Szybki duet do bezpiecznej produkcji elementów okien

Szybki duet do bezpiecznej produkcji elementów okien

Zakup optymalizerek i skanera do wykrywania wad w drewnie pozwolił nie tylko na zwiększenie wydajności produkcji i oszczędności materiału, ale również na zapewnienie bezpieczeństwa i ergonomii pracy.

Firma FAKRO zakupiła pierwszą optymalizerkę Falcon 3000 wiosną minionego roku, a kolejną – jesienią. Wcześniej Metal-Technika zaprezentowała maszynę podczas targów Drema w Poznaniu i tam właśnie nawiązała pierwszy kontakt ze swoim przyszłym klientem.

Do fabryki w Rudniku nad Sanem zakupiono dwie maszyny tego samego modelu, przy czym jedna z nich już teraz pracuje w połączeniu ze skanerem do wykrywania wad drewna WOODINSPECTOR Q-Scan 60, a druga dopiero jest do takiej współpracy przygotowywana. Na tym jednak nie skończyła się współpraca lidera w produkcji okien dachowych z Metal-Techniką. Kolejny Falcon stanął w należącym do Fakro zakładzie w Tymbarku, a następny zakup to maszyna z popychaczem, OWD-1600, która jest aktualnie przygotowywana. Ta z kolei będzie pracowała w fabryce we Lwowie.

– Jesteśmy zaszczyceni tym, że Fakro tak szeroko weszło we współpracę z nami – podkreśla Piotr Falana z działu sprzedaży firmy Metal-Technika. – Oczywiście działo się to stopniowo, maszyny były poddawane testom i zamawiane po kolei. Taką maszynę buduje się około czterech miesięcy, więc inwestycje były rozłożone w czasie.

Aktualnie firma WOODINSPECTOR pracuje nad możliwością skanowania struganego surowca dębowego do produkcji okien klasy premium. Firma FAKRO, po wstępnym etapie testów na drewnie liściastym, jest w fazie zakupu drugiej głowicy skanującej Q-Scan 60, która ma pracować zamiennie przy obróbce surowca iglastego i liściastego.


Skaner Woodinspector Q-Scan 60 wykrywa wady drewna i przekazuje informacje do optymalizerki. fot. Fakro

Optymalizerki przystosowane do potrzeb firmy

Falcon 3000 jest maszyną przelotową. Przede wszystkim przeznaczona jest ona dla użytkowników, którzy potrzebują szybkiego i dokładnego cięcia poszczególnych desek na wymiar, a także sprawnego i dokładnego usuwania wad drewna. Połączenie przemyślanej konstrukcji mechanicznej z zaawansowanym i jednocześnie przyjaznym dla użytkownika sterowaniem firmy Mitsubishi pozwala szybko i bez zbędnych strat w materiale ciąć elementy z wycinaniem wad lub bez niego.

Zestawienie optymalizerki ze skanerem Q-Scan 60 to rozwiązanie doskonale spełniające potrzeby takiej firmy, jak Fakro, w której innowacyjność jest jednym z priorytetów.

Falcon 3000 realizuje transport materiału już po zeskanowaniu przez kamery skanera, które podejmują decyzję, jak będzie przebiegała optymalizacja, i wysyłają do maszyny konkretny schemat cięcia danego elementu. Optymalizerka, przyjmując element zeskanowany przez kamery, kontroluje długość materiału, jego początek względem piły, a następnie wykonuje cięcia według schematu. Po pocięciu następuje rozsortowanie elementów na wybijakach, o czym również decydują kamery skanera. Transport tego materiału wewnątrz modułu tnącego maszyny realizowany jest przez dolne wałki napędowe.


Optymalizerka i skaner zostały połączone w jedną linię produkcyjną. fot. Fakro

– W przypadku Fakro zastosowaliśmy na dwóch maszynach różne rozwiązania wałków – mówi Piotr Falana. – Na tej, która współpracuje ze skanerem, są to wałki ryflowane, stalowe, hartowane i ocynkowane. Na drugiej, która na razie pracuje bez kamer i która jest przeznaczona do pracy na materiale już struganym, zastosowaliśmy specjalne wałki z nagumowaną powierzchnią. Dzięki temu materiał nie jest w żaden sposób uszkadzany. I to są zasadnicze różnice. Wałki ryflowane zostawiają bowiem odcisk na spodniej części materiału. Zdecydowanej większości klientów to nie przeszkadza, bo zwykle są one stosowane przy produkcji fryzów dębowych, bukowych lub sosnowych. Poza tym zazwyczaj jest to materiał mokry i te uszkodzenia nie powstają. W przypadku materiału struganego, suchego jest inaczej i stąd zastosowanie specjalnego gumowego materiału zapobiegającego uszkodzeniom.

Obróbka pod kontrolą skanera

Idealnym rozwiązaniem dla fabryki w Rudniku nad Sanem okazało się zastosowanie skanera Q-Scan 60 firmy Woodinspector z Lublina. Producent ten specjalizuje się w systemach skanowania wykorzystujących metody technik wizyjnych i cyfrowej analizy obrazu.

– Podczas wdrożenia głowicy w Rudniku, skupiliśmy się na dwóch aspektach: precyzyjnym wykryciu wad oraz praktycznie bezodpadowej optymalizacji – mówi Grzegorz Kotnarowski, właściciel firmy Woodinspector. – Kluczem do sukcesu w tym wdrożeniu była dostosowana pod potrzeby Fakro optymalizacja, obejmująca kalkulację kilkudziesięciu tysięcy możliwych kombinacji rozmieszczenia litych długości na listwie. Priorytetem nie było wycięcie wszystkich wad, a wręcz przeciwnie – upchnięcie możliwych wad w gorszym produkcie, przy jednoczesnym wycinaniu możliwie jak największych ilości czystych fryzów. Znalezienie kluczowego rozwiązania było wynikiem kilku tygodni prac zespołu Woodinspector i pracowników Fakro.

– Wdrożenie skanera Q-Scan 60 w Grupie Fakro poprawnie zweryfikowało także funkcjonowanie naszej firmy jako sprawnego zespołu specjalistów w trudnej dziedzinie skanowania – zauważa Grzegorz Kotnarowski. – Dobrze zadziałał kompletny proces wdrożenia: zebranie próbek i specyfikacji materiału, instalacja głowicy oraz proces dostrajania głowicy i algorytmów do potrzeb klienta.

Model, który od kilku miesięcy pracuje w Rudniku nad Sanem, jest bardzo uniwersalnym urządzeniem, które optymalizuje obróbkę drewna ze względu na rodzaj i położenie wad, stopień wykorzystania materiału, długość produktu i wagę poszczególnych elementów. Oprócz wykrywania podstawowych wad drewna, takich jak sęki zdrowe i chore, żywica, pęcherze żywiczne, sinizna, firmie zależało również na tym, aby maszyna dokonywała inspekcji pęknięć, obszarów niedostatecznie wystruganych oraz wycinania tzw. klinów. Nietypowe potrzeby zostały spełnione z użyciem typowych algorytmów wspieranych sztucznymi sieciami neuronowymi.

– Specjalnie dodano kilka cech drewna, których wcześniej nie było w programie inspekcji – informuje Artur Ruszak, kierownik wydziału produkcji półfabrykatów drewnianych w firmie Fakro. – Poprzez odpowiednie ułożenie tych dwóch maszyn do produkcji w linii oraz zastosowanie skanera i optymalizerek znacznie zwiększyła się wydajność rozkroju tarcicy, a tym samym skrócił się czas od wejścia tarcicy na produkcję do wyjścia zamawianego półfabrykatu.

Inwestycja pozwoliła też ograniczyć liczbę operatorów potrzebnych do obsługi tego etapu produkcji. Aktualnie przy obsłudze zestawu skaner + optymalizerka  pracują trzy osoby, ale planowane jest zmniejszenie obsady do dwóch pracowników. Będzie to możliwe dzięki zastosowaniu automatycznego podajnika do skanera.

Od tarcicy do półfabrykatów

Fabryka w Rudniku nad Sanem istnieje od roku 2005. Składa się z hali produkcyjnej o powierzchni 5000 m2 i hali magazynowej podobnej wielkości. Produkcja zaczyna się tu od skupu tarcicy sosnowej, mokrej i nieobrzynanej, która po klasyfikacji jest suszona w suszarniach automatycznych. W dalszym etapie jest rozcinana wzdłużnie oraz poprzecznie na lamele o określonych wymiarach. Te z kolei trafiają właśnie do skanera i optymalizerek. W końcowym etapie obrabiane elementy trafiają do działu klejenia. Produkcja w Rudniku kończy się na etapie półfabrykatu do profilowania. Elementy w formie półfabrykatów są wysyłane z Rudnika do innych zakładów Grupy Fakro. Tam powstają z nich produkty końcowe, czyli między innymi okna dachowe, okna pionowe i schody strychowe.  

– Szybkie sformatowanie tych elementów przy zachowaniu odpowiedniej niezmiennej jakości jest niezbędne do dalszego ciągu produkcyjnego – podkreśla Artur Ruszak. – Optymalizerki zajmują kluczowe miejsce w procesie produkcji, są najważniejszym punktem, jeżeli chodzi o jakość i dobór wyciętych elementów do danego produktu.

Optymalizerki Falcon 3000 zastąpiły piły do cięcia poprzecznego, które zostały zakupione na samym początku działalności oddziału w Rudniku. Na obu maszynach można teraz obrabiać ten sam materiał. Jest to w przeważającej ilości drewno sosnowe, w mniejszej – dębowe.

– Głównym celem inwestycji była optymalizacja rozkroju tarcicy – mówi Artur Ruszak. – Zakup optymalizerek i skanera był połączony z przebudową linii do rozkroju tarcicy, która została wykonana we własnym zakresie. Połączenie tych dwóch elementów spowodowało poprawienie wydajności, bezpieczeństwa i ergonomii pracy. Rozważane i sprawdzane były urządzenia różnych producentów, ale parametry tych urządzeń oraz dostosowanie ich do naszych potrzeb spowodowało wybór właśnie tych firm. Nie bez znaczenia były tu warunki gwarancji, szybki serwis. Bardzo ważny jest też fakt, że są to polskie firmy, na co zawsze nasza firma zwraca uwagę.


Optymalizerka Metal-Techniki jest intuicyjna i bezpieczna w obsłudze. fot. Fakro

Zastosowanie nowych maszyn obniżyło koszty pracy, poprawiło rentowność, przy zachowaniu niezmiennej jakości. Urządzenia zapewniają też sporą elastyczność, jeżeli chodzi o materiał, który obrabiają. Polityka firmy kładzie duży nacisk na jakość i bezpieczeństwo swoich produktów, co też miało znaczenie przy wyborze producenta maszyn.

Bezpieczeństwo i ergonomia

Jak podkreśla Piotr Falana z Metal-Techniki, są co najmniej trzy pozytywne aspekty inwestycji w optymalizerki Falcon 3000, szczególnie jeśli są połączone z systemem kamer do wykrywania wad. Po pierwsze – efektem jest automatyzacja produkcji, która znacznie usprawnia funkcjonowanie zakładu. Maszyna optymalizująca, współpracująca ze skanerem do wykrywania wad drewna, od pierwszej do ostatniej godziny dnia pracy pracuje tak samo wydajnie, czego nie można powiedzieć o pracy człowieka, którego wydajność okresowo spada z powodu zmęczenia.

Po drugie – takie rozwiązanie tego etapu produkcji sprawia, że mniej istotne są wysokie kwalifikacje operatorów. Do obsługi intuicyjnego urządzenia można zatrudnić pracownika bez większego doświadczenia. Nie musi on sam wypatrywać i zaznaczać wad drewna, do czego potrzebna jest chociażby wiedza o tym, co jest wadą, a co nie.

– Widać, że dziś klienci dążą do tego, aby w jak największym stopniu zastępować pracowników maszynami – mówi Piotr Falana. –  Poza tym jest też bardzo ważny efekt automatyzacji – bezpieczeństwo. Najczęściej nasze optymalizerki zastępują tzw. piły kapowe ręczne – maszyny potencjalnie bardzo niebezpieczne i powodujące wypadki przy pracy. W Rudniku wcześniej było 16 ręcznych kapówek ustawionych obok siebie, obsługiwanych przez operatorów, którzy ręcznie przesuwali elementy drewna do cięcia.

Wprowadzenie optymalizerki zwiększa też wydajność materiału użytego do produkcji. Pracownik nie jest w stanie zaplanować takich kombinacji cięcia drewna, by jak najlepiej je wykorzystać. Maszyna sprawdza się w tym zadaniu idealnie. – Panel wyświetlający optymalizerki jest bardzo czytelny, w odpowiednim miejscu – mówi kierownik produkcji. – Ikony są duże i dobrze rozplanowane. Nie mamy problemów technicznych ani związanych z obsługą. Każdy pracownik przechodzi szkolenie z zakresu BHP i obsługi maszyny. Niebezpieczne elementy są odpowiednio odizolowane i w niedostępnym miejscu. Optymalizerki są o wiele bardziej bezpieczne od dotychczas używanych piłek poprzecznych. Dzięki tym maszynom wydajność wzrosła o kilkadziesiąt procent. Proces optymalizacji w zakładzie nie jest jeszcze zakończony, bo pracujemy nad dalszym usprawnianiem produkcji.  

~Beata Michalik