תעשייה חכמה נכנסת יותר ויותר לעולמות הייצור המסורתיים. זו משמשת כחמצן לנשימה לתעשייה המקומית. בעזרתם היא מצליחה לשגשג, לפתח מוצרים מתוחכמים יותר, להוריד עלויות ולהתחרות בשוק הגלובלי מול מדינות בעלות כוח אדם זול מחד, ומול מעצמות טכנולוגיות מאידך.
להתפתחות הזו אחראית בין היתר חברתSU-PAD, אחת מהשחקניות החזקות במשק שמביאה את רוח השינוי. החברה מייצגת מותגים מובילים בעולם בתחומי הדפסת תלת הממד, האוטומציה, ההזרקה והריתוך. "אנחנו מספקים פתרונות לפני מכונות", אומר זיו שדה, סמנכ"ל שיווק ומכירות בחברה. "החברות שאנחנו מייצגים מובילות בתחומן ומאמצות בשמחה כל אתגר חדש שעולה מהשטח", הוא מעיד מניסיון.
מעכשיו אמרו קובוט ולא רובוט
במדינה כישראל, בה קיים קושי בגיוס כוח אדם, חייבים להתייעל. אוטומציה היא דרך נהדרת לעשות זאת אך לרוב היא מצריכה יכולות תיכנות מורכבות, כלובי בטיחות להגנה ורובוטים ייעודיים לכל משימה.
לשמחתנו, בשנים האחרונות נולד בתעשייה סוג חדש של רובוטים, או בשמם המדוייק – קובוטים. השם נגזר מקיצור הביטוי: Collaborative robot וייחודם הוא בעבודה בטוחה ומשותפת לצד האדם ברצפת הייצור. חברת UR הדנית מובילה תחום זה בעולם. הרובוטים של החברה בעלי שישה צירים עם חופש תנועה מירבי ואלפי אביזרי קצה המתאימים לאינספור פעולות. ממשק המשתמש נוח ומכיל רצפי תכנות מוכנים מראש שאינם מצריכים הכשרה מקדימה.
מפעל ארד מדי מים מספר מניסיון
על מנת ללמוד מהשטח איך מהלך אוטומציה שכזה יכול להשפיע על המפעל, שוחחנו עם מנהל מפעל הפלסטיקה של חברת ארד, עדי ארגמן. בהובלתו, ביצעה ארד מהפכת אוטומציה ברצפת הייצור והביאה לשיפור ניכר ביעילות.
"בכל מפעל ותיק מתפתחים, לאורך השנים, הרגלי עבודה שקשה להשתחרר מהם. המוטיבציה שלנו לצאת מאזור הנוחות נוצרה בעקבות העלייה הגדולה בדרישה למדי מים מפלסטיק. הייצור גדל משמעותית והבנו שעלינו להתייעל כדי לעמוד באספקות מוצר במחיר תחרותי לשוק. הדרך הייתה מעניינת, וההשקעה השתלמה. שילבנו קובוטים לעבודות הרכבה, מיון ואריזה – עבודות שעד לאותו הרגע בוצעו ע"י עובדים אנושיים. צמצמנו משמעותית את כוח האדם, התפוקות עלו בכ-60%, והחשוב מכל, ביטלנו את כל העבודה עם קבלני המשנה. זה לבד מאפשר שליטה טובה יותר באיכות המוצר וחוסך מאות אלפי דולרים בשנה. אני ממליץ בחום לא לחשוש מההשקעה. ההחזר מהיר ועומד על שנה אחת בלבד".
רכבים אוטונומיים - לא רק בכביש
עולם נוסף שחווה מהפכה ממש בימים אלו הוא עולם השינוע התוך מפעלי. את אותה המהפכה שעושה גוגל וטסלה על הכבישים עם הרכבים האוטונומיים, עושה חברת MIR הדנית ברצפת הייצור. לא עוד תאונות מלגזה, מחסומי בטיחות והמתנה ארוכה לזמינות המלגזן. מעכשיו ניתן להצטייד בעגלות אוטונומיות שנעות בביטחון ברצפת הייצור ומשנעות עצמאית משטחים וחלקים לעמדות העבודה. בדומה לקובוטים גם העגלות בטוחות לשימוש. הן יעצרו אם יעבור אדם בסביבה וישנו את מסלולן מול כל מכשול.
שימוש בעגלה אוטונומית שכזו נעשה בימים אלו במפעל STANLEY ישראל. שם משמשת העגלה לשינוע פנים מפעלי של קרטונים המכילים תוצרת גמורה. בחברה מספרים כי הטכנולוגיה הביאה לשיפור הבטיחות בסביבת העובדים ולהתייעלות וחיסכון ברצפת הייצור.
מזריקים בחוכמה
רובוטיקה ואוטומציה מהווים את לב ליבה של התעשייה החכמה. אולם החדשנות הדיגיטלית אינה נחלתם הבלעדית והוא זולגת לה גם לעולמות ייצור מסורתיים יותר כהזרקת פלסטיק. שם היא מביאה לשיפורים בתפוקות, באיכות ומפחיתה את התלות בכוח אדם. חברת ARBURG הגרמנית נמצאת בחזית הטכנולוגית בתחום. החברה השיקה לאחרונה מערכת בקרה חדשה GESTICA למכונות המתהדרת בתמיכה דיגיטלית נרחבת. בין החידושים: חוויית משתמש מעולמות הסלולר, שמירת אלפי נתונים ואופטימיזציה של הגדרות הייצור עליהם, סימולציות זרימה ומילוי על גבי המכונה לסט-אפ מהיר, תכנות נוח וקישוריות לסביבת הייצור ההיקפית באמצעות פרוטוקול OPC UA.
פורטל לקוחות חדש ודיגיטלי, arburgXworld, הושק גם הוא לאחרונה. הפורטל מספק חנות וירטואלית, מרכז המידע, שירות וטיפולי תחזוקה במקום אחד. ניתן לצפות בשרטוטים ורשימת חלקי חילוף, לפתוח קריאות שירות או דרישה לחלפים.
אין חכם כבעל הניסיון
תב-מדיקל, אחת החברות הישראליות המובילות בתעשייה, משתמשת ותיקה של מכונות החברה. כמי שפעילה בתחום היישומים הרפואיים, כל מכונות ההזרקה מתאימות לחדרים נקיים שאליהם מוזרמים המוצרים להרכבה ואריזה.
בשנים האחרונות ביצעה החברה קפיצה טכנולוגית עם פיתוח תהליך הזרקה לשתלים דנטליים מזירקוניה. “לקחנו את הניסיון הרב שצברנו בהזרקת פלסטיק ואת התמיכה שקיבלנו מ-ARBURG ויישמנו אותם בהזרקה של חומרים קרמיים. אנחנו החברה הראשונה בעולם שפיתחה את התהליך וחלוצים בקבלת אישור FDA על המוצר", מספרת רויטל שבתאי, סמנכ"לית השיווק של החברה.
ריתוך מתקדם
תעשייה חכמה מלווה את המוצר לאורך כל התחנות במהלך הייצור, האריזה והשינוע שלו. אם מכונות ההזרקה עזרו לנו לייצר את המוצר הגולמי, תהליכי הרכבה וריתוך עוזרים לחבר מספר חלקים למוצר המוגמר.
שיטות מסורתיות לחיבורים כללו פתרונות מכאניים, הדבקה ואף הלחמה בחום. אולם אילו אינן מאפשרים חזרתיות גבוהה, תיעוד ועקיבות התהליך. לשם כך מקדמים ב-SU-PAD שתי שיטות ריתוך מתקדמות. האחת, ריתוך אולטרסוני של חברת HERRMANN ULTRASONICS המתבססת על ויברציות ליצירת חום בנקודת החיבור. השנייה, ריתוך לייזר של חברת LEISTER המאפשרת למקד את אזור החימום בדיוק לנקודה הרצויה. הריתוך יכול להתבצע במגוון גיאומטריות: ריתוך נקודתי, היקפי, כדורי ואף ריתוך וילון, הלחמה של קו אורכי הרץ על המוצר.
שיטות ריתוך אלו בעלות מספר יתרונות, הריתוך נקי תוך חימום מינימאלי של האזור הרצוי, מתאים לחלקים גדולים ותלת ממדיים, מדוייק ושחיקת הציוד נמוכה. יתרון נוסף שיש לריתוך לייזר על פני אולטרסוני הוא התאמתו גם למוצרים גמישים.
את כל הציוד הזה ניתן "להרגיש בידיים" במעבדת הניסיונות של SU-PAD. המכונות מיועדות לצרכי הדרכה ולימוד וכן לניסיונות ולבדיקות היתכנות של לקוחות החברה.
הדפסה תלת ממדית נכנסת לעולמות הייצור התעשייתי
לא ניתן לסכם תעשייה חכמה בענף הפלסטיק בלי להזכיר טכנולוגיה שצוברת תאוצה מטורפת בכל שנה מחדש – הדפסת תלת הממד. ניתוחי שוק מראים פוטנציאל צמיחה גדול ביותר שיגיע ל-25 מיליארד דולר בשנת 2025.
טכנולוגיית הדפסת תלת הממד מנגישה את יכולות הייצור ומעבירה אותן מרצפת ייצור תעשייתית מורכבת לשולחן המעבדה. כמו בהרבה מתחומי ההיי-טק, ישראל נחשבת למובילה עולמית גם בתחום זה. בראש הרשימה נמצאת חברת Stratasys הישראלית. הנוכחות המקומית, באמצעות נציגתה SU-PAD, מספקת יתרון משמעותי ללקוחות בישראל מבחינת השירות והתמיכה המקצועית. לא אחת ניתן לראות את לקוחות החברה מתנסים במדפסת בטא עוד לפני השקתה הרשמית, נחשפים לחזית הטכנולוגיה ואף עוזרים מניסיונם לתהליך הפיתוח.
את שנת הקורונה ניצלה Stratasys בחוכמה. החברה עברה תנופת צמיחה גדולה שכללה גם גידול אורגני ע"י פיתוחים חדשים וגם מיזוגים ורכישות מעניינות. אלו הביאו אותה להחזיק חמש טכנולוגיות הפורשות למעשה את כל השיטות האפשריות לייצור תלת ממדי. בין הטכנולוגיות: FDM לחלקים פונקציונאליים, PolyJet לחלקים ראליסטיים, SAF, SLA ו-DLP להדפסה תעשייתית.
מעניין לראות שכל הטכנולוגיות החדשות שאימצה החברה מתמקדות כולן בהדפסה מהירה בנפחים גדולים. יכולות אלו מקרבות את טכנולוגיית ההדפסה התלת ממדית, שעד עכשיו הייתה ממוקדת יותר בייצור אבות טיפוס, ליכולות הייצור התעשייתי של הזרקה. משימות של ייצור אלפי ועשרות אלפי חלקים, שעד עכשיו הצריכו ייצור מסורתי בתבניות, יכולות להיות מיוצרות מעתה בהדפסה, במהירות ובעלות משתלמת.
נפרט כאן על מדפסות המייצגות את שלושת תחומי הפעילות שהזכרנו:
הדפסות ראליסטיות
ה-J55 עובדת עם חומרים צבעוניים ומאפשרת לדמות בדיוק רב את החלק האמיתי. זאת גם כאשר החלק מורכב ומאופיין בטקסטורות שונות, עשוי מעור, בד או עץ. כל אלו ברזולוציה מצויינת, דיוק גבוה וגימור פני שטח מעולים. ה-J35 מתמקדת בחומרים הנדסיים. היא יכולה לעבוד עם מספר חומרים במקביל כך שניתן לייצר בעזרתה חלק אחד המשולב חומרים שונים או לייצר במקביל, על אותו מגש הדפסה, חלקים מחומרים שונים. המדפסת קומפקטית ומתאימה בקלות לשולחן העבודה. בעזרתה ניתן לקצר משמעותית את זמני הפיתוח. ניתן להשתמש בה על מנת לבצע סקרי דעת קהל למוצרים חדשים, ביקורת בקבוצות מיקוד, בדיקה ארגונומית של השימוש בחלק ועוד.
הדפסות פונקציונאליות
מדפסות בטכנולוגיית ה-FDM מאפשרות לייצר מוצרים בעלי חוזק מכני במהירות ובגמישות צורנית ייחודית. לאחרונה השיקה Stratasys את מדפסת F770 המאפשרת לייצר חלקים בטכנולוגיית FDM. ייחודה הוא שטח הדפסה גדול במיוחד, 1000X600X600 מ"מ, והיא מגיעה עם תג מחיר אטרקטיבי. המדפסת מתאימה לעבודה עם ASA ו-ABS ומצוידת במכלי חומר גלם גדולים המאפשרים לה עבודה ממושכת, וכן בתא הדפסה המחומם במלואו.
הדפסות תעשייתיות
Stratasys מחזיקה במגוון טכנולוגיות תלת ממד לייצור תעשייתי. את חלקן פיתחה בעצמה, כמו טכנולוגיית הדפסת האבקה SAF, ואת חלקן רכשה. נתמקד כאן בטכנולוגיית P3 שפיתחה חברה אמריקאית בשם Origin, שנרכשה בשנה שעברה ע"י Stratasys. טכנולוגיה זו מתאימה לייצור סדרות של עשרות, מאות ואף אלפי חלקים. המדפסת מפלמרת פוטו-פולימר בעזרת מקרן ומציגה את קצב ההדפסה המהיר ביותר בשוק. החלקים המתקבלים אסתטיים ומדויקים עם גימור פני שטח ותכונות ברמה של חלק מוזרק.
למדפסת רשימת חומרים מרשימה הכוללת אלסטומרים, חומרים עם הסמכות רפואיות ודנטליות ואף חומרים חסינים לאש ועם רכיבים קרמיים שפותחו בעזרת יצרניות ענק של חומרי גלם מובילות לחומרים פלסטיים, כגון Henkel, BASF ו-DSM.
המהפכה התעשייתית הרביעית כבר כאן!
עולמות התעשייה המסורתית נמצאים בפני שינוי. המהפכה התעשייתית הרביעית רובצת לפתחנו וחברות שלא ישכילו לאמצה, ימצאו עצמן עוד כמה שנים בתחרות קשה. כפי שניתן לראות, הכלים והטכנולוגיות כבר קיימים. גם חברה שתתמוך בהטמעה ובאפיון יש כאן וב-SU-PAD מזמינים אנשים מהתעשייה ליצור קשר ולהתייעץ.
מהפכת הדיאגנוסטיקה הרפואית יוצאת לדרך
הקורונה כאן כדי להישאר. לצערנו. מציאות החיים לא תחזור להיות כשהייתה. זנים חדשים יצוצו, חיסונים חדשים יפותחו, וכולנו נצטרך פשוט ללמוד לחיות עם זה.
קיבוץ חצרים, מי שחתום על ההצלחה המסחררת של נטפים ששינתה את פני תעשיית ההשקיה, ראה את הנולד. הקיבוץ השקיע בחברת הזנק ישראלית בשם Picodya, או "נטפים הבאה", כפי שקוראים לה בשבילי הקיבוץ.
Picodya מובילה את המהפכה הבאה בעולם הדיאגנוסטיקה הרפואית. היא מפתחת צ'יפים מיקרופלואידים שישולבו במכשירי דיאגנוסטיקה ניידים. אלו ימוקמו בכל מקום: נמלי תעופה, אולמות תרבות, בתי ספר, מרפאות קהילתיות ועוד. בבדיקה פשוטה ומהירה יהיה ניתן להכניס דגימה דם מאצבע הנבדק לצ'יפ ולבדוק במקביל אלפי מחלות, והקורונה בתוכן.
ואיך כל זה קשור לפלסטיקה?
החברה הוקמה רק ב-2018. בתהליך הפיתוח הייחודי והמהיר תמכו מדפסות תלת ממד כמובן. "עוד לפני שקנינו כיסא אחד למשרד, כבר רכשנו שתי מדפסות תלת ממד של חברת Stratasys. בלעדיהן לא היינו יכולים להגיע לאן שהגענו היום”, אומר יהודה יעבץ-חן, היזם וה-CTO של Picodya. “ביצענו עשרות דוגמאות של חלקי המערכת השונים תוך שבוע בודד, מה שלא היה אפשרי בדרכים המסורתיות של עיבוד שבבי או הזרקה. 20 שנות פיתוח בשיטות קונבנציונאליות נדחסו לשלוש שנים אינטנסיביות. קיבלנו תמיכה נהדרת מ-Stratasys ומ-SU-PAD, הנציגה של החברה בישראל".
הצ'יפים המיקרופלואידים עצמם יאוכסנו בתוך מחסניות פלסטיק שאותן יהיה צריך לסגור, לאטום ולרתך. הריתוך במקרה זה הוא משימה מורכבת מכיוון שהוא צריך להיות נקי ולשמור על דיוק גבוה בממדים של תעלות הזרימה המיקרוניות. Picodya תבצע הרכבות אלו על בסיס טכנולוגיית ריתוך לייזר של LEISTER מתוך הבנה כי רק טכנולוגיה שכזו יכולה להביא לסגירה הרמטית ומדויקת עם עמידות מלאה לדליפות.
אין טוב כמראה עיניים:
לצפייה בתהליך הטמעת האוטומציה במפעל ארד מדי מים, סרקו את הקוד:
לצפייה בסרטון על J55 שצולמה בעבודה אצל לקוח ישראלי, Synergy, סרקו את הקוד:
