Forbedret kvalitet og arbejdsmiljø med robottilpasset produktion
På Haldor Topsøe A/S’s fabrik for katalysatorer til diesellastbiler (diesel DeNOx) forbedres produktkvalitet og arbejdsmiljø.
Af Michael Fahlgren
Produktion af katalysatorer til diesellastbiler forgår på Haldor Topsøes fabrik ved Frederikssund. Otte robotter i fem celler håndterer de tunge katalysatorer, og en helt ny robotcelle tilpasser katalysatorelementet inden det belægges med selve katalysatoren. Denne tilpasning giver en bedre og mere ensartet produktkvalitet, og minimerer medarbejdernes kontakt med kemikalier. Som sidegevinst reduceres mængden af såvel råvare til produktionen som mængden af tungmetalholdigt affald, der skal bortskaffes, betydeligt.
Målet er en markedsandel på mindst 20%
Endnu er markedet for katalysatorer til dieselbiler meget begrænset i forhold til hvad der forventes, men i takt med at lovgivning vedrørende dieselbilers, og i første omgang diesellastbilers forurening vedtages rundt om i verden vil markedet vokse betydeligt.
For de ca. 80 medarbejdere på fabrik P3 hos Haldor Topsøe, hvor produktionen af denne katalysatortype foregår, er målet på sigt at opnå en global markedsandel på ikke under 20%. I dag er produktionen på 50.000 katalysatorer årligt, og produktionen kører konstant – 24 timer i døgnet, 365 dage om året.
– Det er et nyt marked for os, og vi har kun markedsført denne type af katalysatorer et par år. Derfor er vi i dag en mindre aktør; vi leverer eksempelvis til Scania og deres lastbiler. Men vores ambition er helt klar: Vi ønsker at erobre en markant markedsandel på verdensplan. Det kræver en strømlinet og effektiv produktion, hvor robotteknologi spiller en afgørende rolle, fortæller afdelingsleder Jakob Kyllesbech, P3 hos Haldor Topsøe A/S.
Avanceret katalysatorteknologi
Hvor markedets gængse katalysatorer er baseret på keramisk teknologi med den ulempe at den er skør som keramik, og derfor nemt går i stykker, er Haldor Topsøes baseret på en elastisk fiberteknologi. Desuden indebærer produktionsprocessen at Haldor Topsøe er i stand til at producere væsentligt større katalysatorer, med større diameter.
– Hvor traditionelle katalysatorer ekstruderes ud fra en ”pasta”, kan vi med vores teknologi i princippet producere med en hvilken som helst diameter kunderne måtte ønske. Indmaden har form som et stykke bølgepap, der coates med vores katalysator, og det er det, der gør vores produkt unikt, og meget anderledes end konkurrenternes, uddyber Jakob Kyllesbech.
Kvalitet og dokumentation i fokus
Som underleverandør til den automotive industri stilles der høje krav til produkternes kvalitet og ensartethed, ligesom der er fokus på dokumentation og styring af såvel papirgange som processer.
De krav der stilles til kvalitet og dokumentation kan bedst sammenlignes med de krav der stilles i medicinalindustrien.
Løser mange problemer på én gang
Produktionen af katalysatorelementet starter med en fuldautomatisk oprulning af basismaterialet fra store til mindre ruller, der manuelt lægges op på et transportbånd og føres ind i processen.
Herefter berøres elementet ikke af menneskehænder før det kommer ud som en helt færdig katalysatormonolit.
– Vi har to produkttyper: én uden metalsvøb, og én med. De rå monolitter lægges op på en fødepalle, der køres ind i robotcellen, som automatisk tager hånd om hele fremstillingen med montering i metalsvøbet. Automatiseringsgraden for hele produktionen ligger mellem 90% - 95% fordi vi ønsker at sikre en høj grad af ensartethed i processen. Vi skal være i stand til at dokumentere at processen er ensartet og kapabel. Og her er det oplagt at anvende robotteknologi. Desuden er der tale om en meget stor grad af ensidigt, gentaget arbejde, så der ligger naturligvis også et arbejdsmiljøaspekt i at få processen lagt over på robotter. I den nye robotcelle saver vi en del af basismaterialet, hvilket afgiver støv. Ved at lade en robot klare denne opgave har vi løst mange problemer – kvalitet, arbejdsmiljø og -sikkerhed samt ensartet produktionskapacitet – på én gang, fastslår Jakob Kyllesbech.
De fem robotceller
Som nævnt anvender Haldor Topsøe otte robotter i fem robotceller ved produktion af katalysatorer til diesellastbiler.
De fem celler består af den nye savecelle, en fyldningscelle, en tømningscelle med to robotter, en sleeving(muffe)celle med to robotter samt en vaskecelle – ligeledes med to robotter.
Processerne består dels i at tilskære basismaterialet, så det passer i længden til metalsvøbet, dels i at omvikle basismaterialet med en afstands- og tætningsmåtte og efterfølgende presse elementet ind i et metalsvøb – for til sidst at ”size” katalysatoren i en proces, som sikrer den korrekte afstand mellem katalysatorelementet og det omsluttende metalsvøb.
Hvor man tidligere først tilskar basismaterialet efter påføring af katalysatoren kan man med den nye savecelle tilskære dette inden påføring af katalysator.
Dette er en gevinst for miljøet, da det afskårne basismateriale ikke længere bortskaffes som farligt industriaffald via Kommunekemi.
– Med robotproduktion kan vi spore hver enkelt katalysator tilbage til starten, hvis der senere skulle opstå problemer med den. Men robotproduktion handler også om præcision og kostreducering. Som oftest køber vi ”færdige” robotter hos vores leverandører, men vi kan også selv programmere dem, som tilfældet eksempelvis er for vores fyldningscelle. Vi råder over vores egne eksperter, hvad angår servicering og vedligeholdelse af programmerne samt reparation og tilpasning, fortæller procesingeniør Klaus Hallø, Haldor Topsøe A/S.
Robotter godt for arbejdsmiljøet
Hos Haldor Topsøe vægtes arbejdsmiljøet højt og mange robotprojekter startes på baggrund af arbejdsmiljøproblemer - eller for at imødegå arbejdsmiljøproblemer.
– Det kan være teknisk svært og økonomisk tungt at løse arbejdsmiljøproblemer, derfor ser vi altid på hvordan situationen ville se ud, hvis ikke vi anvender automatik eller robotter. Ofte viser analyserne at robotprojekter er en både effektiv og økonomisk løsning, uddyber Klaus Hallø.
– Robotteknologien er rigtig god når det handler om at beskytte vores medarbejdere, og er med til at gøre Haldor Topsøe til et godt sted at være, tilføjer Jakob Kyllesbech.
Helt uberørt af menneskehånd
Næste skridt bliver at indføre automatisk, visuel inspektion af hver enkelt færdig katalysator, samt fuldautomatisk pakning, hvorved man undgår yderligere manuel håndtering af de tunge katalysatorer.
– I dag bruger vi et visionsystem til at fastslå katalysatorens placering i den sidste robotcelle. Det er nødvendigt for at robotten kan vide hvor den skal gribe. Samtidigt tjekkes det om stregkoderne er placeret på elementerne, og om de sidder det rigtige sted. Vi skal også tjekke emnerne for fejl, men det gør vi endnu manuelt i dag, slutter Klaus Hallø.
| Hvis Haldor Topsøe vinder Automatiseringsprisen 2008 skal Jakob Kyllesbech indstilles som modtager som repræsentant for Haldor Topsøes vedvarende arbejde, udvikling og satsning inden for praktisk anvendelse af automatisering og robotteknologi. |
Her tjekker Haldor Topsøes nye robotcelle, om katalysatoren har den rigtige diameter.
Høj opløsning:
[Haldor Topsøe 2.jpg]
Katalysatorelementet presses på plads i metalsvøbet i fyldningscellen.
Høj opløsning:
[Haldor Topsøe 6.jpg]
– Med robotproduktion kan vi spore hver enkelt katalysator tilbage til starten, hvis der senere skulle opstå problemer med den, fortæller procesingeniør Klaus Hallø, der her står til højre for afdelingsleder Jakob Kyllesbech, der begge er ansat på P3-fabrikken hos Haldor Topsøe A/S ved Frederikssund.
Høj opløsning:
[Haldor Topsøe 7.jpg]
– Robotteknologien er rigtig god når det handler om at beskytte vores medarbejdere, og er med til at gøre Haldor Topsøe til et godt sted at være, fortæller Jakob Kyllesbech.
Høj opløsning: [Haldor Topsøe 8.jpg]
Tekstfil i Wordformat [Haldor Topsoe - godkendt2.doc]