Skladování lisovacích forem určených k lisování nových součástí karoserií bylo ve společnosti ŠKODA AUTO původně zajištěno pomocí standardních lanových vázacích prostředků. Na háku jeřábu byla zavěšena čtyři lana zakončená speciálními háčky, jimiž obsluha postupně uchycovala formu. Dovolovalo to skladovat pouze dvě lisovací formy na sebe, jelikož ve vyšších vrstvách neměl vazač možnost lisovací formu uchytit. Především z důvodu úspory skladovací plochy pro formy se mladoboleslavská automobilka rozhodla pro nové řešení s využitím automatického chapadla. To umožňuje skladovat formy ve třech vrstvách, čímž se uspoří až třetina skladovací plochy! Kromě toho chapadlo zkracuje dobu manipulace a zvyšuje bezpečnost obsluhy. Podobný systém skladování byl nasazen například v závodech na výrobu automobilů značek Audi a Volkswagen v Německu.

Podmínkou byly krátké dojezdy ke stěnám haly

Ve výběrovém řízení oslovila společnost Škoda Auto osm výrobců jeřábové techniky. Nakonec dodávku dvou speciálních jeřábů pro nově vybudovanou halu lisovny svěřila výrobci zdvihacích, transportních, skladovacích a dalších logistických systémů, společnosti NOPO ENGINEERING z Hradce Králové – výrobci, který během téměř 15leté spolupráce dodal automobilce jeřábovou, transportní a manipulační techniku za více než 200 milionů korun. „Pro společnost NOPO ENGINEERING jsme se rozhodli, neboť nabídla kvalitní řešení za příznivou cenu. Kromě toho dokáže profesionálně vyřešit zvýšené nároky vycházející z dispozice naší nové haly lisovny a z potřeby krátkých dojezdů ke stěnám haly. Jenom tak je možné maximálně v hale využít skladovací plochy,“ doplňuje Lukáš Veselý, koordinátor plánování struktury lisoven společnosti Škoda Auto.

Jeřábová technika snižuje nároky na skladovou plochu nástrojů, ale také zvyšuje bezpečnost provozu. Foto: NOPO Engineering

Kontrakt s firmou NOPO ENGINEERING na zakázku za téměř 40 milionů korun byl smluvně uzavřen v polovině září loňského roku. První jeřáb do Škody Auto přitom musel být dodán již v prosinci 2011. Časový prostor pro realizaci prvního jeřábu byl pouhých 10 týdnů! Výrobu nosných konstrukcí královéhradecká společnost zadala partnerské firmě Montifer Přelouč, která si i v tak krátkých termínech s podobně rozměrnými a specifickými zakázkami dokáže poradit.

Z pohledu požadovaných parametrů jde na území České republiky o jedinečnou realizaci manipulační techniky v automobilovém průmyslu. Kontrakt pro mladoboleslavskou automobilku zahrnuje výrobu a montáž dílenského jeřábu o nosnosti 63 t a s rozpětím 42 m a výrobního jeřábu o nosnosti 70 t.

Manipulace s více než 60tunovými lisovacími formami

Výrobní jeřáb je určen k bezobslužné výměně a skladování forem při lisování nových součástí karoserií. Zákazník přesně zadal dodavateli řešení kapacitu skladu, dopravní cesty a dobu na výměnu nástroje, kterým je lisovací forma o rozměrech 1 x 2,5 x 4 metry a hmotnosti přes 60 tun. „Naším úkolem potom bylo stanovit rychlosti pro jednotlivé směry pohybu, dodržet požadované přesnosti polohování a navrhnout automatické a bezpečné uchopení vlastní formy,“ říká Jaromír Tlustý, obchodní ředitel společnosti NOPO ENGINEERING. Jeřáb je vybaven automatickým chapadlem pro manipulaci s více než 60tunovými lisovacími formami, polohovacím zařízením s vysokou přesností, kamerovým systémem proti rozkývání břemene a zařízením pro eliminaci bočních sil vznikajících při pojezdu jeřábů velkých rozpětí.

Dodávka jeřábů je vůbec první podobná realizace manipulační techniky v automotive na našem území. Foto: NOPO Engineering

V úvodu projektu přicházely v úvahu dvě možnosti řešení stabilizace chapadla s lisovací formou během pohybu jeřábu a jeřábové kočky. (Kočka je svařovaný rám se čtyřmi koly, na němž jsou uchyceny lanové bubny s pohony. Rám pojíždí po horní ploše obou jeřábových mostů a připomíná charakteristické pohyby skutečné kočky, která se ve vysoké výšce plíží po střešním trámu budovy.) První variantou byla mechanická stabilizace chapadla v horní poloze pomocí trnů na kočce. Druhá možnost nabízela použití speciálního zařízení proti rozkývání břemene během zdvihu od firmy SIEMENS, kdy je na kočce instalována kamera, která monitoruje terč na chapadle. Podle výchylek terče jsou řízeny rychlosti pohonů kočky a jeřábu tak, aby kývání břemene bylo minimální. Zákazník se nakonec rozhodl pro druhou variantu. „Je sice finančně nákladnější, ale má lepší hodnoty pro časové náročnosti na manipulační cykly. Dovoluje to možnost pohybů ve všech třech osách najednou, což první varianta neumožňuje,“ vysvětluje Jaromír Tlustý.

Nutnou stabilitu lanového závěsu zaručuje konstrukce speciální koncepce zdvihové části kočky. Ta má na zdvihu dva bubny (každý se dvěma lany). Chapadlo tedy visí na čtyřlanovém závěsu, který zajišťuje maximální přesnost jeho pohybu ve svislém směru. Velmi důležitou součástí je samo chapadlo, které má čtyři výsuvná ramena se speciálními háky. „Jen pro zajímavost – jeřáb o hmotnosti 90 t zdvíhá 70tunové břemeno rychlostí 10 m/min., kočka se pohybuje rychlostí 60 m/min. a pojezdové motory udělují jeřábu rychlost 100 m/min.,“ zdůrazňuje Jaromír Tlustý.

Řešení nabízí speciální havarijní strategie

Aby došlo ke snížení zatížení přenášeného břemene od stroje do konstrukce jeřábové dráhy a výrobní haly, byl použit speciální systém proti křížení. Ten snižuje tyto síly na 30 % jmenovitých hodnot, které jsou uvedeny v příslušných normách pro jejich výpočet. V důsledku toho se zvyšuje životnost prvků jeřábu, ale také se zmenšuje dynamické zatížení haly. Takto zkonstruovaný jeřáb, pracující v poloautomatickém provozu a řízený speciálním dálkovým ovládáním, zajišťuje dopravu lisovacích forem ze skladovacího prostoru a rovná je ve třech vrstvách k jednotlivým částem lisu. Formy jsou ukládány na automatické zavážecí stoly a následně je zajištěna jejich výměna.

Opravy lze provádět bez ohrožení výroby, což je v automobilovém průmyslu jedna z hlavních priorit. Foto: NOPO Engineering

Jeřáb pro Škodu Auto má navíc podle Jaromíra Tlustého ještě jedno originální řešení, jímž se odlišuje od jeřábové techniky, kterou firma NOPO ENGINEERING doposud realizovala například v automobilkách PSA, KIA nebo HYUNDAI. „Konkrétně je zde použita speciální havarijní strategie spočívající ve zdvojení některých hlavních pohonů a funkcí. V případě defektu motoru, převodovky nebo frekvenčního měniče to umožňuje poruchu jednoduchým způsobem vyřešit, přičemž jeřáb může víceméně pracovat dále.“

Opravy tak lze provádět bez ohrožení výroby, což je v automobilovém průmyslu jedna z hlavních priorit. Navíc se minimalizuje počet nutných náhradních dílů a zkracuje doba odstávky jeřábu. „Instalovaná havarijní strategie nám zajišťuje provozuschopnost jeřábu i při výpadku jakéhokoliv z hlavních komponentů pohonů, což je pro zajištění výroby v lisovně životně důležité, protože bez funkčního jeřábu není možné obsluhovat lisovací linku. Zařízení proti kývání nám pomáhá zkrátit čas potřebný pro manipulaci s formami mezi skladem forem a lisovací linkou. Díky tomuto zařízení je také možné dosahovat přesnosti usazení forem do lisovací linky + -15 mm,“ zmiňuje Lukáš Veselý.

Jak již bylo zmíněno, z pohledu požadovaných parametrů i určení je zakázka pro novou lisovnu Škody Auto vůbec první realizace manipulační techniky v automobilovém průmyslu na území České republiky. „Nové řešení kromě úspory skladovací plochy zrychluje časy nutné k uchopení a uvolnění lisovací formy, a v důsledku toho dochází ke zkrácení celkového času potřebného k manipulaci s formou mezi skladem a lisovací linkou,“ vyjmenovává přínosy Lukáš Veselý. Navíc možnosti dalšího rozšiřování daného skladovacího systému spočívají především v oblasti softwarového vybavení. Jde například o možnost doplňování databáze o nové typy skladovaných forem, o specifikaci jejich přesného umísťování atd. Závěrem lze konstatovat, že takto vybavená jeřábová technika snižuje nároky na skladovou plochu nástrojů, zvyšuje bezpečnost provozu a zkracuje časy pro požadovanou výměnu lisovacích forem. A právě to je s ohledem na rozrůstající se počty modelových řad automobilů prvořadé.