Aktuální vydání

celé číslo

11

2017

PLC, průmyslové počítače, operátorské panely, I/O moduly

celé číslo

Nová řešení pro nové trhy a průmyslová odvětví

Ve světě roste potřeba automatizace v podstatě v každém odvětví, elektronický průmysl nevyjímaje. V případě výroby elektroniky jde o potřebu zvýšit úroveň automatizace z důvodu rostoucího počtu nových produktů, stále rychlejšího tempa vývoje výrobků a krátkých životních cyklů, což v součtu vyžaduje velkou flexibilitu výroby. Zajistit ji mohou nová řešení „šitá na míru“.

Podle zprávy IFR (International Federation of Robotics) bylo v roce 2014 na každých 10 000 pracovníků v automobilovém průmyslu v Německu 1 100 robotů, zatímco v obecném průmyslu (general industry) to bylo jen 147 robotů. V roce 2013 se prodalo 9 373 průmyslových robotů v elektronickém průmyslu (který je součástí obecného průmyslu). Pro srovnání: automobilový průmysl objednal ve stejném období téměř 60 000 robotů. Zpráva také dokumentuje velké regionální rozdíly. V Číně je např. poměr v obecném průmyslu jedenáct robotů na každých 10 000 pracovníků.

Obr. 1. Robotizace má při výrobě elektroniky velký potenciál

Čísla jasně ukazují nevyužitý poten­ciál pro moderní a na budoucnost orientovanou automatizaci v elektronickém průmyslu. Toto odvětví se stále chová jako dřímající obr. Nicméně prognózy uvádějí, že se tento stav v krátkodobém až střednědobém výhledu změní. Například společnost Morgan Stanley předpokládá v Číně roční nárůst ve využívání robotů o více než 10 %. V důsledku rostoucích mezd v téměř každé zemi a zvyšujících se požadavků na kvalitu jsou automatizace výroby a efektivní vy­užití robotů nevyhnutelné i v elektronickém průmyslu.

Moderní automatizace řeší specifické problémy výroby elektroniky. V minulosti byly řady výrobků stejné po celá léta. V současnosti jsou typy produktů modifikovány již po několika měsících. Životní cykly výrobků jsou stále kratší a kratší. Co je žádané dnes, nemusí být moderní zítra. Toto rychle se měnící prostředí vyžaduje mimořádně vysoký stupeň flexibility. Výrobci musí pokrývat rozšiřující se škálu typů produktů a účinně kompenzovat výkyvy ve velikosti výrobních šarží. Automatizace výroby jen pro určitý typ výrobku by byla nerentabilní. Vzhledem k této velké flexibilitě a modularitě se očekává takové řešení automatizace výroby, které dovolí využívat výrobní systémy jednoduše a individuálně pro různé úkoly: např. montáž, testování a kontrolu, manipulaci s materiálem a obsluhu strojů, a umožní zkrátit neproduktivní doby a rychle reagovat na změny ve výrobních sekvencích.

Flexibilita – základní požadavek elektronického průmyslu

Společnost KUKA si klade za cíl nabídnout v každém odvětví robotizaci a automatizaci „na míru“. V elektronickém průmyslu je využití takových systémů nevyhnutelné. Základním faktorem při rozhodování, zda automatizovat, je návratnost investice, protože vynaložené prostředky se musí vrátit během několika let či měsíců. Roboty KUKA mohou být v provozu po dobu delší než dva nebo tři roky, nicméně koncepce výroby elektroniky je následující: existuje jen málo dlouhodobých investic, ideální jsou investice do konkrétních snadno modifikovatelných projektů.

Obr. 2. Robot KR 3 Agilus splňuje zvláštní požadavky výroby v odvětví 3C – počítače, komunikační technika a spotřební elektronika


S ohledem na to společnost KUKA vyvinula nejnovější člen řady malých robotů KR Agilus (obr. 1): KR 3 Agilus. Nejrychlejší šestiosý robot ve své třídě zvládá plnit úkoly nejen v elektronickém průmyslu, ale i mimo něj (např. manipulace, testy komponent, balení atd.), ale také splňuje zvláštní požadavky pro odvětví 3C (počítače, komunikace a spotřební elektronika). Jeho dosah 540 mm umožňuje automatizaci v buňkách s rozměry 600 × 600 mm. Kromě manipulace s malými díly a úloh pick and place je vhodný i pro montážní operace. Existuje mnoho dalších oblastí použití tohoto robotu – např. u spojovacích procesů, jako jsou pájení a lepení, ale také šroubování.

Automatizace může decentralizovat globální produkci

V současné době se pracovní zátěž v globálně působícím elektronickém průmyslu dělí následovně: výzkum a vývoj jsou stále realizovány v Evropě a ve Spojených státech, výroba v Asii. Elektronika vyrobená v USA, Japonsku a Německu je poměrně drahá, proto se vyrábí převážně v Číně. Mnoho renomovaných značek zde má subdodavatele pro jednotlivé výrobní kroky, nebo dokonce pro celý výrobní proces, např. v oblasti 3C. Díky automatizaci výroby je nyní možné nadále efektivně vyrábět i v Číně, a to navzdory rostoucím mzdám. Avšak část operací ve výrobním procesu může být vrácena zpět do Evropy a USA. Roboty nyní umožňují realizovat velmi flexibilní, inteligentní a nákladově efektivní řešení a tím roste jejich užitečnost pro lokální řešení automatizace. V souladu s decentralizací produkce jednotlivých výrobců se tak může zrodit spousta různých atraktivních nápadů a může být vyvinuto velké množství zajímavých obchodních modelů. V budoucnu takovýto postup umožní nové a decentralizové výrobní koncepty a závody na výrobu elektroniky mimo Asii. Čína však stále zůstane i v budoucnosti hlavní výrobní základnou elektronického průmyslu.

 (KUKA Roboter CEE GmbH)