Výrobní procesy ve výrobě automobilů jsou vzrušující v mnoha směrech, v pozitivním směru tím, že procházejí nepřetržitými inovacemi a neustále se zdokonalují. V jejich rozvoji jsou využívány nové technologie, nápady, osvědčené i nově vyvíjené, sofistikované postupy. Jednu z hlavních rolí v tomto dynamickém rozvoji hraje moderní výrobní IT – MES, software, který pomáhá lidem ve výrobě i k omezení vzrušení negativních plynoucích z nižšího než očekávaného výkonu, ze ztráty z nedodržení parametrů jakosti nebo kvůli zpožďování dodávek.

Řízení montážních procesů

Řízení montážních procesů závisí na technologických postupech výroby konkrétních výrobků. V MES je možné konfigurovat sled výrobních operací, kontrolovat jejich provedení a jakost a dokumentovat jejich průběh. Příklady, které může využití správné výrobní IT přinést při řízení montážních procesů, získané implementací MES systému COMES, popisujeme níže. Pomocí rozhraní na řídicí systémy strojů dokáže COMES přímo řídit automatizované operace realizované stroji i synchronizovat toky materiálů linkami pomocí manipulátorů, robotů nebo dopravníků. Stejně tak prostřednictvím vhodně navrženého HMI COMES poskytuje instrukce operátorům v reálném čase, aby podporoval operace manuální. Nebo jen eviduje potřebné údaje z automatických nebo ručních výrobních operací.

Řízení montáže dle specifikace výrobku z JIT/JIS systémů

Výrobci automobilů dnes implementují sofistikované systémy plánování a řízení výroby, umožňující zasílání informací svým dodavatelům v reálném čase. Vycházejí z plánu výroby a ze specifikace automobilu vyráběného pro koncového zákazníka. Systémy dokážou vytvořit specifikace jednotlivých dílů, které jsou odeslány jejich výrobcům např. v JIT/JIS režimech. Prostřednictvím MES COMES výrobního závodu dodavatele je specifikace konkrétního dílu předána až na příslušnou montážní linku a pracoviště, kde výrobek vzniká. Pro jednoznačnou identifikaci vyráběného dílu podle daných požadavků jsou v průběhu výroby využívány buď čárové kódy (BC), nebo systémy využívající bezkontaktní identifikaci (RFID).

Užitečné funkce pro podporu montážních procesů

Každý výrobek se může skládat z jiných komponent. Na základě unikátního čísla výrobku (dále jen KN – může generovat přímo výrobce automobilu), které obsluha zjistí z jeho štítku čtečkou BC/RFID a plánu výroby, je obsluze na montážní lince v COMES zobrazeno, z jakých dílů se má finální výrobek skládat. COMES řídí výrobu tak, že obsluze sděluje, z jakých komponent má výrobek složit.

Pick To Light

Slouží pro podporu logistiky montážního pracoviště k jednoduššímu získání příslušného dílu z výrobního supermarketu ve správném čase. COMES naviguje obsluhu do regálového systému tak, že světelnou signalizací (viz obr. 1) umístěnou na závoře označí konkrétní pozici regálu, kde se nachází díl potřebný pro montáž. Po detekci odebrání správného dílu (ruka operátora, tlačítko) je úkon zaznamenán v COMES. Signalizace na regálu změní svůj svit při správném odebrání dílu tak, aby tento údaj byl patrný i obsluze v akci.

Obr. 1: Výrobní „supermarket“ osazený technologií Pick to Light

Pokud obsluha odebere díl z nesprávné pozice, je signalizace této pozice rozsvícena červeně a je spuštěna zvuková signalizace. Operátor nemá možnost pokračovat do doby, než provede odebrání dílů ze správné pozice a provede opravu v systému. Jsou možné modifikace dle způsobu řízení výroby a stupně implementace MES úrovně řízení:

• nasazení může být realizováno pro desítky až stovky pozic v regálovém systému pro více pracovišť současně nebo v rámci montážní linky
• světelné závory jsou umístěné na přední části regálového systému, ze kterého odebírá obsluha díly pro montáž
• detekce odebrání dílu z pozice je možné provádět automaticky závorami nebo variantně tlačítky (potvrzuje obsluha)
• použitý HW a SW – světelné závory vhodné funkčnosti, PLC Simatic, MES COMES

Výhodou Pick To Light systému může být u mezinárodních podniků kromě zvýšení produktivity a minimalizace chybovosti montáže také to, že světelný signalizační systém není závislý na jazyku operátora, a tedy může být ve stejném provedení použit v různých závodech různých zemí.

Potvrzovaná kontrola vstupních dílů pro montážní pracoviště

COMES řídí výrobu tak, že obsluze montážního pracoviště sděluje, z jakých dílů se má výrobek složit. Veškeré vstupující díly na montážní pracoviště jsou zobrazeny na terminálu ve formě fotografie. Operátor provádí potvrzení, že tyto díly byly použity. Variantním řešením je, že obsluze je v závěrečné operaci zobrazena koláž fotografií použitých dílů s přidanými náhodně vybranými fotografiemi jiných dílů (viz obr. 2). Operátor musí provést označení fotografií dílů, které při montáži byly použity. Efektem je vyšší stupeň kontroly a omezení chyb obsluhy, které mohou vyplývat ze soustavné monotónní práce. Nevýhodou je prodloužení pracovního cyklu. Tento montážní proces je možno spojit s funkcí Pick To Light do jednoho celku.

Obr. 2: Kontrola správnosti použitých dílů na terminálu operátora

Evidence odchylek výrobních parametrů

Pro každý stroj je možné konfigurovat limity jednotlivých výrobních parametrů a jejich překročení je následně reportováno nebo eskalováno. U složitější funkčnosti, jako je např. u vstřikolisů na plasty tlak polštáře, čas atd., jsou sledované parametry ukládány v trendech fyzikálních veličin za využití COMES modulu Historian, určeného pro sběr, analýzu a archivaci procesních veličin.

Evidence oprav chyb jakosti

Je spojena s unikátním číslem dílu KN. Operátor přečte BC dílu a eviduje se, co kdy kdo opravil. Terminály obsahují fotografie přípustných vad, které je možno opravit.

Plánování obalů

Je obvykle součástí plánovacího konceptu COMES APS, podle naplánované výroby je předem plánován i počet obalů a tento je i následně evidován.

Evidence výrobních časů

Slouží pro výpočty předpokládaného konce výrobních zakázek i pro případné prognózování vlivu na logistiku – zpoždění expedice. Je součástí standardního COMES konceptu pro monitorování a vyhodnocování výroby COMES OEE s mnoha dalšími funkcemi, jako je automatické počítání kusů, odvádění výroby, práce, spotřeb materiálu aj.

Monitoring chodu podpůrných zařízení

Např. ohřevy forem, lisů atd. Sledovaný je čas chodu a případné odchylky, jako jsou např. ohřev delší než stanovený, náhlé vypnutí ohřevu aj., jsou eskalovány.

Eskalace

Při prostoji, který převýší zvolenou délku, při zvýšení výskytu vad, pro ruční přivolání pomoci atd. může být problém eskalován na další pracovníky nebo manažery formou SMS, e-mailů atd. Dle nastaveného schématu nadřízeným, resp. zodpovědným osobám. V COMES je možné konfigurovat eskalační pravidla a postupy uživateli.

Management nástrojů a forem

COMES nabízí Elektronický deník nástroje/formy. Eviduje moto-hodiny s rozlišením na jednotlivé stroje, na kterém stroji byla forma osazena, evidenci oprav (co – kdo – kdy), uvažuje vazbu na plánování výroby (i údržby), zobrazuje deník přímo na terminálech operátora u stroje (podpora i pro seřizovače). Komplexní řešení údržby všech strojů s dalšími funkcemi je realizováno CMMS modulem COMES Maintenance.

Dokladování kontroly jakosti expedovaných výrobků fotografiemi

Lze využít k odmítnutí neoprávněných reklamací zákazníka u vad, které vznikají při následných procesech (logistika, manipulace aj.), mimo odpovědnost výrobce dílu. Kontrolní pracoviště expedice výrobků je vybaveno kamerami. Pokud budou kontrolní pracoviště fotografovat různé výrobky, je doporučeno zvážit osazení separátních kamer pro každý výrobek zvlášť. Pracoviště je dále vybaveno terminálem s dotykovým displejem (viz obr. 3), čtečkou čárových kódů a Switch s PoE napájením pro kamery.

Přístup k fotografiím je možný prostřednictvím COMES reportu spolu s dalšími funkcemi (dohledatelnost fotografií aj.). Vzdálený přístup bude možný prostřednictvím VPN. Fotografie jsou mazány po zvoleném časovém období automaticky. Parametr je nastavitelný.

Obr. 3: Terminál operátora pro ovládání výstupní kontroly kvality

Dokumentace k výrobě

Odkaz na výrobní dokumentaci nahrazuje papírovou dokumentaci dříve přítomnou na pracovištích.

Personální management (HR)

Matice zastupitelnosti a její funkce, COMES řeší i proškolení pracovníků a kontrolu při přihlášení na pracovišti, zda má odpovídající oprávnění. Exspirace školení, resp. kvalifikace operátorů po zvoleném čase, automatické prodlužování kvalifikace při práci na daném stroji, možnost proškolení a záznamu přímo z pracoviště. Plán školení. S dalšími funkcemi COMES, jako jsou monitorování výroby, přehledová i detailní vizualizace a vyhodnocování průběhu výroby v reálném čase, získá výrobní tým účinný IT nástroj pro operativní řízení a optimalizaci probíhající výroby. Zpracováním historických dat získá management rovněž podklady pro objektivní hodnocení pracovníků i trvalé zlepšování výrobních procesů.

Elektronické řízení výroby – vize Industry 4.0.

Představu o výrobních postupech budoucnosti najdeme i ve vizi Industry 4.0 – MOM (Manufacturing Operations Management). Stejné cíle má i Elektronické řízení výroby, řešení COMPAS automatizace, které je dlouhodobě vyvíjeno a nasazováno společně s vývojem systému COMES již od roku 2008. Pomocí inteligentních technologií se v budoucnu budou výrobky pohybovat v technologiích samy od jedné výrobní operace k druhé, např. pomocí inteligentních robotů nebo dopravních systémů podle své specifikace, uložené v nich na začátku výrobního procesu a generované finálním výrobcem automobilu budoucími JIT/JIS systémy. Chcete s námi modernizovat svoje výrobní procesy technologiemi budoucnosti?

Ing. Vlastimil Braun