Firma APA zaproponowała dostosowanie istniejącej infrastruktury pracy ręcznej przez zastąpienie człowieka robotem, w kwestii najbardziej nieergonomicznych czynności. Osiągnięcie tego celu uzyskano przy użyciu 6-cio osiowego robota FANUC wraz z systemami wizji 2D firmy Cognex oraz Keyence, natomiast bezpieczeństwo człowieka monitorowały skanery bezpieczeństwa SICK, a także bramy Efaflex. Dzięki tym działaniom, praca na tym stanowisku zyskała miano „królewskiej” wśród społeczności tego obszaru pracy.

Praca na stanowisku operatora przeładunku kół była bardzo niewdzięczna. Do obowiązków pracownika należały dwa główne zadania:

• transport wózkiem widłowym koszy zawierających 30 – 36 szt. kół samochodowych z hali rozładunkowej na halę montażu,
• przeładunek manipulatorem ręcznym każdego koła na przenośnik rolkowy.

O ile pierwsze z tych zadań nie stwarzało większych problemów, o tyle drugie było wyjątkowo męczące tak fizycznie, jak i psychicznie dla pracownika (głównie przez wyśrubowany czas cyklu – pracownik miał średnio 18s na przeładunek każdego koła). Taka sytuacja powodowała, że stanowiskiem tym często interesował się związek zawodowy, a pracownicy nierzetelnie wykonywali swoją pracę. Do kuriozalnych sytuacji dochodziło wówczas, gdy operator musiał załatwić potrzeby fizjologiczne, a nie mógł opuścić stanowiska pracy (postój produkcji) – jakie mogły być tego skutki, każdy może sobie dopowiedzieć.

W związku z tego typu sytuacjami, klient zdecydował się na wdrożenie rozwiązań, które pomogą zredukować te problemy, ale jednocześnie budżet zakładał low-costowy charakter projektu. W takich warunkach nie było mowy o automatyzacji całego procesu transportu kół już od hali rozładunkowej, a jedynie dostosowanie istniejącego stanowiska ręcznego do pracy z robotem.

Z tym ostatnim założeniem związanych jest kilka pytań na które należało znaleźć odpowiedzieć:

• W jaki sposób robot rozpozna pozycję oraz ilość kół w koszu transportowym ?
• W jaki sposób zapewnić zachowanie odpowiedniej sekwencji kół, ze 100% skutecznością ?
• W jaki sposób miałby wyglądać chwytak, który przy pewnych błędach detekcji pozycji koła, nadal będzie zdolny do działania, a w sytuacji dużych błędów wykryje kolizję ?
• W jaki sposób wszystkie elementy stacji mają zostać rozmieszczone, uwzględniając restrykcyjne ograniczenia warunków budowlanych ?

W odpowiedzi na te i wiele innych pytań zaproponowano rozwiązanie z robotem FANUC posiadającym na swojej flanszy kamerę Cognex wraz z doświetlaczem, dalmierz laserowy Keyence, oraz chwytak podatny w kierunku natarcia w celu wykrywania kolizji – konstrukcja własna. Na czas podmiany kosza transportowego, do dyspozycji operatora wózka widłowego były zdalnie sterowane bramy Efaflex, a ponadto automatyczny skaner kodów kreskowych firmy Cognex. Całość zwizualizowano na dużym, 19” panelu HMI firmy Siemens. Za sterowanie i zarządzanie bezpieczeństwem odpowiadał sterownik S7-400, także firmy Siemens.

Benefity

Potrzeba klienta została zaspokojona w 100%, a jego cele osiągnięte. Głównym celem projektu było zwiększenie ergonomii pracy na stanowisku poprzez wyeliminowanie pracy ręcznej z manipulatorem, która to praca bardzo obciążała kręgosłup człowieka i pozbywała motywacji do rzetelnej pracy. Dzięki rozwiązaniu firmy APA operator na stanowisku nie musi już nikogo pytać o możliwość załatwienia potrzeb fizjologicznych. Dzięki „ulżeniu” człowiekowi także związki zawodowe już nie interesują się tym obszarem. Ponadto wyeliminowano błędy człowieka polegające na skanowaniu błędnych kodów kreskowych oraz myleniu właściwej sekwencji kół – to dzięki weryfikacji z aktualną kolejką samochodów do których koła są montowane.

Ciekawostka

• Robot FANUC przebył wiele kilometrów i odwiedził kilka państw w transporcie: Japonia -> Niemcy -> Poznań -> Gliwice -> Poznań -> Gliwice -> Poznań.