ZÁPISNÍK ROBOTIKA

DÍL 7 – 35 let robotizace svařoven ve Škoda Auto

Jan Čejka, 06. 10. 2022

Svařovny patří k nejvíc automatizovaným pracovištím v automobilovém průmyslu. To platí i ve Škoda Auto. Přesila robotů je zde obrovská. Svařovny v závodu Mladá Boleslav a Kvasiny mají dnes dohromady přes 3 500 robotů. Ovšem nebylo tomu tak vždy. I zde se musela cesta robotiky postupně prošlapat.

PUSŤTE SI AUDIOVERZI ČLÁNKU

První nasazení robotiky ve firmě Škoda Auto bylo svým způsobem dobrodružství. Vraťme se na úplný začátek do roku 1974. V tomto roce pořizuje Československo první dva průmyslové roboty Versatran P500. Jeden robot byl dodán na Vysokou školu technickou v Košicích, druhý robot do firmy AZNP Škoda Mladá Boleslav. Hlavním úkolem mladoboleslavské automobilky bylo ověřit možnosti robota v reálném provozu. Byl to obrovský skok proti tehdejší úrovni výrobní technologie. S roboty nechtěl mít nikdo nic společného.

Strojírenské organizace v Čechách dokonce robotiku zavrhly. Úspěšné nasazení prvního robota záviselo na nadšencích, jako byl systémový inženýr Jiří Hambálek, který se staral o zavedení prvního robota Versatran P500. Seznámení s robotem proběhlo ve stísněných podmínkách oddělení Vývojové dílny technologie. Hledalo se vhodné pracoviště. Byly ověřeny možnosti manipulace kování čepu předního kola, nebo převěšování závěsů na chromu. Nakonec se našlo vhodné místo. Jednalo se o stroj CLO400 na tlakové lití víka převodovky Š 105/120. Licí stroj byl v té době již v dezolátním stavu a měl být určený k likvidaci. Nikomu tedy nasazení průmyslového robota nevadilo.

Versatran P500 ověřovací pracoviště
Versatran P500 ověřovací pracoviště

Licí stroj byl upraven pro obousměrnou komunikaci s Versatran P500 a začal testovací provoz. O robota se starali dva ochotní seřizovači, kteří vše pojali jako hobby. První robotové pracoviště bylo středem pozornosti, posměchu a nedůvěry. Posměch a nedůvěra postupem času mizely a robot si vydobyl své místo ve výrobě.

JAK VYPADAJÍ SOUČASNÍ ROBOTI?

Zjistěte v předchozím dílu Zápisníku.

Po úspěšném nasazení robota Versatran P500 se v Boleslavi pokračuje v další robotizaci. Tentokrát jde o nasazení robota z tuzemské produkce. VUKOV Prešov vyvinul v letech 1974–1975 první cylindrický československý průmyslový robot PR 16P. Jeho první nasazení proběhlo opět ve spolupráci s AZNP Škoda Mladá Boleslav. Robot byl v roce 1978 dodán na zkušebnu v Mladé Boleslavi, kde bohužel po několika dnech zahořel. Termín podnikového úkolu se musel posunout.

V listopadu v roce 1979 byl robot konečně uveden do trvalého provozu na tlakovém lisu CLO630. Robot vydržel v sériovém provozu až do roku 1994. Mezi roky 1980 a 1982 se ve slévárně hliníku realizovala další tři robotická pracoviště. Nasazení těchto robotů znamenalo úsporu pěti pracovních sil a zvýšení produkce o 20 %.

V 80. letech se prosazuje PLC řízení do nových nebo modernizovaných strojů. Vznikají jednoúčelové manipulátory podobné robotům. Probíhá spolupráce s vysokými školami, které prověřují automatizaci vyvažování klikové hřídele nebo manipulaci s přední nápravou. Dále pokračuje spolupráce s VUKOV Prešov. Pro vyjímání bloku motoru na pracovišti lití hliníku je nasazen VUKOV průmyslový manipulátor MTL.

Dále byly pořízeny čtyři roboty Trallfa pro nástřik plastizolu od firmy Dürr. Pomalu probíhá diskuse ohledně nového trendu robotizace. Světové automobilky začínají používat průmyslové roboty ve svařovnách. Kvůli omezenému přístupu k západním informacím v Československu se na tento trend přichází ze zahraničních časopisů a z doslechu. Státní úkol technického rozvoje reaguje a stanoví nový cíl – vyvinout průmyslového robota pro odporové svařování, určeného pro československé automobilky AZNP, Tatra a Karosa.

VUKOV Prešov přichází s novým šestiosým robotem PR 32E vhodným pro svařování. Robot měl elektrické motory, nosnost 32 kg a byl ovládán pomocí CNC řízení. PR 32E se ve svařovně zkouší společně s jednoúčelovými vícebodovými svářečkami Sciaky. V roce 1985 zapůjčila firma COMAU šestiosého průmyslového robota Smart s nosností 60 kg. V roce 1986 byl ještě odzkoušen robot KUKA o stejné nosnosti 60 kg. Probíhá příprava na zavedení robotizace do svařoven. Staví se školicí pracoviště, připravují se kurzy elektroniky. První robotizovaná svařovna vzniká v roce 1987 s projektem ŠKODA Favorit. Z důvodu minimalizace dodavatelů technologie byly vybrány roboty od firmy KUKA s řízením RC20/40 (RCM2), později RC20/41 (RCM3).

Tento první typ robota ve svařovně si zahrál ve filmu Bony a klid. Scéna, kde z jedné strany svařuje robot a z druhé člověk, je dnes už jen velmi těžko představitelná. Na projektu bylo nasazeno 150 průmyslových robotů KUKA. V té době to byl jeden z největších projektů robotizace svařoven na světě. Například firma AUDI nasadila v roce 1983 ve své první robotizované svařovně 120 robotů. Nasazení tak velkého množství robotů neprovázela žádná větší medializace, protože panoval velký strach z neúspěchu. Zaměstnanci si museli správu robotů osvojit. Výrobní linka ŠKODA Favorit se uváděla do provozu postupně. V dělnických řadách panovala nedůvěra. Nakonec se roboty osvědčily. První robotická linka vyrobila za svůj život 783 167 vozů ŠKODA Favorit.

CO HÝBALO ROBOTIKOU 50. AŽ 70. LET?

Prozradí pátý díl Zápisníku

Po privatizaci automobilky ŠKODA v roce 1991 začalo dosavadní partnerství s koncernem Volkswagen. Robotika ve firmě Škoda Auto dostala společný směr v rámci celého koncernu. Začala nová éra robotiky. Blízkost německé automobilky Volkswagen s německým výrobcem robotů KUKA je v té době klíčová. KUKA je hlavním partnerem v oblasti robotiky.

V roce 1992 přichází do svařovny roboty KUKA s řízením RC30/51 (KRC32). Je to přirozené pokračování pro svařovnu, protože zde stále fungují roboty KUKA s řízením RCM2 a RCM3 od projektu Favorit. Strategie koncernu má dlouhodobě ambice definovat svůj vlastní robotový standard. Robotové technologie se ve svařovně prakticky nemění, a proto má smysl udržovat vlastní softwarovou knihovnu a pokud možno stejné robotové rozhraní. Volkswagen si v té době dokonce nechává vyrobit u německé firmy SEF robotové řízení na míru.

V roce 1992 se v koncernu objevuje řízení SEF VRS1 (Volkswagen Roboter Steuerung) kombinované s mechanickou jednotkou KUKA. Ve Škoda Auto se poprvé nasazuje toto řízení v roce 1995 na projektu Octavia I ve verzi VRS1B a později ještě v provedení VRS1C. Nakonec Volkswagen od vývoje vlastního robotového řízení ustupuje. Další generace robotů má už své nativní řízení od výrobce. To je ovšem stále standardizované pro potřeby koncernu.

V roce 1997 přichází Felicia Facelift a KUKA VKRC1. Od roku 2003 používá ŠKODA roboty KUKA VKRC2, které byly použity pro výstavbu projektů Octavia II a Fabia I. V této době bylo možné vidět ve svařovně robota COMAU, který se zde po dobu několika měsíců testoval. V roce 2005 přichází vylepšená edice KUKA VKRC2 ED05. V roce 1998 začíná Volkswagen standardizovat pro svoje potřeby roboty Fanuc. Cíl byl jasný. Přivést do hry dalšího dodavatele robotů. Poprvé se objevuje Fanuc ve svařovnách ŠKODA v roce 2011 s projektem Octavia III. Část linek byla postavena na řízení KUKA VKRC4 a část linek na řízení Fanuc R30-iA.

V roce 2017 začíná KUKA do svařoven ŠKODA dodávat vylepšenou edici VKRC4 ED15. S výstavbou zařízení v roce 2018 pro projekt Octavia IV přichází Fanuc s řízením R30-iB. Mezitím probíhá na koncernové úrovni standardizace dalšího dodavatele robotů. Do hry přichází ABB s řízením IRC5, které se objevuje ve svařovnách ŠKODA na začátku roku 2019 s výstavbou panelových dílů pro elektrické vozy Enyaq. Poslední novinkou ve svařovně je od roku 2019 řízení Fanuc R30-iB+. Ve svařovně nejsou jenom velké průmyslové roboty. Od roku 2018 zde pracují roboty od firmy Universal Robots. Podtrženo sečteno: svařovny dnes dosahují hloubky automatizace přes 85 %.

JAN ČEJKA, Ph.D.

expert na plánování svařoven

Jan působí v oddělení, které má na starost plánování a výstavbu nových svařoven a elektrozařízení. „Stavíme robotické linky, ve svařovně máme jeden z nejvíc automatizovaných provozů,“ říká. Škoda Auto má v Česku celkem čtyři svařovny, dvě v Boleslavi a dvě v Kvasinách. A tým plánování svařoven a elektrozařízení se podílí také na zahraničních projektech: působí rovněž v ruském městě Kalúga, Nižném Novgorodu či v indickém Púné a částečně také ve svařovně VW Bratislava. Jan mezi jednotlivými závody pendluje a hledá ta nejlepší řešení, díky kterým bude výroba efektivnější, kvalitnější i bezpečnější. K ruce má roboty od značek Kuka, Fanuc a ABB.

„Často přebíhám mezi kanceláří a výrobou. Sundám košili, rozvážu kravatu a běžím instalovat roboty. Jeden den jsem umazaný v montérkách, další den jdu prezentovat představenstvu inovační projekt – s aktovkou, kde mám sikovky a náhradní čepičky, protože pak zas běžím opravovat roboty. Jsem kancelářský technik i praktický robotik v jednom. A rozhodně se nenudím!"