Ipar 4.0

Szereléstechnológia és a negyedik ipari forradalom

A szereléstechnológiának egy termék születésében a gyártási technológiákkal egyenrangú szerepe van. Az ipar 4.0 hajnalán érdemes elidőzni a technológia jelenlegi fejlettségi színvonalán.

hirdetés

Rohamosan fejlődő világunkban elérkeztünk oda, hogy a megtervezett élettartamú gyártmány tökéletesen hibátlanul gyártott alkatrészekből áll, amelyeket nagyon gazdaságosan és tökéletes minőségben szerelnek össze. Ez a rövid megállapítás sok szakterület csúcstechnológiai fejlesztésének eredményét fejezi ki. A szereléstechnológia magában foglalja többek között az alkatrészek és részegységek kapcsolatlétesítésének módszereit (alakzáró, anyagzáró és erőzáró kötések), a tömítéstechnikát, a tribológiát (kenéstechnika), az ergonómiailag helyes munkahelyek kialakítását, a rendszertervezést és az automatizálást.

Új anyagok előnyben

Ha át akarjuk tekinteni a szereléstechnológia jelenlegi fejlettségét valamilyen rendszer szerint, akkor a „mit, mivel, hogyan?” hármas kérdésből kell kiindulnunk. Az első a gyártmány, amelynek tervezése során már tekintettel kell lenni a konstruktőrnek az új gyártási és szerelési technológiákra, vagyis az előgyártás, az alakadó megmunkálások gazdaságos és minőségi lehetőségeire (pl. nagy sebességű forgácsolás). A szerelésnél az újszerű kötések és a mellékidő-minimalizálás lehet a szempont (pl. egy személygépkocsi-dízelmotor készre szerelése egy 180 fokos fordítással végrehajtható). Jelenleg különös hangsúlyt kap az új anyagok alkalmazása a konstrukciókban, ezért ehhez a gyártási és szerelési technológiáknak folyamatosan alkalmazkodniuk kell. Jó példák erre a kompozitok, amelyek rohamos térhódítása például a járműiparban jelentős (a „compobus” teljes karosszériája, a Boeing „Dreamliner” repülőgép több mint 50%-a kompozit). Az új anyagok fejlesztése és alkalmazása olyan szempontok miatt fontos, mint a súlycsökkentés, újrahasznosíthatóság, korrózióvédelem, javíthatóság, karbantarthatóság.

A konstrukció akkor kedvező szerelés szempontjából, ha nem túl bonyolult: részegységekre bontható, szabványos alkatrészeket tartalmaz, jól hozzáférhető, kevés irányból szerelhető. Ezeknek a követelményeknek a tervező viszonylag eredményesen tud eleget tenni a jelenleg használatos tervezőszoftverek sokoldalú szimulációs lehetőségeivel. A konstrukciónál maradva, a kötések területén a ragasztás alkalmazási területének bővülése figyelhető meg, továbbá a lemezeknél a saját anyagból létrehozott kötések és az új menetes kapcsolatok létesítésére szolgáló elemek választékának növekedése a jellemző. Említésre méltó a lézeres forrasztás és a csaphegesztés gépesítésének fejlesztése. A szakemberek ezek ellenére gyakran a 21. századot a ragasztás századaként emlegetik.

A teljes felügyelet a cél

A következő kérdés a „mivel” és a „hogyan”, amelyre a válasz a szereléstechnológia eszközrendszerében keresendő. A technikai fejlődés mind a kézi kisgépes szegmensben, mind az automatizálás területén megfigyelhető. A kézi kisgépeknél a jobb kezelhetőség és az intelligencia a fejlesztés tárgya, míg a szenzorok fejlődésének eredménye az automatizálásban a lehetőségek jobb kihasználása. Például a gépesítésben a miniatürizálás számos új automatizálási feladat megoldását tette lehetővé.

Jelenleg a törekvés a szerelési műveletek teljes felügyeletének a megvalósítása. Ez azt jelenti, hogy a kötési műveletek fő jellemzőit számítógép figyeli, és az adatokat rögzíti. Jelenleg a gyári IT-technológia lehetővé teszi a szerelési folyamat teljes rögzítését és későbbi elemzését. A csavarozásnál például a meghúzási nyomaték, a szegecselésnél az erő, alakítási sebesség és út, vagy sajtolásnál az erő és út lehet a felügyelet szempontja. A csavarozásnál érdemes megemlíteni, hogy a 90-es évek elején jelent meg az első „emlékező” kézi csavarozó kisgép, amely beüzemelésétől regisztrálta a csavar meghúzás időpontját és az alkalmazott nyomatékot. Ez minőségbiztosítási szempontból nagy jelentőségű fejlődés volt, és a dolgozó szempontjából a felelősség felértékelődését is jelentette.

Alumínium profilrendszerek

A szerelőrendszerek és szerelőcellák konstrukciós megoldásánál az alumínium profilrendszerek alkalmazása sokoldalú és rugalmasan alkalmazható megoldásokat eredményezett, és a fejlesztéseknek nincs vége. Ez érvényes az egyedi szerelőmunkahelyek kialakítására is, amelyeknél a dolgozó védelmét biztosító és a hatékonyságot növelő, ergonómiailag megfelelő kialakítás elsőbbséget élvez. Itt érdemes megemlíteni a kézi szerelőmunkahelyeken újabban alkalmazott érintőképernyős technológiai tájékoztatást, amely a műveletterv különösen részletes kidolgozását tartalmazza, továbbá az „okosszemüveget”, amelyre adatok vetíthetők ki, és aktuális információk adhatók. Ide tartoznak továbbá a kézre szerelhető jelzők, amelyek a dolgozót figyelmeztetik téves alkatrész kivételezése esetén. Ezek az eszközök nemcsak a szerelési feladatok tökéletes végrehajtását, hanem a karbantartást végző dolgozót is segítik a munkájában. Ezek egy digitális segítő rendszer elemei: az adatszemüveg (okosszemüveg), a tablet és az okosóra.

A robotizált szerelés az automatizálásban nem új terület, hosszú út telt el az egyszerű mozgásokat megvalósító eszközöktől a mai robotokig. A hegesztő robotoktól a SCARA-rendszerű robotokig számos fejlesztés valósult meg. Jelenleg újdonság a kollaboratív robotok alkalmazása, aminek lényege a dolgozó és a robot együttműködése. Jelentős kihívás a szakemberek számára. Ebben az esetben a megfelelő munkahely kialakításán túl a munkavédelem számára is új feladatok jelentkeznek. 

Az előbbi eszközök után meg kell említeni azokat az új anyagmozgató rendszereket is, amelyek a munkahelyeket és automatákat, illetve robotizált szerelőcellákat összekötik. Ilyen alumíniumprofilból épített, modulrendszerű és sokoldalú munkadarab-hordozókkal ellátott szerelőrendszerek is részei a mai csúcstechnológiának, mert programozhatók, és rugalmas elrendezést, illetve alkalmazást is lehetővé tesznek.

A jelenlegi szerelőrendszerek, munkahelyek és automaták számítógépes rendszerei egyaránt részét képezik a jövő gyárának megvalósítását célzó „Smart Factory”-elképzelésnek.

Göndöcs Balázs
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés