460 Ventil 16 /2010/ 5 Solution:ing in mehatronske reøitve za 21. stoletje Tomaæ PERME Doc. dr. Tomaæ Perme, univ. dipl. inæ., DRP, Perme Tomaæ, s. p., Zgornje Gorje PODJETJA PREDSTAVLJAJO Na 8. mednarodni Festovi strokovni novinarski konferenci, ki je bila 15. in 16. septembra v Esslingenu je sodelovalo 50 novinarjev izbranih tehniøkih revij iz devetnajstih dræav in 15 sodelavcev Festovih podjetij po svetu. Konferenca, ki je imela pomenljiv naslov Solution:ing, je bila namenjena predstavitvi novosti in glavnih poslovnih usmeritev skupine Festo. Poseben poudarek je bil na novem pristopu, s katerim æelijo uresniœiti prehod podjetja od ponudnika sestavin za avtomatizacijo do partnerja za dobavo celovitih mehatronskih reøitev. Na konferenci smo lahko prisluhnili petim strokovnim predstavitvam, ki so vse sledile v uvodu omenjenemu geslu Solution:ing oziroma poti inæenirskih reøitev po æeljah naroœnika. Temu je bil namenjen tudi vodeni ogled ne- katerih najpomembnejøih delov pod- jetja oziroma proizvodnje, ki je tudi praktiœno potrdil predstavljene novo- sti in usmeritve podjetja Festo. Solution:ing Dr. Eberhard Veit, predsednik uprav- nega odbora podjetja Festo AG, je v svoji predstavitvi poudaril, da si je podjetje Festo po teækih gospodarskih razmerah na trgu æe popolnoma opo- moglo oziroma da bo imelo konec leta veœ kot 30-odstotno rast proda- je. V teækih gospodarskih razmerah so se øe bolj naœrtno osredotoœili na æelje in zahteve uporabnika in razvi- li izdelke, ki so posebej prilagojeni kupœevim zahtevam. Osredotoœili so se tudi na zahteve gospodarstva po zmeraj veœji prila- godljivosti (fleksibilnosti), ki je odziv na vse bolj izrazita cikliœna nihanja v potroønji oziroma prodaji. Utrinek s Festove novinarske konference V naslednjem obdobju naœrtujejo tudi nadaljnje izboljøevanje izdel- kov na kljuœnih prodajnih podroœjih, hkrati pa krepitev prodajnega progra- ma elektriœnih pogonov in krmilje- nja. Festo je sicer pionir na podroœju pnevmatiœnih sestavin za avtoma- tizacijo, vendar v vse veœjem obse- gu razvija tudi elektriœne pogone za mehatronske sisteme gibanja. Festo je æe sedaj deseti najveœji dobavitelj elektriœnih pogonov na svetu, v pod- jetju pa dosegajo ti pogoni 10 odstot- kov proizvodnje in 20-odstotni deleæ v prometu. V prihodnje priœakujejo najveœjo rast prav na podroœju e- pogonov ter uvrstitev na øesto ali peto mesto ponudnikov elektriœnih pogonov na svetu. Pri e-pogonih in tehnologiji vodenja se osredotoœajo predvsem na zeleno proizvodnjo, varœevanje energije, varnost in nadzor delovanja (condition monitoring). Hitra tovarna za hitro izdelavo V prvi predstavitvi je Klaus Müller- Lohmeier, vodja oddelka naprednih tehnologij za izdelavo prototipov, predstavil moænosti in priloænosti hitre izdelave v Festovi hitri tovarni (Festo fast factory). Hitro tovarno so postavili za izdelavo in dobavo de- lov oziroma izdelkov v nekaj urah ali dnevih namesto v tednih ali mesecih. Uporabljajo jo za podporo kupcem, saj se zavedajo, da je danes hitrost 461 Ventil 16 /2010/ 5 PODJETJA PREDSTAVLJAJO konkurenœna prednost. Strankam omogoœijo s hitro izdelavo izved- bo reøitve s posebnimi zahtevami v najkrajøem moænem œasu. Hitro to- varno uporablja tudi Festov oddelek raziskav in razvoja za hitrejøi prihod izdelka na trg. Ta tovarna pa podpira tudi proizvodnjo, saj omogoœa hitro izdelavo v majhnih koliœinah in s sprejemljivimi stroøki. Mednarodni kupci narekujejo tempo Dr. Ansgar Kriwet, œlan upravne- ga odbora, zadolæen za podroœja in prodajo v Evropi, je poudaril, da priœakujejo uporabniki avtomatizaci- je od Festa predvsem poveœanje svo- je konkurenœnosti z zmanjøevanjem stroøkov razvoja opreme in izboljøanje svojih proizvodnih zmogljivosti. Priœakovanja in zahteve uporabnikov pa se od trga do trga razlikujejo. V Evropi je potreba oziroma zahteva po zdruæevanju uporabnosti v sisteme in reøitve, kot so na primer sestavljeni in za uporabo pripravljeni veœosni sis- temi za sestavljanje in rokovanje z materialom ali pa zdruæeno elektron- sko in pnevmatsko krmilje. V Nemœiji tako æe skoraj eno tretjino prodaje ob- segajo predsestavljeni in za uporabo pripravljeni sistemi in reøitve. V Aziji pa so trenutno zahteve in potrebe po enostavnih in pri- lagodljivih sesta- vinah, kot so na primer elektriœni in pnevmatiœni pogoni ter ventil- ski otoki. Zahteve in potrebe kupcev so odvisne tudi od panoge, zato je Festo za najpomembnejøa proizvodna pod- roœja postavil skupino strokov- njakov ISP (indu- stry segments plat- forms). V Festu se zavedajo, da le tesno sodelovanje z vodilnimi kupci v regijah po vsem svetu zagotavlja uspeøno prilagajanje zahtevam trga. Zato ta skupina skrbi predvsem za prepoznavanje potreb in zahtev vodilnih podjetji in razvoj izdelkov glede na te potre- be. Primer takega razvoja je ventil VUVG z veœjim volumskim tokom od predhodnika in izredno dolgo dobo uporabe, po katerem je izredno povpraøevanje v vseh regijah in na øtevilnih podroœjih uporabe. O sodelovanju sta spregovorila tudi Peter Löbelenz, vodja tehnologije v Festu, in Michael Voß, direktor pod- jetja JAM Automation GmbH, ki sta predstavila primer uspeønega sodelo- vanja podjetja Festo z zunanjim par- tnerjem. V predstavljenem primeru je ølo za preverjanje kakovosti avto- matiziranega vstavljanja plastiœnih obojk v ovalne luknje na ploøœi. Podjetje je v sodelovanju s Festom domislilo reøitev, kjer kamero, ki ima vgrajen programirni logiœni krmilnik, premikata dve servoosi. Pomemb- ne znaœilnosti takega sodelovanja so dobava vseh sestavin od enega ponudnika, stroøkovna preglednost, doloœen datum dobave, ena oseba za stik, garancija na sistemsko reøitev in podpora specialista za avtomatiza- cijo. Mehatronski sistemi gibanja Eberhard Klotz, vodja oddelka za predstavitve zasnov izdelkov in teh- nologij, je predstavil zdruæeno avto- matizacijo enaindvajsetega stoletja z mehatronskimi reøitvami gibanja (mechatronic motion solutions), ki so pomemben del zasnove Solution: ing in podpore Festa skritim zmago- valcem ter malim in srednje velikim podjetjem. Festo je kot vodilni par- tner za avtomatizacijo na podlagi po svetu razøirjenih usmeritev na podroœju pnevmatiœnih in elektriœnih pogonov ter sistemov in reøitev za rokovanje (handling) oblikoval edin- Podjetje lahko preprosto izdela veœ sto kosov izdelka ali sestavnega dela in jih preizkusi. Ko pa pridejo na trg, jih izdela v veœjih serijah z obiœajnimi izdelovalnimi orodji. (Foto: Festo) Ventil VUVG je primer razvoja izdelka v sodelovanju z vodilnimi uporabniki, ki bistveno presega naœrtovano prodajo. (Foto: Festo) stvene odgovore in predloge oziroma ponudbe reøitev (USP, unique solu- tion proposition). Ta Festov pristop podpirajo mehatronske reøitve giba- nja, ki zdruæujejo tehnologijo giba- nja (sestavine), pogone in krmilnike, vodenje sistemov gibanja in celovi- te sisteme oziroma reøitve. Glavna prednost Festa je dobro poznava- nje znaœilnosti procesov in strojev svojih kupcev ter gradnja reøitev od spodaj navzgor. Za kupca pa je tudi pomembno, da dobi vse sestavine za neko reøitev na enem mestu. Glavna sestavina Festove zdruæene avtoma- tizacije je modul CPX, ki vkljuœuje 462 Ventil 16 /2010/ 5 sestavine za vodenje sistemov in reøitev gibanja, ki so sestavljene iz elektriœnih in pnevmatiœnih pogo- nov ter druge opreme, kot je na pri- mer Festov raœunalniøki vid ali pa tehnologija za varovanje dostopa v obmoœje delovanja stroja. Mreæa znanja in izobraæevanje S celovitim inæenirskim pristopom ter z znanjem in izkuønjami æelijo postati partner na podroœju avtomatizacije, ki nudi uporabniku najboljøo reøitev na enem mestu. Poleg tega pa zelo veliko vlagajo v projekt uœenja od na- rave in izobraæevanje. Uœenje od na- rave udejanjajo mreæi znanja bionike (Bionic Learnig Network), kjer æelijo s preuœevanjem in posnemanjem na- rave prenesti to znanje in izkuønje v industrijsko uporabo. Rezultat projek- ta so na primer novi prsti za samodej- no prijemanje krhkih in povrøinsko obœutljivih predmetov (prijemalo s plavutnimi prsti – angl. fin gripper). V Festu je izobraæevanje eden od ste- brov poslovanja. Poleg usposabljanja in svetovanja vkljuœuje (didactic) tudi uœne pripomoœke. V zadnjih petih le- tih so postavili 100 uœnih tovarn za proizvodno in procesno avtomati- zacijo v 35 dræavah po svetu in jih vkljuœili v izobraæevalne programe na univerzah. Festove novosti na sejmu MOTEK Novinarska konferenca podjetja Festo obiœajno sovpada z najveœjim sejmom avtoma- tizacije MOTEK, ki je prav tako v bliæini Stuttgarta. Na razstavnem prostoru so nam posebej razkazali elektriœne pogone oziro- ma linearna vodila, sistem CPX in kamero z vgrajenim programirnim logiœnim krmilnikom, prednosti sis- tema naroœanja in dobave sestavljenih, preizkuøenih in na uporabo pripravljenih sklopov, mostni kartezijev sistem za hitro rokovanje z manjøimi ploøœastimi pred- meti in nenazadnje izdelke in reøitve, ki so jih razvili v mreæi znanja o bioniki. Slednjima dvema so posvetili tudi najveœ po- zornosti, zato ju v nadaljevanju tudi obøirneje predstavljam. High-Speed H-Portal podira rekorde Mostni sistem v obliki œrke H podi- ra vse hitrostne rekorde. S hitrostjo 5 metrov na sekundo je za 30 odstotkov hitrejøi od katerega koli obiœajnega kartezijevega sistema za rokovanje z materialom, in to pri primerljivih stroøkih postavitve. Festo je razvil visokohitrostni sistem za rokova- nje z materialom s pospeøki najveœ 50 m/s² za zelo dinamiœne procese sestavljanja elektriœnih sonœnih celic in elektronike, rokovanje z majhnimi sestavnimi deli oziroma za procese, ki zahtevajo hitro in prilagodljivo nameøœanje majhnih in lahkih sestav- nih delov v masovni proizvodnji. Novi tip prostorsko-povrøinskega mo- stnega sistema pokriva oœitno veœji delovni prostor (pravokotne oblike) robotskih sistemov z deltakinematiko, ki lahko obdelajo le kroæna oziroma ledviœasta delovna obmoœja. Pomanj- kljivost mnogih deltarobotov so tudi veliki stroøki za namestitev (pribliæno 150 kilogramov teækega robota in zanj potrebnega prostora). Dodelan je tudi dviæno-obraœalni modul mo- stovnega sistema za rokovanje z ma- terialom, ki s pospeøki najveœ 20 m/s² doseæe hitrost 1,5 metra na sekundo. Za rokovanje z moduli za elektriœne sonœne pretvornike ali za druge krh- ke sestavne dele je sistem opremljen z bernoullijevim vakuumskim prijemalom. Bernoullijevo prijemalo pri- me obdelovanec, na primer silicijevo rezino, brez do- tika, tako da na prijemalu nastane nadtlak. Hkrati se na povrøini prijemanja tvori podtlak, ki prisesa rezino. Predmet je s tem privleœen na prijemalo, dokler so nje- gova teæa, sila zastojnega tlaka iz øobe in privleœna sila v ravnoteæju. Med prijemalom in prijemno povrøino sestavnega dela se s tem vzpostavi doloœen od- Modul CPX za krmiljenje elektriœnih in pnevmatiœnih pogonov in sistemov (foto: Festo) Visokohitrostni kartezijev mostni sistem za rokovanje z ma- terialom brez dotika je za 30 odstotkov hitrejøi od obiœajnih reøitev pri primerljivih nabavnih stroøkih. (Foto: Festo) PODJETJA PREDSTAVLJAJO 463 Ventil 16 /2010/ 5 mik (pribliæno 0,5–3 mm), tako da je predmet prijet brez dotika prijemala. Bionsko plavutno prijemalo »V naravi videno, za naravo zgra- jeno,« je geslo podjetja Festo za bi- onsko plavutno prijemalo, ki je na- menjeno prijemanju naravno pride- lanega sadja in gomoljev ter drugih povrøinsko obœutljivih predmetov. Prijemalo so razvili na podlagi dol- goletnega opazovanja in posnema- nja gibanja v naravi, osnova pa jim je bilo posnemanje gibanja plavuti morske ribe. Pri razvoju so izhajali iz dejstva, da se s kovinskimi ali vakuumskimi prijemali ne da prijemati na primer œebulic tulipanov ali œokoladnih jajœk in jih pri tem prenaøati z veli- kimi pospeøki in hitrostmi, ne da bi jih poøkodovali ali pa med potjo iz- gubili. Bionsko plavutno prijemalo je v nasprotju z drugimi prijemali lahko, upogljivo in prilagodljivo. Sestavljajo ga pnevmatiœni pogon v obliki nagu- banega meha in trije prsti z zgradbo, podobno plavuti morske ribe. Osno- va zgradbe prstov sta dva upogljiva trakova, ki se na enem koncu stikata, tako da tvorita trikotnik. Trakova sta v enakomerni razdalji povezana s œlenkasto vpetimi krajøimi trakovi. S tako upogljivo zgradbo se lahko prsti ob stranskem pri- tisku prilagodijo obliki predme- ta, podobno kot œloveøka roka, samo da veliko hitreje. Z njimi lahko hitro in ka- kovostno prijema- mo in prenaøamo tudi predmete, ki jih z obiœajnimi prijemali ne mo- remo. Plavutno prije- malo je izdelano v Festovi hitri tovarni s selektivnim laserskim sintranjem po 0,1 milime- tra debelih slojih iz poliamida. Prije- malo je tako kar 90 odstotkov laæje, kot œe bi bilo izdelano iz kovine, zato prijema in premika predmete hitro, pa tudi energetsko varœno oziroma uœinkovito. Podjetje Fluidodinamica je upo- rabilo bionsko prijemalo v posta- ji za prebiranje œokoladnih jajœk preseneœenja. Prsti prijemala popol- noma objamejo zunanjo povrøino jaœka v vsej dolæini, ne da bi pri tem poøkodovali aluminijasto folijo, v katero je jajœek zavit. Upogljiva in prilagodljiva zgradba prijema- la omogoœa prijemanje tudi takrat, ko jajœek preseneœenja ni pravilno postavljen. Za regulacijo tlaka v de- lovnem valju, ki premika prijemalne prste in doloœa silo prijemanja, skrbi pnevmatiœni proporcionalni ventil VPPM. Ventil omogoœa razliœno pro- cesu prilagojeno pospeøevanje in potek naraøœanja tlaka. Ventil je povezan z ro- botskim krmilni- kom CMXR, ki vodi trinoænega robota. Trinoæni robot premika prijemalo zelo hitro, saj je nare- jen prav za hitro prenaøanje lah- kih predmetov. Odlike lahkega in prilagodljive- ga bionskega prijemala so uporabili tudi v nizozemskem podjetju Total Systems, ki izdeluje stroje in naprave za pridelavo roæ in roænih œebulic. Pri razvoju novega stroja za prebira- nje œebulic so uporabili bionsko pri- jemalo in tako uspeli prej naporno roœno prebiranje œebulic uœinkovito avtomatizirati. Sklep Vodeni ogled podjetja, Festovega razstavnega prostora in nekaterih partnerskih podjetij na sejmu MO- TEK je samo potrdil usmeritev in navedbe iz predstavitev. Festo zelo dobro sodeluje s podjetji, ki potre- bujejo za uresniœitev svojih zamisli specialista za avtomatizacijo giba- nja, kar Festo nedvomno je. Mor- da je pri tem treba povedati, da je Festo najveœje nemøko podjetje v izkljuœno druæinski lasti. Lastniki ves dobiœek podjetja vlagajo v razvoj in Dviæno-obraœalni modul z velikimi hitrostmi in prijemanjem brez dotika za rokovanje z elektriœnimi sonœnimi moduli (foto: Festo) Prijemalo prime paradiænik, ne da bi poøkodovalo njegovo neæno povrhnjico. Prebiranje œokoladnih jajœk s tripodnim robotom in bion- skim prijemalom (foto: Festo) PODJETJA PREDSTAVLJAJO Uœinkovito prebiranje roænih œebulic glede na velikost in kakovost (foto: Festo) na prvi pogled tudi v futuristiœne projekte, kot je na primer bi- onska mreæa za uœenje. Iz tega je nastal æe ome- njeni izdelek (plavutni prst), ki je tako preprost, da je œudno, da ga ni æe prej kdo izumil oziroma izdelal. Glede na videno sem prepriœan, da bo izdelek uspeøen. Na nekaterih podroœjih avto- matizacije roko- vanja s predmeti bo morda celo revolucionaren. Vendar pa bo to odvisno tudi od uporabnikov. Tudi ti morajo biti vodilni na nekem podroœju, da lahko razumejo in iz- koristijo vse moænosti, ki jih ponuja Festo. Podjetje Festo nudi omenjene novo- sti, tehnologije in storitve vsem. Od razvitosti trga in resniœnih potreb kupcev pa je odvisno, ali jih bodo ti izkoristili. Seveda vse to ni poceni. Vendar pa je od poslovanja vsake- ga uporabnika posebej odvisno, ali so hitrost, zanesljivost in kakovost tisti dejavniki, ki mu omogoœajo prednost pred tekmeci. Pri tem je treba omeniti tudi skupne stroøke lastniøtva, ki so pomembno merilo in vodilo za izbiro najboljøe tehno- logije, reøitve in ponudnika opreme. Brez upoøtevanja tega je zaœetna in- vesticija v opremo lahko hitro preve- lik stroøek. Zato je treba gledati na to inæenirsko in celovito. In prav to je Solution:ing. PODJETJA PREDSTAVLJAJO www.enerpac.com info@enerpac.com ENERPAC GmbH Postfach 300113 D-40401 Düsseldorf, Deutschland Tel.: +49 211 471 490 Fax: +49 211 471 49 28 KOMPLETNE REŠITVE HIDRAVLICNIH SISTEMOV ˇ Enerpac je specialist na podrocju visokotlacne hidravlike in konstrukcije hidravlicnih sistemov za krmiljeno in nadzorovano premikanje posebno velikih in težkih objektov. V sodelovanju z našimi inženirji razvijamo napredne koncepte in tehnike za krmiljenje gibanja težkih bremen. ˇ ˇ ˇ Dvigovanje težkih bremen na mostni konstrukciji železniške proge za visoke hitrosti v Španiji z ENERPAC-ovim dvižnim sistemom. HIDRAVLIKA d.o.o. Medlog 16, 3000 Celje, Slovenija Tel. +386 (0)3 5453610 Fax. +386 (0)3 5453560 www.hidravlika.si hidravlika@t-2.net ˇ ˇ ˇ KRMILJENO HIDRAVLICNO PREMIKANJE 464 Ventil 16 /2010/ 5