Serwis maszyn i robotyki przemysłowej

Czym jest serwis maszyn przemysłowych?

Serwis maszyn przemysłowych to diagnostyka, naprawa i regeneracja urządzeń produkcyjnych, obejmująca zarówno maszyny stacjonarne, jak i roboty przemysłowe pracujące na linii. Maszyna zwykle wykonuje jedną powtarzalną funkcję, a robot realizuje kilka różnych operacji w ramach zaprogramowanej trajektorii ruchu, dlatego diagnozuje się je inaczej: maszynę względem jednego stałego cyklu pracy, robota względem wielu zaprogramowanych ścieżek jednocześnie.

SAR System realizuje serwis na terenie zakładu klienta. Transport dużej maszyny do zewnętrznego warsztatu wydłuża przestój i generuje dodatkowe koszty logistyczne, a przy maszynach zintegrowanych z resztą linii demontaż i transport wymagałby też rozłączenia sąsiednich stanowisk. Serwis on-site oznacza dojazd zespołu z narzędziami diagnostycznymi i typowymi częściami zamiennymi bezpośrednio do zgłoszonej maszyny.

Naprawa maszyny przemysłowej wymaga wiedzy mechanicznej, elektrycznej i programistycznej, bo usterka bywa zlokalizowana w dowolnej z tych trzech warstw. Zespół łączący te kompetencje w jednej wizycie skraca czas naprawy w porównaniu z modelem, w którym każdą warstwę diagnozuje osobny specjalista.

SAR System zrealizował około 100 projektów i ponad 1000 wyjazdów serwisowych związanych z maszynami i robotyką przemysłową w Polsce i Europie, głównie w branży logistycznej, spożywczej oraz automotive. W branży spożywczej maszyna po naprawie wraca do bezpośredniego kontaktu z produktem, więc serwis uwzględnia dodatkowe wymogi czystości. W automotive wysoka powtarzalność cykli produkcyjnych sprawia, że nawet niewielkie odchylenie parametrów pracy maszyny lub robota wpływa na jakość kolejnych elementów schodzących z linii.

Przestój maszyny w linii produkcyjnej zatrzymuje zwykle też sąsiednie stanowiska zależne od jej pracy, dlatego czas do pierwszej diagnozy ma bezpośrednie przełożenie na skalę strat klienta. Gdy usterka obejmuje kilka powiązanych stanowisk naraz, koordynację naprawy całej linii prowadzimy w ramach usługi serwisu linii produkcyjnych, opisanej szerzej na osobnej stronie.

Przed rozpoczęciem naprawy serwisant odłącza zasilanie i zabezpiecza maszynę przed przypadkowym uruchomieniem. Utrzymanie ruchu maszyn łączy serwis awaryjny z przeglądami planowymi, co ogranicza liczbę nieoczekiwanych przestojów w dłuższym okresie eksploatacji. Serwis różni się zakresem od budowy nowych stanowisk produkcyjnych, ponieważ koncentruje się na przywróceniu sprawności istniejącego urządzenia, a nie na projektowaniu go od podstaw. Wielu klientów zgłasza się z parkiem maszynowym łączącym urządzenia kilku producentów, instalowanym etapami przez lata rozbudowy zakładu, co wymaga od serwisanta szerokiej znajomości typowych rozwiązań konstrukcyjnych.

Naprawa maszyn przemysłowych - zakres i proces

Naprawa maszyn przemysłowych obejmuje usuwanie usterek mechanicznych, elektrycznych oraz błędów sterowania, zależnie od zlokalizowanej przyczyny awarii. Zakres naprawy maszyn przemysłowych różni się w zależności od typu urządzenia: prasa, obrabiarka i maszyna pakująca mają odmienne układy napędowe i inne typowe usterki. Maszyny pakujące najczęściej zawodzą na czujnikach pozycji i mechanizmach podających opakowanie, obrabiarki i prasy zużywają się głównie na elementach układu napędowego pod obciążeniem. Zajmujemy się też maszynami specjalistycznymi, budowanymi pod indywidualne potrzeby jednego zakładu, dla których dokumentacja techniczna bywa niepełna lub nieaktualna.

Diagnostyka maszyny po awarii

Diagnostyka zaczyna się od rozmowy z operatorem, który opisuje objawy usterki i moment jej wystąpienia w cyklu pracy urządzenia. Kolejny krok to odczyt kodów błędów zapisanych w sterowniku, jeśli maszyna ma system sygnalizacji usterek, a następnie oględziny mechaniczne i pomiary elektryczne kluczowych podzespołów, które potwierdzają lub wykluczają wstępną hipotezę o przyczynie awarii.

Część usterek da się wstępnie ocenić zdalnie, na podstawie opisu objawów i zdjęć przesłanych przez klienta, zanim serwisant pojedzie na miejsce. Dla maszyn ze sterownikiem PLC diagnostyka zdalna obejmuje też odczyt rejestru błędów. Dokumentacja techniczna maszyny, jeśli klient ją posiada, skraca czas diagnostyki, bo pozwala od razu zlokalizować schemat układu napędowego lub elektrycznego bez rozbierania obudowy - dlatego przy pierwszej wizycie warto zebrać dostępną dokumentację, nawet niepełną, bo skraca to czas kolejnych napraw tego samego urządzenia.

Naprawa mechaniczna i elektryczna

Naprawa mechaniczna to wymiana zużytych elementów układu napędowego (łożysk, sprzęgieł, przekładni) oraz elementów prowadzących ruch roboczy maszyny. Naprawa elektryczna obejmuje okablowanie, styczniki, czujniki i zasilanie sterowania, często powiązane bezpośrednio z warstwą mechaniczną tego samego urządzenia - zużyty element mechaniczny generuje zwiększony pobór prądu, który z czasem uszkadza podzespoły elektryczne napędu, więc obie usterki bywają ze sobą związane.

Po naprawie wykonujemy test pracy maszyny w pełnym cyklu roboczym, sprawdzając ją przy minimalnej i maksymalnej wydajności, bo część usterek elektrycznych ujawnia się dopiero przy skrajnych parametrach pracy. Na koniec serwisant przekazuje protokół z opisem zdiagnozowanej usterki, wymienionych podzespołów oraz wyniku testu końcowego.

Regeneracja maszyn przemysłowych

Regeneracja maszyn przemysłowych polega na odtworzeniu pierwotnych parametrów pracy starszego urządzenia zamiast jego wymiany na nowe. Obejmuje zwykle wymianę zużytych podzespołów układu napędowego i odnowienie elementów prowadzących ruch roboczy maszyny, przy zachowaniu jej pierwotnej konstrukcji. Sprawdza się przy urządzeniach, dla których zakup nowego zamiennika oznaczałby też przebudowę sąsiedniej części linii dopasowanej do wymiarów starej maszyny.

Decyzję między regeneracją a wymianą podejmujemy po diagnostyce, uwzględniając zakres zużycia, dostępność części oraz koszt ewentualnej przebudowy sąsiednich stanowisk. Regenerowana maszyna przechodzi ten sam test pod obciążeniem co urządzenie po standardowej naprawie, bo szerszy zakres wymienionych podzespołów wymaga pełnej weryfikacji przed ponownym uruchomieniem. Częstym przypadkiem regeneracji są maszyny wycofane z produkcji przez producenta, dla których oryginalne części zamienne bywają trudniej dostępne niż zamienniki kompatybilne - regeneracja obejmuje wtedy niekiedy też modernizację warstwy sterowania, gdy oryginalny sterownik przestał być wspierany i utrudnia dalszy serwis urządzenia.

Serwis robotów przemysłowych

Serwis robotów przemysłowych obejmuje mechanikę ramienia, napędy poszczególnych osi oraz sterownik robota zarządzający trajektorią ruchu. Budowę nowych stanowisk z robotem, w tym dobór i integrację robota z osprzętem, opisujemy szerzej na stronie budowy stanowisk zrobotyzowanych. Robot różni się od zwykłej maszyny liczbą osi ruchu i koniecznością precyzyjnej kalibracji pozycji, więc jego serwis wymaga węższej specjalizacji niż serwis maszyn stacjonarnych.

Najczęstsze usterki to zużycie przekładni w osiach ramienia, uszkodzenie enkoderów oraz błędy komunikacji między sterownikiem a napędami poszczególnych osi. Nadmierny luz w przekładni jednej z osi objawia się drganiami podczas ruchu i stopniowym pogorszeniem powtarzalności pozycjonowania, zanim robot zgłosi pełny błąd i zatrzyma pracę. Uszkodzenie baterii podtrzymującej pamięć sterownika powoduje utratę zapisanych pozycji i programów, co bywa mylone z poważniejszą usterką elektroniki sterującej, a zanieczyszczenie lub uszkodzenie przewodów łączących sterownik z napędami generuje sporadyczne błędy komunikacji, trudniejsze do zdiagnozowania niż stała, powtarzalna usterka.

Kalibracja i testowanie robotów po naprawie

Kalibracja przywraca zgodność pozycji rzeczywistej ramienia z pozycją zapisaną w pamięci sterownika. Bez niej po wymianie podzespołu osi narasta odchylenie pozycji robota, widoczne dopiero po kilku cyklach pracy, nie od razu po uruchomieniu. Test po naprawie obejmuje pełny cykl ruchu w zaprogramowanej trajektorii, sprawdzający powtarzalność pozycjonowania w kilku punktach obszaru roboczego, a dla robotów współpracujących z chwytakami lub narzędziami dodatkowymi także synchronizację ruchu ramienia z pracą osprzętu.

Kalibracja wymaga wzorca referencyjnego lub zapisanych wcześniej punktów bazowych, dlatego przed naprawą serwisant sprawdza, czy klient ma aktualną dokumentację pozycji roboczych. Bez zapisanych punktów bazowych kalibracja trwa dłużej, bo serwisant musi odtworzyć je ręcznie na podstawie rzeczywistego ustawienia narzędzia względem obrabianego elementu.

Serwisowane marki robotów

SAR System serwisuje roboty przemysłowe marek ABB, KUKA i FANUC, wykorzystywane powszechnie w stanowiskach zrobotyzowanych i liniach produkcyjnych. Znajomość kilku platform sterowania pozwala obsługiwać zakłady z mieszanym parkiem, gdzie różne stanowiska pracują na robotach różnych producentów, a każda platforma inaczej prezentuje kody błędów i historię alarmów, co przekłada się na trafniejszą diagnostykę. Doświadczenie w kilku platformach ułatwia też migrację programów przy wymianie starego robota na nowszy model tego samego lub innego producenta.

Roboty ABB i KUKA spotyka się najczęściej w stanowiskach paletyzujących i montażowych, roboty FANUC szeroko w aplikacjach spawalniczych i przy obsłudze maszyn. Zakres obsługiwanych modeli potwierdzamy indywidualnie przy zgłoszeniu, bo dostępność części zamiennych różni się między starszymi i aktualnie produkowanymi seriami.

Serwis maszyn i urządzeń - model umowy serwisowej

Serwis maszyn i urządzeń w modelu umowy serwisowej łączy stały harmonogram przeglądów z określonym trybem zgłaszania awarii. Umowa określa zakres objętych maszyn i robotów, częstotliwość przeglądów oraz warunki wsparcia zdalnego i wyjazdowego na terenie zakładu klienta, i pozwala rozliczać serwis w stałym budżecie okresowym zamiast ponosić nieprzewidziane koszty pojedynczych napraw awaryjnych. Da się ją też rozszerzyć o kolejne maszyny lub roboty w miarę rozbudowy parku urządzeń klienta, bez renegocjacji całej umowy.

W ramach umowy klient otrzymuje regularne raporty ze stanu technicznego maszyn, przydatne przy planowaniu budżetu utrzymania ruchu na kolejny okres i przy porównaniu tempa zużycia poszczególnych urządzeń w parku, co pozwala wskazać te wymagające pilniejszej modernizacji. Klienci z podpisaną umową korzystają też z priorytetowej kolejki zgłoszeń oraz stałego opiekuna technicznego znającego historię napraw ich urządzeń, a przeglądy da się zaplanować w terminach zgodnych z harmonogramem przestojów planowych produkcji, zamiast zatrzymywać maszynę w przypadkowym momencie. Dla urządzeń krytycznych dla ciągłości produkcji proponujemy dodatkowo zapas typowych części zamiennych przechowywany na miejscu, co skraca czas naprawy przy kolejnej awarii tego samego typu.

Klient bez podpisanej umowy zgłasza awarię jednorazowo, ustalając za każdym razem od nowa termin i zakres wizyty serwisanta. Oba modele współpracy, jednorazowy i kontraktowy, obejmują ten sam standard diagnostyki i naprawy - różnią się wyłącznie sposobem rozliczenia i priorytetem obsługi zgłoszenia.

Realizacje - wybrane naprawy maszyn

SAR System realizował naprawy maszyn przemysłowych między innymi w zakładach logistycznych, gdzie awaria maszyny pakującej zatrzymywała ostatni etap przygotowania wysyłki, oraz w branży spożywczej, gdzie naprawy maszyn pracujących w reżimie sanitarnym musiały uwzględniać terminowość dostaw świeżych produktów i procedury higieniczne, bo maszyna po serwisie wraca bezpośrednio do kontaktu z produktem. W automotive zespół serwisował stanowiska zrobotyzowane oparte na robotach ABB, KUKA i FANUC, gdzie utrata precyzji pozycjonowania wpływała na jakość montażu podzespołów, a w zakładach pracujących w reżimie wielozmianowym priorytetem było skrócenie przestoju dzięki wcześniej przygotowanym typowym częściom zamiennym.

Realizacje obejmują zarówno pojedyncze naprawy awaryjne, jak i wieloletnie umowy serwisowe na cały park maszyn i robotów klienta, w dużych zakładach z rozbudowanym parkiem maszynowym oraz w mniejszych firmach z pojedynczą maszyną krytyczną dla całej produkcji. Powtarzające się zlecenia w podobnych branżach pozwoliły zbudować bazę typowych usterek przypisanych do konkretnych typów maszyn i modeli robotów, a naprawa pojedynczego elementu bywa też punktem wyjścia do szerszej rozmowy o modernizacji całego stanowiska.

Dla klientów z kilkoma zakładami w różnych lokalizacjach ujednolicamy standard serwisu, tak by każdy oddział korzystał z tego samego zakresu wsparcia i tej samej dokumentacji serwisowej. Taka wspólna dokumentacja ułatwia porównanie awaryjności tych samych typów maszyn pracujących w różnych zakładach, a wnioski z tego porównania wykorzystujemy przy planowaniu kolejnych przeglądów prewencyjnych i decyzjach o regeneracji lub wymianie najbardziej awaryjnych urządzeń.

Klienci korzystający z regularnego serwisu maszyn i robotyki obejmują często swój park dodatkowo wsparciem serwisowym 24/7, co daje stały dostęp do zespołu inżynierów poza standardowymi godzinami pracy. Regularne przeglądy i modernizacja maszyn ograniczają liczbę awaryjnych napraw i wydłużają czas między kolejnymi poważnymi usterkami, a dla maszyn i stanowisk zrobotyzowanych o podwyższonym ryzyku dla operatora zalecamy dodatkowo audyt bezpieczeństwa i ocenę ryzyka, niezależnie od bieżącego serwisu.