A svédországi Oskarshamnban található Scania karosszériaüzem 95 százalékos automatizáltsági fokával a világ egyik legmodernebb járműgyártó üzeme. Maximális testreszabhatóság: Az gyártósor végén minden teherautófülke különböző felszereltséggel rendelkezik. Eljött tehát az ipar 4.0 világa? A Festo automatizálási termékei szilárd alapot biztosítanak ehhez.
A prémiumgyártó Scania 2016 óta szigorúan a megrendelések szerint szereli össze egyedi teherautófülkéit, amihez szinte kizárólag a 288 robotját veszi igénybe. „Számomra egyértelmű, hogy egy prémium terméket prémium gyárban kell gyártani” – magyarázza Marcus Holm, a Scania oskarshamni fülkegyártó üzemének vezetője. A nagyfokú automatizálás magas minőséget, jó munkakörülményeket és ergonómiát eredményez a dolgozók számára – teszi hozzá.
A robotok betöltik a megmunkálandó lemezeket a rögzítőegységekbe, majd hegesztik azokat. A dolgozók csak az állomások feltöltéséről és a gépek felügyeletéről gondoskodnak. A svéd egészségügyi és biztonsági jogszabályok amúgy is lehetetlenné tették a kézi hegesztést. Egyrészt túl nehezek és nehézkesek a hegesztőkészülékek, másrészt a munkahelyi egészségügyi és biztonsági irányelvek minimális távolságokat írnak elő a hegesztőpisztoly és a kezelő között a sugárvédelem érdekében.
A kézi hegesztési munkák kiiktatása a szerelőcsarnokból kétszeresen is előnyös a Scaniának: „Ettől jobban lettek a folyamataink és a minőségünk” – hangsúlyozza Lars Kreutner, a Scania oskarshamni karosszériaüzemének projektvezetője. Az automatizálástechnika teljes körű kihasználása érdekében a Scania létrehozott egy képzési területet, ahol a dolgozók elsajátíthatják a robotok és az automatizálástechnika használatát.
A Scania csak 16 tonnánál nagyobb össztömegű teherautókat gyárt. A vállalat olyan speciális járművek gyártójaként szerzett hírnevet, mint a tűzoltóautók és a kukásautók. Csak ezek a piaci rések több százezer változatot jelentenek.
„Talán meglepőnek hangzik, de a mi teherautóink jobban testre szabhatók, mint bármelyik személygépkocsi” – magyarázza Evert Forsberg, a Scania présüzemének és karosszériaüzemének automatizálási és villamosmérnöke. A személygépkocsi-gyártásban minden modellhez saját szerelősor tartozik. „Mi viszont a Scania által kínált összes fülkét egy gyártósoron szereljük össze” – mondja Forsberg.
A gyár már az Ipar 4.0 alkalmazások alapvető jellemzőit hordozza: egyedi járművek tömeggyártása, alkalmazkodóképesség és rugalmasság a vezérléstechnológiának, a diagnosztikai képességeknek, valamint az energiahatékonysági és biztonsági megoldásoknak köszönhetően. „A moduláris szabványosítási koncepciót minden berendezésgyártónktól elvárjuk” – magyarázza Forsberg. A gépkezelőknek bevált automatizálási termékekkel szabad csak dolgozniuk. További fontos cél, hogy kézben lehessen tartani a pótalkatrész-készletezést. A lemezeket pneumatikusan vezérelt készülékekbe fogatják be, hogy hegeszteni lehessen őket. „Tudatosan döntöttünk a Festo előre konfigurált CPX/VTSA típusú szelepszigetei mellett” – mondja Forsberg automatizálási szakértő: „Ezek számos előnyt kínálnak számunkra, az Ethernet-kapcsolattól és a webes interfésztől kezdve a diagnosztikán, a biztonságon és a Profineten át egészen az energiahatékonyságig.”
Valóban a CPX/VTSA szelepsziget az egyetlen interfész a Profinet hálózathoz, további kábelezésre nincs szükség. A szelepsziget a CPX automatizálási platformon keresztül diagnosztikai adatokat is küld, amelyek segítségével prediktív karbantartással lehet felügyelni a berendezéseket: „Még azelőtt kicserélhetjük a egyes komponenseket, hogy azok meghibásodnának és egész berendezésrészeket bénítanának meg” – magyarázza Kreutner projektvezető.
„A szelepsziget biztonsági koncepciója is meggyőző volt” – mondja Forsberg. A CPX segítségével különböző nyomászónák használhatók, és lehetővé teszi egyes tartományok légtelenítését, ha beavatkozásra van szükség. „A mobil panelek segítségével ellenőrizhetjük a berendezés érintett részeit, és nem kell az egész berendezésen keresnünk a hibákat, mint tűt a szénakazalban.” Az egyes berendezésrészek újbóli nyomás alá helyezése jóval energiatakarékosabb, mint az egész berendezés beindítása.
A hegesztőrobotok sűrített levegővel mozgatják a hegesztőpisztolyokat és rögzítik a lemezeket. A hűtővíz a túlmelegedéstől védi a hegesztőberendezéseket. A Festo komplett megoldásokat szállított a hegesztőpisztolyok sűrítettlevegő- és hűtővízellátására. A Scaniánál ezek felhasználóbarát módon a biztonsági kerítésbe vannak beépítve az MS sorozatú sűrítettlevegő-előkészítéssel együtt.
A Festo a Scania és az ABB specifikációi szerint kifejlesztett egy lengőkart a statikus hegesztőpisztolyokhoz, amely 150 hegesztési pont elhelyezése után egy elektródaköszörülő egységet, úgynevezett tip dressert visz az elektródákhoz. A lengőkar DNCE típusú, precízen pozicionáló elektrohengereket használ, amelyeket EMMS léptetőmotor hajt. Ezzel a megoldással a Festo több mint felére csökkentette a ciklusidőt.
A hegesztőpisztoly elektródái a hegesztési pontok elhelyezése közben egyre tompábbak lesznek, ezért körülbelül 150 ponthegesztés után meg kell köszörülni őket a precíz ponthegesztés érdekében. „Az elektródaköszörülés ugyanazon az elven működik, mint egy tompa ceruza kihegyezése” – magyarázza Leif Lindahl, a Scania korábbi Key Account Managere a Festo-nál.
Az elektródaköszörű vezérlőszekrénye CMMS motorvezérlőket és egy CPX-et tartalmaz, amely Profineten keresztül kommunikál a motorvezérlőkkel és a fölérendelt robotvezérlővel. „A biztonság témáját sem hanyagoljuk el: A köszörülés után a gépkezelőknek már nem kell belépniük a robotcellákba, hogy beállítsák az elektródákat a hegesztési pontnak megfelelő pozíciójába” – teszi hozzá Lindahl.
A Scania oskarshamni üzeme új korszakot nyit a járműgyártásban. A közel teljes körű automatizálás maximális rugalmasságot biztosít, így egyetlen összeszerelő soron végezhető sorozat vagy egyedi gyártás. A karosszériaüzem már igen közel áll az ipar 4.0 elveihez. Az új gyár iskolát teremtett: A Scania hasonló gyártósort épít São Paulóban, a Scania brazíliai gyárában is.
Oskarshamn iparváros Svédország partvidékén, Stockholmtól mintegy 300 km-re délre fekvő, Gotland és Öland üdülőszigetek közelében fekszik. 2017-ben itt gyártotta le szinte az összes Scania modellhez tartozó füléket a közel 2700 alkalmazott. Oskarshamnból autószállítók viszik a fülkéket a Scania összeszerelő üzemeibe, a Stockholm melletti Södertäljébe, a hollandiai Zwolléba és a franciaországi Angers-be, ahol a végszerelés zajlik.
A Volkswagen-csoport egyik vállalata
151 87 Södertälje
Svédország
Tevékenységi terület: Nehéz haszongépjárművek (teherautók és buszok), tengeri és ipari motorok