Výzva: Automatizovat proces s vysokou variabilitou

Primární vinutí tvoří měděné pásky o rozměru 38 × 0,35 mm a délce až 15 metrů. Jedna cívka má běžně 2 až 15 závitů, přičemž jeden závit může tvořit až 10 pásků doplněných izolačním páskem.

Obsluha pásky připravuje, stříhá, vrtá a ohýbá do tzv. domků. Poté je protahuje jádrem a průběžně kontroluje jejich polohu i překrytí izolace. Proces je fyzicky náročný a jeho výsledek závisí na pečlivosti a zkušenosti obsluhy.

Cílem proto nebylo automatizovat celý proces za každou cenu, ale najít operaci, u které automatizace dává technicky i ekonomicky smysl.

Jak jsme postupovali

Rozebrali jsme proces na jednotlivé operace

Navíjení jsme rozdělili na přípravu pásků, tvorbu domků, samotné navíjení a koncovou úpravu. U jednotlivých kroků jsme posoudili možnosti automatizace i potřebné zapojení obsluhy.

Jako nejvhodnější pro automatizaci se ukázalo především opakované protahování pásků jádrem.

Porovnali jsme tři koncepty

Pro samotné navíjení jsme rozpracovali tři koncepty: jeden lineární manipulátor s postupným protahováním pásků, dva manipulátory pracující současně a pohyblivý člunek s předem navinutými pásky.

Varianty jsme porovnali podle sedmi kritérií, mimo jiné podle kontroly nad pásky, rizika překřížení, synchronizace, konstrukční náročnosti a flexibility. Jako nejvhodnější jsme vybrali řešení s jedním lineárním manipulátorem.

Spočítali jsme reálné pokrytí výroby

Aby návrh odpovídal skutečným potřebám firmy, pracovali jsme s jejími výrobními daty a porovnávali různé limity délky pásku.

Limit 5 metrů umožňuje pokrýt přibližně 85 % výrobních položek. Díky tomu lze navrhnout pracoviště s rozumnými rozměry a náklady, aniž by muselo zvládnout celý sortiment.

Připravili jsme 3D návrh pracoviště

Vybraný koncept jsme převedli do 3D návrhu poloautomatického pracoviště o přibližných rozměrech 6,5 × 1 × 2 metry. Počítá s přípravkem pro upnutí cívky, zásobníkem člunků a čtyřosým manipulátorem s elektrickým chapadlem.

Pro první prototyp jsme s klientem vybrali tři jednodušší typy cívek: CTS 25X, CTS 25X Sch a CTO 15.

Prověřili jsme bezpečnost a odizolování

Součástí práce bylo také předběžné posouzení bezpečnostních požadavků a hledání řešení pro odizolování kabelu obdélníkového průřezu 4,5 × 7,2 mm. Z posuzovaných možností – rotačních nástrojů, laseru a speciálních nožových kleští – jsme pro první ověření doporučili nožové kleště.

Výsledek: Technický návrh a podklady pro další rozhodnutí

KPB INTRA získala konkrétní návrh poloautomatického pracoviště, porovnání technických variant a vyhodnocení toho, jak velkou část výroby může řešení pokrýt.

Navržené pracoviště má převzít opakované protahování pásků jádrem, zatímco obsluha bude dál zajišťovat zakládání, vykládání a připevnění pásků. Návrh tak cílí na fyzicky náročnou a na přesnost citlivou část procesu, nikoli na úplné nahrazení obsluhy.

Výstupy dávají firmě technický základ pro rozhodnutí o stavbě prototypu a dalším postupu.

Potřebujete ověřit automatizaci před investicí?

Pomůžeme vám rozebrat výrobní proces, porovnat varianty a prověřit technickou proveditelnost ještě před investicí do samotného zařízení.

Proberme váš proces