|
|
Hayes Lemmerz
Als de nood het hoogst is …
version française
Dat ondervond ook het in Hoboken gevestigde Hayes Lemmerz, toen de as van
hun manipulatie robot brak. Daar het hier om een cruciale ‘bottleneck’
robot ging die zo’n 360 velgen per uur behandelt, en men de productie van
de op dit ogenblik in fabricatie zijnde velgen niet voor lange tijd kon
stilleggen, werd een beroep gedaan op FANUC Robotics, om het euvel zo snel
mogelijk te verhelpen. Met een productiecapaciteit
van 1,2 à 1,3 miljoen aluminium velgen per jaar is de Hobokense vestiging
van Hayes Lemmerz één van de voornaamste ontwikkelaars en producenten van
aluminium velgen voor de auto-industrie. Onder hun klanten tellen ze onder
andere BMW, Daimler Chrysler, Ford, Nissan, Opel, Renault, … en hun
producten vinden hoofdzakelijk hun afzet in Amerika, Duitsland en Japan.
Productieproces
De heer André Smedts, maintenance manager van het bedrijf, beschrijft
de vestiging in Hoboken als een specialist in grotere en moeilijkere
velgen tot 18 inch en in het aanbrengen van speciale lakken. Tevens
bestaat het productenpakket uit een brede waaier van glansgedraaide wielen
die een kritisch voorbehandelingsproces vergen. Er mag namelijk geen
glansverlies of aftekening optreden en dit was met de klassieke processen
slechts door zeer frequent badonderhoud realiseerbaar. “Enkele jaren
geleden zijn we – op vraag van onze klanten maar ook in het kader van de
gezondheid van onze medewerkers en andere milieuaspecten – gestopt met het
chromateren van onze aluminium velgen en zijn we overgeschakeld naar een
voorbehandelingsproces op basis van ‘Self Assembling Molecules’. Hierdoor
is een stabieler proces ontstaan van dezelfde kwaliteit als het
chromateren, en is de frequentie van de badverversing veel lager, wat het
proces minder arbeidsintensief maakt. Daarnaast hebben we ook onze
afvalwaterbehandeling drastisch kunnen vereenvoudigen. Onze productie, die
voor een groot deel is geautomatiseerd/gerobotiseerd, omvat lage druk
gieten, röntgeninspectie, thermische behandeling, CNC nabewerking en
poeder- en natlakken.”
Snelle interventie
Het vervaardigen van aluminium velgen – van ruwe aluminium blokken tot
afgewerkt product – is arbeidsintensief en waar het mogelijk was heeft
Hayes Lemmerz verschillende industriële robotten geïnstalleerd. Als men
zijn productieproces wil automatiseren door onder andere gebruik te maken
van verschillende robotten, dan heeft men in de eerste plaats een zeer
precieze manipulator nodig. Daarbij moet de robot worden uitgerust met een
(fijn) regelbaar opneemsysteem voor het voorzichtig opnemen van de
producten. Er is steeds behoefte aan een productherkenningssysteem – zoals
een visiesysteem om de producten te identificeren, te lokaliseren en de
juiste positie ervan te bepalen – om de manipulatie te kunnen
optimaliseren. Dat geheel vergt dan een snelle realtime sturing (voor de
verwerking van alle signalen en om ze om te zetten in snelle bewegingen).
FANUC Robotics is gekend voor zijn industriële robots en besturingen,
waarvan er zo’n twintigtal werkzaam zijn bij Hayes Lemmerz. André Smedts:
“In totaal beschikken we over dertien productielijnen, en onze productie
werkt met verschillende robots waaronder FANUC. Drie hiervan zijn
zogenaamde ‘bottleneck’ robotten waarvan er twee staan opgesteld in de
lakafdeling en één manipulatierobot voor de velgen. Wij waren juist bezig
aan een belangrijke bestelling voor Mercedes, toen de as van één van onze
manipulatierobots brak. Het gewicht van de geproduceerde velgen is te
zwaar om de behandeling manueel verder te zetten, zodat er ons niets
anders overbleef dan de robot te laten demonteren en de gebroken as
vervangen. Deze onvoorziene panne gebeurde in de vroege namiddag en het
was dus zaak om deze herstelling – uit het oog van de overeengekomen
levertermijn – zo snel mogelijk te laten uitvoeren. Hier in Hoboken
beschikken wij over een onderhoudsploeg van 22 mensen, waarvan er vier
medewerkers instaan voor vooral preventief onderhoud en achttien voor
kritisch onderhoud. Echter, omdat de herstelling van dergelijke robot
specialistenwerk is, heb ik dan ook onmiddellijk contact opgenomen met
FANUC Robotics in Boom en hun het probleem uitgelegd. En alhoewel wij geen
onderhoudscontract hadden met dergelijke korte responstijd, heeft het
bedrijf toch onmiddellijk gereageerd en was de asbreuk binnen de 36 uur
herstelt. En aangezien men al doende leert, hebben wij nu een nieuw
aangepast contract afgesloten met een interventietijd van 24 uur voor
zeventien robotten en een van 6 uur voor onze drie ‘bottleneck’ robotten.
Dit laatste omvat zowel preventief als correctief onderhoud.
Robotisering
Het is duidelijk dat recente evoluties in de robottechniek en in de
manier waarop deze machines geprogrammeerd worden de keuze voor een robot
in diverse applicaties evident maakt. Zo is onder andere het beantwoorden
aan de vraag naar grotere flexibiliteit en het behouden van een gezonde
rentabiliteit één van de grootste uitdagingen in de hedendaagse industrie.
Robotisering is – in bepaalde industrietakken – hierbij een onmisbaar
element geworden. Zo ook bij Hayes Lemmerz. Gebaseerd op een standaard
M-410iHW robot, behandelt het hier gebruikte toestel tot 360 velgen per
uur, en is ontwikkelt voor precisie, hoge snelheid, hoog en nuttig
beladingsgewicht, gebruiksvriendelijke opstelling en maximale
betrouwbaarheid. De M-410iHW is een vier-assige elektrisch servo
aangedreven modulaire robot met een geïntegreerde besturingseenheid die in
een grote verscheidenheid van productiesystemen kan toegepast worden.
André Smets: “Betrouwbaarheid is zeer belangrijk voor ons, en de bij ons
gebruikte FANUC robotten beantwoorden volledig aan onze doelstellingen.
Als er zich al eens een panne voordoet, dan is die meestal aan een
menselijke fout te wijten. De door ons gebruikte manipulatierobot kan
‘bijna menselijke’ handelingen aan, met een herhalingsnauwkeurigheid die
zeer hoog ligt. Daarbovenop beperkt de borstelvrije AC servomotor tevens
het motoronderhoud en de directgekoppelde aandrijving op alle assen
resulteert in een hogere betrouwbaarheid en gereduceerde
onderhoudskosten.”
Specifieke filosofie
Door zijn kennis betreffende motor/aandrijfcombinaties en
optimalisatie van krachtoverbrengingen heeft FANUC een opbouw gerealiseerd
zonder systemen van trekstangen en tegengewichten. Voordeel hiervan is de
grote ruimteflexibiliteit: een draaicirkel van 360°, ook in het verticaal
vlak. Werkstukken kunnen uit de machine worden gehaald en zonder
ronddraaien achter zich worden gelegd. Het doel: robots op nog minder
plaats en nog flexibeler in een productiecel integreren. Echter robots
integreren vergt per sector een specifieke filosofie en applicatiekennis.
Automatisering wordt gebouwd rond een nauwkeurig gespecificeerd probleem,
en een robot wordt ingeschakeld voor een specifieke taak en moet op een
dusdanige wijze ingepland worden dat hij er, indien gewenst, in een latere
fase andere taken kan bijnemen. Een geautomatiseerde machine zal meestal
een dergelijke uitbreidingsflexibiliteit niet bieden. Een robotcel kan dat
wel als de fabrikant/installateur bij het ontwerp denkt in functie van de
robotmogelijkheden. Robots kunnen ook voor tal van manipulatietechnieken
aanzienlijk goedkoper zijn dan een equivalent lineair systeem of de
menselijke oplossing. En waar vroeger een implementatie gemakkelijk een
week kon duren, is door het visueel worden van de programmasturing deze
implementatie nu op enkele uren realiseerbaar. Een operator met een
gedegen opleiding kan de taak aan. <<
Hayes Lemmerz
Au plus fort de la crise… La société Hayes
Lemmerz de Hoboken en a fait l’expérience lors du bris de l’axe de leur
robot de manipulation. Vu qu’il s’agissait d’un robot crucial ‘goulot
d’étranglement’ qui traite quelque 360 jantes par heure et que les jantes
en production à cet instant ne pouvaient accuser aucun arrêt prolongé, la
société a fait appel à FANUC Robotics afin de réparer au plus vite le mal.
Affichant une capacité de production de 1,2 à 1,3 million de jantes en
aluminium par an, le site de Hayes Lemmerz à Hoboken est un des principaux
développeurs et constructeurs de jantes en aluminium pour l’industrie
automobile. Il compte notamment parmi ses clients BMW, Daimer Chrysler,
Ford, Nissan, Opel, Renault… et ses produits sont principalement vendus en
Amérique, en Allemagne et au Japon.
Processus de production
Monsieur André Smedts, maintenance manager de l’entreprise, explique
que le site de Hoboken est spécialisé dans la fabrication de jantes plus
grandes (jusqu’à 18 pouces) et plus difficiles à réaliser et dans
l’application de laques spéciales. La gamme de produits se compose aussi
d’une large palette de jantes brillantes qui réclament un processus de
prétraitement critique. Ces jantes ne peuvent en effet subir aucune perte
de brillance ou de défaut de tracé, ce que les processus classiques ne
pouvaient permettre que moyennant un entretien très fréquent du bain. “Il
y a quelques années, nous avons arrêté de chromer nos jantes en aluminium
à la demande de nos clients, mais aussi dans un souci de préserver la
santé de nos collaborateurs et l’environnement. Nous sommes passés à un
processus de prétraitement s’appuyant sur ‘l’autoassemblage moléculaire’.
Cela a donné naissance à un processus plus stable, de qualité identique au
chromage. En outre, la fréquence de rafraîchissement du bain est nettement
inférieure. De ce fait, le processus réclame moins de main-d’œuvre et
simplifie radicalement notre traitement des eaux usées. Notre production,
qui est en partie automatisée/robotisée, comprend un moulage à basse
pression, une inspection par rayons X, un traitement thermique, un
post-traitement sur CNC, une peinture par poudrage et un laquage. »
Intervention rapide
La fabrication de jantes en aluminium – des blocs d’aluminium bruts au
produit fini – réclame beaucoup de main-d’œuvre. Lorsque cela s’avérait
possible, Hayes Lemmerz a installé différents robots industriels. Si l’on
veut automatiser son processus de production en utilisant entre autres
différents robots, il faut en premier lieu un manipulateur très précis. En
outre, le robot doit être équipé d’un système de préhension réglable de
manière très précise afin de saisir précautionneusement les produits. Il
faut toujours un système d’identification du produit – un système de
vision capable d’identifier et de localiser les produits et de définir
leur bonne position – afin de pouvoir optimiser la manipulation. Cet
ensemble réclame alors une commande en temps réel rapide (pour le
traitement de tous les signaux et pour leur conversion en mouvements
rapides). FANUC Robotics est connue pour ses commandes et robots
industriels, dont une vingtaine sont opérationnels chez Hayes Lemmerz.
“Nous disposons au total de treize lignes de production et notre
production utilise différents robots parmi lesquels des robots FANUC”
explique André Smedts. “Trois de ceux-ci sont des robots ‘goulot
d’étranglement’. Deux sont disposés dans le département de laquage et un
robot de manipulation est utilisé pour les jantes. Nous étions précisément
en train de nous occuper d’une commande importante pour Mercedes lorsque
l’axe d’un de nos robots de manipulation s’est brisé. Le poids des jantes
produites était trop lourd pour permettre la poursuite du traitement à la
main. Il ne nous restait donc rien d’autre à faire que de démonter le
robot et de remplacer l’axe cassé. Cette panne imprévue a eu lieu en début
d’après-midi. Il fallait donc effectuer la réparation au plus vite, vu le
délai de livraison convenu. Nous disposons à Hoboken d’une équipe de
maintenance de 22 personnes. Quatre d’entre elles se chargent surtout de
la maintenance préventive et dix-huit de la maintenance critique.
Cependant, comme la réparation d’un tel robot est un travail de
spécialistes, j’ai immédiatement contacté FANUC Robotics à Boom et je leur
ai expliqué le problème. Malgré le fait que nous n’avions pas de contrat
de maintenance couvrant un délai d’intervention aussi rapide, la société a
immédiatement réagi et l’axe a été réparé dans les 36 heures. Et comme un
chat échaudé craint l’eau froide, nous avons conclu un nouveau contrat
stipulant un délai d’intervention de 24 heures pour dix-sept de nos robots
et un délai de 6 heures pour nos trois robots ‘goulot d’étranglement’. Ce
contrat porte tant sur la maintenance préventive que corrective. “
Robotisation
Il est clair que les récentes évolutions dans la technique des robots
et dans la manière dont sont programmées ces machines, rendent évident le
choix d’un robot dans diverses applications. Assurer une plus grande
flexibilité et maintenir une bonne rentabilité constituent les grands
défis de l’industrie contemporaine. Dans certaines branches industrielles,
la robotisation est devenue un élément indispensable. Tel est le cas de
Hayes Lemmerz. Basé sur un robot standard M-410iHW, l’appareil utilisé
traite jusqu’à 360 jantes par heure. Il est conçu pour garantir précision,
grande vitesse, charge utile élevée, disposition conviviale et fiabilité
maximale. Le M-410iHW est un robot modulaire à quatre axes, à entraînement
servo électrique, intégrant une unité de commande utilisable dans une
grande variété de systèmes de production. “Nous attachons beaucoup
d’importance à la fiabilité” remarque André Smedts. “Les robots FANUC que
nous utilisons rencontrent pleinement nos objectifs. Les pannes sont
généralement dues à une erreur humaine. Le robot de manipulation utilisé
peut assumer des opérations ‘quasi humaines’, avec une précision de
répétition très élevée. Par ailleurs, le servomoteur AC sans balais limite
aussi la maintenance du moteur. Finalement, l’accouplement direct de
l’entraînement sur tous les axes se traduit par un accroissement de la
fiabilité et une réduction des frais de maintenance.”
Une philosophie spécifique
Grâce à ses connaissances en matière de combinaisons
moteur/entraînement et d’optimisation des transmissions, FANUC a réalisé
une construction sans systèmes de barres de traction et de contrepoids.
L’avantage réside dans la grande flexibilité de l’espace: un angle de
rotation de 360°, également dans le plan vertical. Les pièces de travail
peuvent être retirées de la machine et placées derrière sans se tourner.
L’objectif: intégrer les robots sur un espace encore plus réduit tout en
offrant une plus grande flexibilité dans une cellule de production.
Cependant, l’intégration de robots réclame une philosophie et des
connaissances applicatives spécifiques par secteur. L’automatisation
s’articule autour d’un problème bien spécifique et la robotisation est
mise en oeuvre pour une tâche précise. Le robot doit être programmé pour
pouvoir assumer par la suite, en cas de besoin, d’autres tâches. Une
machine automatisée n’offrira généralement pas une telle flexibilité
d’extension. Une cellule robotisée le permettra si le
constructeur/installateur réfléchit lors de sa conception en fonction des
possibilités du robot. Les robots peuvent aussi se révéler sensiblement
moins chers pour une multitude de techniques de manipulation, par rapport
à un système linéaire équivalent ou par rapport à la solution humaine. Et
alors qu’une nouvelle implémentation nécessitait autrefois parfois une
semaine, l’aspect visuel de la commande du programme permet aujourd’hui
d’effectuer cette implémentation en quelques heures. Un opérateur bien
formé peut se charger de cette tâche. <<
|
|
