Automatisierte Produktion von Wasserzählern
Sensoren und Vision-Komponenten von Balluff ermöglichen Automatisierung und sorgen für mehr Effizienz und Qualität
Branche: Sondermaschinenbau | Kunde: Apator Powogaz SA, Polen
Apator Powogaz SA, ein Marktführer in der Herstellung von Wasserzählern, stand vor einer großen Herausforderung: Die manuelle Montage von Zahnrädern war langsam, fehleranfällig und ressourcenintensiv. Um der wachsenden Marktnachfrage gerecht zu werden und gleichzeitig Qualität und Effizienz zu gewährleisten, suchte das Unternehmen nach einer modernen, automatisierten Lösung.
Mit über 100 Jahren Erfahrung ist Apator Powogaz ein weltweit anerkannter Hersteller, der mehr als 60 Exportmärkte bedient. Mit 400 Fachkräften und einem Jahresumsatz von 350 Millionen PLN hält das Unternehmen einen Marktanteil von 50 % in Polen und 7 % in ganz Europa – ein Beweis für seine Stärke und sein Know-how in der Branche.
Die Situation
Das Kernproblem bestand in der Montage des Getriebes – einer entscheidenden Komponente der Wasserzähler. Über 20 Getriebetypen, einige davon mit Neodym-Magneten, mussten präzise zusammengebaut werden. Die Aufgabe wurde durch verschiedene Konfigurationen und Designs von Zifferblättern und Scheiben weiter erschwert.
Dieser manuelle Prozess war arbeitsintensiv, fehleranfällig und zeitaufwendig, was zu Qualitätsschwankungen und häufigen Kundenbeschwerden führte. Hohe Arbeitskosten und die Forderung nach schnelleren Produktionszyklen und höherer Präzision machten die bestehende Methode zunehmend untragbar.
Die Herausforderung
Apator Powogaz wollte seinen Produktionsprozess revolutionieren. Das Ziel bestand darin, Ineffizienzen zu beseitigen, Fehler zu reduzieren, Kosten zu senken und die Produktionszeiten drastisch zu verkürzen. Das Unternehmen benötigte eine automatisierte Montagelösung, die über 70 verschiedene Getriebekonfigurationen mit absoluter Präzision verwalten kann.
Die Lösung
Die Abteilung für Robotik und Automatisierung der Apator Group entwickelte eine hochmoderne automatisierte Montagelinie, die auf die Bedürfnisse des Unternehmens zugeschnitten ist. Diese Lösung kombiniert fortschrittliche Robotik, intelligente Systeme und Präzisionsmechanik nahtlos miteinander:
Die Indextabelle ermöglicht es Ihnen, Universalbuchsen zu unterstützen, so dass verschiedene Produktausführungen die gleiche Steckdose erreichen können. Jede Steckdose ist genau so gestaltet, dass sie perfekt zu den richtigen Elementen passt. Dies ermöglicht es, eine hohe Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Montage beizubehalten.
Index-Tische und Universalsteckdosen: Diese gewährleisten die exakte Positionierung der Komponenten und garantieren eine wiederholbare Montage mit hoher Genauigkeit.
Fünf Industrieroboter: Jeder Roboter ist so programmiert, dass er bestimmte Montageaufgaben präzise ausführt und so die perfekte Ausrichtung und Integration aller Teile gewährleistet.
Sensoren und Bildverarbeitungssysteme: Über 560 Komponenten und ein fortschrittliches Bildverarbeitungssystem überwachen jede Phase des Prozesses und erkennen und beheben selbst kleinste Abweichungen in Echtzeit.
Lasermarkierung: Jeder Wasserzähler wird mit einer eindeutigen Seriennummer graviert, sodass er über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg vollständig rückverfolgbar ist.
Wie wurde es umgesetzt?
Der automatisierte Montageprozess beginnt mit dem Transport der Rohkomponenten auf speziellen Förderpaletten. Ein hochentwickeltes Bildverarbeitungssystem von Balluff prüft jedes Teil und verifiziert seine Position und Ausrichtung, um sicherzustellen, dass es den strengen Qualitätsstandards entspricht.
Anschließend werden die Komponenten auf den Rundschalttisch befördert, wo Universalfassungen für eine präzise Platzierung sorgen. Ab hier übernehmen Industrieroboter, die verschiedene Montageaufgaben präzise und schnell ausführen. Vibrationsförderer liefern zusätzliche Teile, die von den Robotern systematisch positioniert und befestigt werden, um eine fehlerfreie Integration zu gewährleisten.
Der Prozess wird von Sensoren, die Abweichungen in Größe, Farbe oder Ausrichtung erkennen und bei Bedarf sofortige Korrekturmaßnahmen auslösen, akribisch überwacht. Nach Abschluss der Montage wird der Wasserzähler zur Nachverfolgung und Qualitätssicherung mit einer individuellen Seriennummer lasermarkiert.
Ein entscheidender Vorteil: Der gesamte Montageprozess dauert nur 8 Sekunden pro Einheit. Der synchronisierte Betrieb von Robotern und Förderbändern sorgt für einen nahtlosen und effizienten Produktionsfluss.
Ihre Vorteile
Die Einführung dieses automatisierten Systems brachte Apator Powogaz transformative Ergebnisse:
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Fehlerbeseitigung und Qualitätsverbesserung:
Fortschrittliche Robotik und kontinuierliche Überwachung reduzierten Produktionsfehler und Kundenbeschwerden drastisch. -
Kosteneinsparungen:
Durch die Automatisierung wurde die Abhängigkeit von manueller Arbeit reduziert und die Produktionskosten erheblich gesenkt. -
Geschwindigkeit und Effizienz:
Die drastisch verkürzte Montagezeit und die Betriebskapazität rund um die Uhr ermöglichten es dem Unternehmen, die steigende Nachfrage problemlos zu decken. -
Flexibilität:
Die Anpassungsfähigkeit des Systems ermöglicht eine schnelle Neukonfiguration für verschiedene Wasserzählertypen, sodass Apator Powogaz schnell auf Marktveränderungen reagieren kann. -
Umfassende Qualitätskontrolle:
Integrierte Sensoren stellen sicher, dass nur fehlerfreie Produkte die Produktionslinie verlassen, was die Kundenzufriedenheit und -bindung sichert.
Zusammenfassung
Mit seiner neuen automatisierten Montagelinie hat Apator Powogaz einen neuen Maßstab in der Wasserzählerproduktion gesetzt. Durch die Verkürzung der Produktionszeiten, die Gewährleistung von Präzision und die Steigerung der Flexibilität hat das Unternehmen seine Position als Marktführer gefestigt. Diese Innovation zeigt, wie fortschrittliche Technologie Fertigungsprozesse verändern und einen Wettbewerbsvorteil in einem anspruchsvollen Markt verschaffen kann.
Die Produkte
Um beim Rohling des Wasserzählers die Positionen zu identifizieren und am Ende der Montage die korrekte Verzahnung und Position des Getriebes zu prüfen, wird ein Vision-System basierend auf den USB 3.0 Kameras BVS CA-SF2-0032AG mit einer Auflösung von 3,2 MPixel eingesetzt. Zur Kommunikation, zur Zuführung und Positionsbestimmung von Bauteilen und der Roboter, etc. kommen weitere Komponenten zum Einsatz, wobei die folgende Liste nur einen Auszug der am häufigsten verwendeten Sensoren darstellt.