Czystsza produkcja oparta na robotach
Sektor produkcji stanowi jeden z najsilniejszych filarów europejskiej gospodarki, oferującym miliony miejsc pracy oraz wytwarzającym przychody idące w biliony euro. W wielu sektorach gospodarki, między innymi w transporcie, energetyce, a nawet w budownictwie, widoczny jest trend zastępowania elementów metalowych częściami kompozytowymi. Celem jest nie tylko zmniejszenie wagi komponentów, ale także poprawa osiągów produktów końcowych. Proces wytwarzania takich elementów nie jest jednak optymalny, a jednym z problemów jest powstawanie znaczących ilości pyłu. Nie byłoby to problemem, gdyby nie fakt, że pył ten zawiera włókna(odnośnik otworzy się w nowym oknie), które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia skóry i oczu pracowników. Z kolei wdychanie takich włókien jest groźne dla płuc. Z tego powodu pojawia się potrzeba wdrożenia czystszych procesów produkcyjnych.
Zrobotyzowany system z wewnętrznym odsysaczem pyłu
Produkcja części kompozytowych zwykle opiera się na ręcznych procesach oraz wykorzystaniu frezarek - wadą tych ostatnich jest jednak wysoka cena oraz ograniczone funkcje. Aby ograniczyć ilość potencjalnie rakotwórczego pyłu, a jednocześnie zapewnić wyjątkową precyzję produkowanych części kompozytowych, w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu FIBREMACH(odnośnik otworzy się w nowym oknie) badacze opracowali innowacyjny system oparty na robotach. „W przeciwieństwie do istniejących rozwiązań opartych na robotach, system FIBREMACH zapewnia wysoką jakość produkcji i obejmuje wbudowany mechanizm odsysania pyłu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) minimalizujący narażenie operatorów na niebezpieczne cząsteczki pyłu”, podkreśla Ibai Inziarte, koordynator projektu. Wychwytując pył bezpośrednio w miejscu cięcia, nowe rozwiązanie zapewnia znacznie lepsze osiągi niż konwencjonalne metody odsysania pozostałości. Dzięki starannie zaprojektowanemu lejkowi, pył jest skutecznie zatrzymywany i przetwarzany(odnośnik otworzy się w nowym oknie), co gwarantuje bezpieczniejsze i czystsze środowisko pracy.
Kamery i czujniki zwiększają precyzję obróbki
Projekt FIBREMACH wprowadził szereg kluczowych innowacji technologicznych, obejmujących między innymi włączenie do procesu precyzyjnych kamer(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w celu ciągłego śledzenia położenia i orientacji robota. Mechanizm ten pozwala na korygowanie wszelkich odstępstw i odchyleń w czasie rzeczywistym, zapewniając bezprecedensową dokładność obróbki sięgającą ułamków milimetra. „Osiągnięcie takiego poziomu precyzji stanowi prawdziwy przełom względem konwencjonalnych zautomatyzowanych rozwiązań, jednocześnie umożliwia spełnienie rygorystycznych wymogów dotyczących dokładności, związanych z rozwiązaniami o wysokiej wartości”, podkreśla Inziarte. Ponadto zastosowanie czujników drgań i siły pozwala systemowi monitorować proces obróbki w czasie rzeczywistym i wykrywać drgania, które mogą uszkodzić element wykonany z kompozytu. Dzięki czujnikom może ostrzec operatorów przed potencjalnymi problemami, a także zasugerować odpowiednie działania, które pozwolą zoptymalizować proces obróbki.
Możliwość osiągnięcia skali przemysłowej
Co ważne, architektura rozwiązania opracowanego w ramach projektu FIBREMACH jest skalowalna i istnieje możliwość jej łatwego dostosowania do robotów o różnych rozmiarach. Taka elastyczność sprawia, że przedsiębiorstwa wykorzystujące ręczne procesy obróbki, przycinania oraz wykonywania otworów w kompozytach oraz firmy wykorzystujące frezarki mogą wdrożyć zrobotyzowane rozwiązanie zwiększające wydajność. Skuteczność i niezawodność systemu FIBREMACH zostały kompleksowo sprawdzone w zakładach spółki AERNNOVA, kluczowego partnera projektu. Testy te, które obejmowały obróbkę komponentów lotniczych, udowodniły możliwości systemu w zakresie skutecznego odsysania całego pyłu powstającego podczas obróbki. Przełomowe innowacje opracowane w ramach projektu FIBREMACH zaowocowały zdobyciem nagrody 2023 Machine Tool Innovation Award(odnośnik otworzy się w nowym oknie) przyznawanej przez Europejskie Stowarzyszenie Technologii Produkcyjnych (CECIMO). To wyróżnienie pokazuje, że nowe rozwiązanie może zrewolucjonizować produkcję części kompozytowych, oferując nie tylko niezrównaną precyzję, ale także bezpieczniejsze i czystsze środowisko pracy, zwiększając tym samym konkurencyjność europejskiej produkcji.
