BSH Usprawnia Produkcję Pralek

W odpowiedzi na rosnące wymagania rynku, BSH – wiodący europejski producent sprzętu AGD – wdraża zaawansowane rozwiązania. Zestaw Smart Function Kit Pressing firmy Bosch Rexroth staje się standardem w kluczowych procesach prasowania i łączenia, bezpośrednio wpływając na jakość pralek. Ten inteligentny podsystem mechatroniczny zapewnia znaczny wzrost elastyczności, stabilności operacyjnej oraz przejrzystości procesów w fabrykach.

Zadania związane z prasowaniem i łączeniem w celu montażu towarów konsumpcyjnych są coraz częściej wykonywane elektromechanicznie. Dzieje się tak dlatego, że po pierwsze, serwoprasy działają bardziej energooszczędnie, ponieważ przekształcają elektrycznie generowany moment obrotowy bezpośrednio w ruch siły za pomocą napędu śrubowego. Po drugie, zapewniają jakość dzięki wysokiej powtarzalności i możliwości analizy danych procesowych.
Grupa BSH, wiodący europejski producent sprzętu AGD, wybrała szczególnie ekonomiczny sposób wykorzystania tego potencjału do ulepszenia swojej globalnej sieci produkcji pralek. Podsystem mechatronicznego Smart Function Kit Pressing firmy Bosch Rexroth nie tylko spełnia powyższe wymagania, ale także znacznie skraca czas potrzebny na projektowanie, integrację i kontrolę jakości.

Strategiczna elektryfikacja za pomocą serwoprasy
Na początku międzynarodowego projektu normalizacyjnego firma BSH zamówiła pierwszy inteligentny zestaw do prasowania Smart Function Kit Pressing dla zakładu w La Cartuja w pobliżu Saragossy w Hiszpanii, gdzie pralki zjeżdżają z linii produkcyjnej od 1979 roku. Zakład zatrudniający około 400 pracowników jest częścią globalnej sieci produkcyjnej składającej się z 37 fabryk. Grupa BSH zatrudnia łącznie około 60 000 osób i produkuje przede wszystkim sprzęt AGD dla znanych marek, takich jak Bosch, Siemens, Gaggenau i Neff.

Pierwszym zadaniem dla Smart Function Kit Pressing w zakładzie w La Cartuja było zamocowanie krytycznego uszczelnienia między wałem bębna a zbiornikiem na wodę, które utrzymuje wodę w maszynie. "Przechodząc na siłowniki elektromechaniczne, chcemy realizować takie procesy montażowe, które są istotne dla jakości, w jeszcze bardziej stabilny i wydajny sposób" – wyjaśnia Maximilian Aßmuth z zespołu inżynierii przemysłowej Laundry Care w BSH. "Chcemy również zwiększyć zdolność adaptacji, produktywność i przejrzystość procesów".
O tym, że niezawodność również odegrała ważną rolę w wyborze rozwiązania, mówi jasno inżynier ds. procesów BSH, David Ochoa: "Na tej linii nie mamy żadnych redundantnych stacji pras. Jeśli prasa ulegnie awarii, produkcja zostanie wstrzymana, czego należy uniknąć, stosując solidną technologię."

W 2021 roku w fabryce BSH w La Cartuja w pobliżu Saragossy w Hiszpanii uruchomiono pierwsze prasowanie Smart Function Kit Pressing. W międzyczasie na całym świecie wyposażono ponad 20 serwopras.

Zalety podsystemu mechatronicznego
Mając na celu dalszą standaryzację sieci produkcyjnej, BSH zapewniło również, że partner w zakresie rozwiązań jest obecny na całym świecie. Ostatecznie decyzja została podjęta w oparciu o całościowe rozwiązanie i pakiet usług. "Oceniliśmy różnych dostawców i rozwiązania i doszliśmy do wniosku, że zestaw Smart Function Kit najlepiej spełnia nasze potrzeby, a także jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem. Obejmuje to łatwość obsługi, co jest szczególnie ważne w przypadku nocnych zmian bez wsparcia technicznego."
Decydując się na Smart Function Kit Pressing, oszczędzamy również czas Grupy BSH w zakresie prac inżynieryjnych. Serwoprasy wyposażone w mechatroniczny system modułowy można szybko i łatwo zaprojektować cyfrowo za pomocą inteligentnych narzędzi elektronicznych firmy Bosch Rexroth, skonfigurować online i zamówić w sklepie Rexroth. Podsystemy są dostarczane w stanie wstępnie zmontowanym, z zainstalowanym oprogramowaniem operacyjnym automatyzującym uruchamianie, umożliwiającym proste programowanie wizualne i upraszczającym integrację linii z przygotowanymi modułami funkcyjnymi.
[Pole rozwiązania:] Inteligentne prasowanie zestawu funkcji
Dzięki Smart Function Kit Pressing, serwoprasy mogą być szybko i łatwo realizowane do szerokiej gamy zadań prasowania i łączenia. Kompletny pakiet mechatroniczny składa się z siłownika elektromechanicznego wraz z czujnikiem siły z serwomotorem, sterownikiem napędu i komputerem przemysłowym. Cyfrowe projektowanie, konfiguracja i zamawianie serwoprasy odbywa się w ciągu zaledwie kilku minut. Wstępnie zmontowaną serwoprasę, która jest dostarczana w pakiecie, można szybko uruchomić w miejscu użytkowania za pomocą wstępnie zainstalowanego oprogramowania operacyjnego. Wizualne definiowanie procesów i prosta integracja linii za pomocą przygotowanych modułów funkcyjnych pozwalają zaoszczędzić jeszcze więcej czasu. Dane wynikowe i procesowe mogą być wizualizowane bezpośrednio i przesyłane za pomocą różnych interfejsów.

Zrównoważona optymalizacja procesów
Zestaw Smart Function Kit Pressing jest dostępny w zakresie siły od 2 do 70 kN i obejmuje trzy typowe zastosowania: łączenie z pozycją, łączenie z siłą lub łączenie z siłą z późniejszym przytrzymaniem. W fabryce BSH w La Cartuja uszczelka dostarczana przez magazynek jest wciskana w obudowę łożyska. Po podaniu zgarniacza do osi, prasa przesuwa się do określonej pozycji w krótkim czasie cyklu.
Jeśli automatyczna stacja prasowania wykryje nowy wariant za pośrednictwem RFID, sterowanie linią przesyła odpowiednie parametry, takie jak skoki, siły i tolerancje do serwoprasy. "To wielki krok naprzód w porównaniu z rozwiązaniem pneumatycznym, ponieważ proces ten nie wymaga już żadnych mechanicznych zatrzymań w celu pozycjonowania", mówi Ochoa. "Powtarzalność głębokości wgłębień znacznie się poprawiła, ponieważ zmniejszyliśmy rozproszenie. Dzięki cyfrowemu sterowaniu procesem możemy bardzo szybko reagować na zmiany części."

Smart Function Kit oszczędza czas od fazy projektowania do fazy operacyjnej. Projektowanie, konfiguracja i zamawianie są całkowicie cyfrowe.

Przejrzysta produkcja
Kolejną zaletą Smart Function Kit Pressing jest zintegrowane monitorowanie procesu. Ponieważ siła i przemieszczenie są rejestrowane w sposób ciągły, BSH może niezawodnie wykryć, czy poszczególne uszczelki zostały prawidłowo zamontowane. Na podstawie zarejestrowanych wartości oprogramowanie operacyjne wyświetla komunikat OK/NOK bezpośrednio na stacji. Oprócz standardowej wizualizacji na stacji, Smart Function Kit oferuje liczne interfejsy do przesyłania danych jakościowych. Na przykład aplikacja producenta systemu jest połączona za pośrednictwem protokołu TCP/IP. Ponadto dane procesowe są również przesyłane na serwer w chmurze BSH w postaci plików JSON.
"Dzięki uzyskanej przejrzystości procesu możemy stale monitorować jakość naszej produkcji, stale ulepszać procesy i szybciej eliminować ewentualne błędy" – mówi Aßmuth. "Tworzymy między innymi analizy trendów, aby określić precyzyjne strefy tolerancji dla procesu w odniesieniu do projektu lub samej części."

Nowy standard dla globalnej produkcji
Po udanym projekcie pilotażowym w 2021 r. BSH rozszerzyło zastosowanie mechatronicznych serwopras w innych lokalizacjach w Polsce, Niemczech, Turcji, Indiach i Chinach. W ciągu trzech lat wdrożono łącznie 21 zestawów Smart Function Kits Pressing, w tym aplikację do prasowania łożysk kulkowych. Do tego zastosowania BSH wybrało podsystem o sile nominalnej 19 kN. Ponadto na nowych stanowiskach zainstalowano również drugi zestaw Smart Function Kit Pressing, który doprowadza element do dokładnej pozycji zerowej od dołu, dzięki czemu górna prasa serwo może pracować jeszcze precyzyjniej. To dodatkowo zwiększa wydajność w porównaniu z rozwiązaniem pneumatycznym z mechanicznym zatrzymaniem.
W dłuższej perspektywie nowa technologia opłaci się również pod względem zrównoważonego rozwoju, przewiduje Aßmuth: „Stopniowo zastępujemy pneumatykę, elektryfikując jeszcze więcej operacji i procesów montażowych. Gdy tylko sprężarki zostaną wyłączone, efektywność energetyczna linii nagle się poprawia".

Udana transformacja technologiczna
Patrząc wstecz, udana zmiana technologii była bardzo łatwa dzięki Smart Function Kit Pressing. Dzięki dobremu przygotowaniu i wstępnie zmontowanym serwoprasom, budowa i uruchomienie pierwszego podsystemu, wraz z uruchomieniem próbnym, zajęło zaledwie trzy dni. "Zastosowany w La Cartuja Smart Function Kit Pressing działał niezawodnie od pierwszej minuty z ponad 99 procentami sprawnych części", mówi z zadowoleniem Ochoa.
"Dzięki innowacyjnemu podejściu firmy Bosch Rexroth do rozwiązań udało nam się ustandaryzować ważne zadania prasowania i łączenia na poziomie globalnym w przyszłościowy sposób", dodaje Aßmuth. "Podobało nam się to, że nasz partner ds. rozwiązań był również otwarty na sugestie dotyczące ulepszeń, z których część została wdrożona od razu w następnej aktualizacji oprogramowania. Tak ścisła współpraca z klientem również w istotny sposób przyczynia się do wspólnego sukcesu projektu."

Inteligentna mechatronika w zakładzie BSH w La Cartuja: Nowa serwoprasa oparta na Smart Function Kit Pressing wyróżnia się doskonałą niezawodnością, elastycznością i przejrzystością procesu.