 2 Vizualizácia fiber laserového stroja MSF s vežovým roštovým zásobníkom

Automatizovaná nakládka

Príkladom integrácie rezacieho stroja s nakladačom do MPM je riešenie (obr. 3), dodané minulý rok jednému z lídrov vo výrobe vykurovacích, priemyselných a chladiacich systémov – fy. Viessmann. Do svojej maďarskej pobočky si zaobstarala špeciálne koncipovaný laserový rezací stroj MSF, disponujúci automatickým nakladacím systémom VCM doplneným o dopravník, ktorý do miesta odoberania posúva balík plechov zo skladu. Na dopravník sa zmestia max. tri balíky plechov, každý s váhou do 3t. Balík môže obsahovať aj plechy rôznej hrúbky. Hrúbky a poradie plechov v balíku zadáva do systému obsluha a keďže je nakladací systém vybavený aj senzorom na meranie hrúbky plechov, stroj si vie informácie od obsluhy overiť a automaticky zvoliť rezací plán. Po spotrebovaní celého balíka upozorní riadiaci systém obsluhu a tá dá povel na posunutie ďalšieho balíka do odoberacej polohy. Následne stroj pokračuje v automatickej činnosti. Operátor medzitým môže doplniť dopravník o ďalší balík plechov a zadať jeho zloženie.




Obr. 3 Nakladací systém MicroStep VCM so vstupným dopravníkom

Dve nakladacie zóny v jednom stroji

Dva nové plazmové rezacie stroje typu MG pre dánskeho spracovateľa kovov Multicut taktiež predstavujú inovatívne riešenie automatickej nakládky a vykládky. Každý z 21 m dlhých strojov je rozdelený na dve samostatné rezacie zóny. V jednej zóne vždy prebieha rezanie a v druhej vykládka vyrezaných dielcov a následná nakládka polotovarov. Následne sa zóny vymenia. Zóna, v ktorej aktuálne prebieha rezanie je systémom vždy zneprístupnená, čo zaručuje maximálnu bezpečnosť pri práci. Stroj si polotovary identifikuje sám pomocou QR kódov, ktoré si vie zosnímať vďaka zabudovanému skeneru.
MPM predstavuje komplexný systém automatizácie výrobného cyklu na rezacích strojoch. Spolu s MicroStep strojmi bol nasadený už vo viac ako tridsiatich prevádzkach v Európe, Ázii či v Južnej Afrike.

Ing. Michal Kováč
Mgr. Matúš Toderiška




© copyright 2010-2016 MicroStep, spol. s r.o. | developed by EXPLORESTUDIOS.eu