Chytrá výrobní linka pro komplexní a variabilní výrobu řeší dopady fluktuace

Zadání

• Dodávka poloautomatizované chytré výrobní linky pro výrobu 62 různých variant výrobků, používaných u 4 různých koncových zákazníků. Součástí zadání bylo omezit důsledky potíží spojených s požadavky koncových zákazníků na zvyšování komplexností výrobků a jejich variability. Dalším cílem bylo omezit dopady fluktuace operátorů ve výrobě a zajistit, aby správně interpretovaná výrobní data ve srozumitelné formě byla dostupná všem potřebným zaměstnancům.

Rozsah projektu

Při řešení jsme se společně se zákazníkem zaměřili na následující oblasti:

• Rychlost – Operátor má na obrazovce stanice elektronické instrukce a nemusí se složitě zaškolovat.
• Flexibilita – Každý operátor je schopen obsluhovat prakticky celou linku bez nutnosti hlubších znalostí. Linka operátorům pomáhá vyrábět desítky specifických variant komplexních výrobků pro několik zákazníků. Elektronické instrukce (texty + obrázky) je možno centrálně měnit a reagovat tak pružně na problémy, které se vyskytnou během výroby.
• Kvalita – Výrobní linka hlídá pořadí a správnost operací vč. evidence úkonů dle ID přihlášeného operátora (traceability). Součástí linky jsou zařízení pro testování a kalibraci výrobků.
• Efektivita – Obsluhující operátoři zvládají více úkonů a operací pro více variant výrobku, a to bez složité přípravy a školení (viz rychlost a flexibilita). Linkový server a chytrý software umožňují efektivně řídit procesy, neboť shromažďovaná výrobní data jsou správně automaticky analyzována a ihned zpřístupněna formou srozumitelných informací jak operátorům, tak i vedení firmy.
• Bezpečnost – Linka nedovolí operátorům provést úkony chybně (nesprávné postupy jsou evidovány a v případě, že to lze, je nutné je zopakovat správně). Linka pracuje v zabezpečeném online režimu a výrobní návody jsou elektronicky aktualizovány a archivovány.

Navržené řešení

Výrobní linka má svůj vlastní linkový databázový server pro sběr dat z výroby, zajištění traceability v rámci linky, řízení zdrojů a materiálů, správu receptur, reportů o výkonnosti linky apod. Funkce traceability je propojena se zbytkem celopodnikového výrobního informačního MES systému. Jednotlivé stanice jsou řízeny průmyslovými počítači, vybavenými softwarem LabVIEW.

Každá stanice má svou vlastní interní síť, která je schopna komunikovat s periferními zařízeními, jako jsou např. digitální a analogové vstupy a výstupy, řízené zdroje, kamery, skenery apod. Operátor je na každé stanici přihlášen pomocí identifikační čipové karty, a to ještě před zahájením práce. Stanice hlídá správnost operací a zaznamenává související úkony. Údržba na dálku je možná prostřednictvím zabezpečeného internetového připojení.

Příklady reportů: historie testování, výkonnost linky, pareto chyby, směnový hodinový report, rodný list produktu atd.

Použité systémy a nástroje

• Roboti Mitsubishi Scara (6-axis)
• Otočný stůl Weiss
• Kamery a kamerové senzory (Keyence, Basler)
• Automatické a ruční elektrické šroubováky Weber, Doga
• Snímače čárových kódů Honeywell a tiskárny čárových kódů Toshiba
• Podavače šroubků Quitcher
• Pneumatické a elektrické manipulátory FESTO
• Dopravníky Montrac
• Databáze a reporty MS SQL
• Průmyslové řídicí PC a servery (MS Windows + LabVIEW)