Fundamenty Przemysłu 4.0 – dwa przykładowe wdrożenia

FCA

fot. FCA

Automatyzacja, robotyzacja, informatyzacja procesów z użyciem najnowszych technologii przynosi wiele korzyści. Niezwykle istotny w tym zakresie jest wybór obszaru, który będzie strategiczny z punktu widzenia prowadzonej działalności. Prezentujemy dwa przykłady wdrożeń, pozwalające prześledzić, jak rozwiązania wpisujące się w koncepcję czwartej rewolucji funkcjonują w praktyce branż motoryzacyjnej i budowlanej.

Case study: Wdrożenie Internetu Rzeczy i Rozszerzonej Rzeczywistości w branży motoryzacyjnej

Fiat Chrysler Automobiles (FCA) oczekiwał zmniejszenia kosztów operacyjnych serwisu, nowoczesnych rozwiązań, poprawy bezpieczeństwa i efektywności pracy. Te cele ma realizować technologia Rozszerzonej Rzeczywistości. Za wdrożenie w zakładach w Bielsku-Białej odpowiedzialna była spółka Transition Technologies PSC (TT-PSC).

Bielskie zakłady FCA stoją przed wieloma wyzwaniami związanymi z bezpiecznym i efektywnym wytwarzaniem ekologicznych silników benzynowych, a także kosztami serwisu i eksploatacji nowoczesnych, zrobotyzowanych linii produkcyjnych. Zakład musi szybko reagować na zmieniające się specyfikacje produktów, które nieprzerwanie są dostosowywane do wymagań, norm i zmieniającego się rynku. W tak dynamicznych warunkach również pracownicy muszą być na bieżąco edukowani, a ich miejsce pracy nieustannie dostosowywane do nowych zamówień. Same linie produkcyjne w zakładach także podlegają modernizacji, dlatego dział utrzymania ruchu musi reagować na zachodzące zmiany, dostosowywać procedury oraz poszerzać bazę wiedzy serwisowej. W miejscu, jakim są zakłady wytwórcze, gdzie wysokie normy efektywności wymagają szybkiego wykonywania powierzonych zadań, przestrzeganie procedur bezpieczeństwa i zasad BHP jest niezwykle istotne. Dostęp i szybkie uzyskanie informacji o miejscach niebezpiecznych bez konieczności przebywania w nich, pozwala podnieść standardy bezpieczeństwa w obiekcie, a prawidłowa i efektywna prezentacja instrukcji BHP jest kluczowa dla zrozumienia obowiązujących zasad. Aby praktycznie zastosować idee Fabryk Przyszłości i Przemysłu 4.0, czyli nieustannie podnosić skuteczność i wydajność działania przedsiębiorstwa przy jednoczesnym minimalizowaniu przestojów na produkcji i zagrożeń dla pracowników, FCA zwróciło się do Transition Technologies PSC.

W trakcie pierwszych kilku spotkań opracowano wspólną koncepcję działania. Firmy uruchomiły projekt badawczy, który w założeniach opierał się o technologie Rozszerzonej Rzeczywistości (ang. Augmented Reality AR) oraz Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT) jako środkach do osiągnięcia celów wyznaczonych przez FCA. Eksperci TT-PSC, specjaliści w dziedzinie oprogramowania dla przemysłu, opracowali rozwiązanie dostosowane do potrzeb zakładu i likwidujące kluczowe problemy dotyczące efektywności, a także BHP. Wdrożenie idei Przemysłu 4.0 rozpoczęto od wsparcia serwisu i utrzymania ruchu przez rozwiązanie IoT połączone z zastosowaniem technologii AR dla pracowników tego działu. Szczególną rolę pełniły informacje kontekstowe, czyli przedstawiające istotne informacje odpowiedniej osobie w odpowiednim momencie. Zainstalowany w FCA zintegrowany system wykorzystuje dane z systemów automatyki przemysłowej (OPC UA) i prezentuje je użytkownikowi w czasie rzeczywistym. Wykorzystanie zaawansowanego silnika graficznego pozwoliło na stworzenie procedur graficznych 3D, nakładanych na rzeczywiste obiekty i tworzących obraz połączony. Każdy istotny moduł został opracowany w formie cyfrowej, pozwalającej na eliminację papierowych instrukcji i lepszą kontrolę wykonywanych zadań. TT-PSC udało się stworzyć zupełnie nowy poziom dostępu do informacji technicznej, dotyczącej zarówno parametrów pracy urządzenia, jak i przewidywania wystąpienia potencjalnych awarii. Jednocześnie zaimplementowany system ostrzeżeń pomógł stworzyć w fabryce środowisko sprzyjające bezpiecznej i efektywnej pracy.

Rozwiązanie wdrożone przez spółkę, po rozszerzeniu implementacji rozwiązania na wszystkie elementy robotyki na nowych liniach, pozwoli na zmniejszenie kosztów operacyjnych serwisu przez automatyzację i unifikację zadań serwisowych, a także optymalizację struktury zarówno wewnętrznego serwisu utrzymania ruchu, jak i wewnętrznej komunikacji. W efekcie zwiększy to skuteczność procedur serwisowych i skróci czas ich trwania.

Dalszy rozwój projektu i powstałych w jego rezultacie rozwiązań będzie przebiegać dwutorowo. Z jednej strony, wraz z rozwojem nowych linii produkcyjnych, dołączane będą do niego nowe maszyny, z drugiej natomiast nastąpi proces migracji technologicznej do bardziej ergonomicznych platform AR. Umożliwi to zarówno dalszą poprawę parametrów pracy, np. zmniejszenie czasu i ilości przestojów, redukcję czasu dostępu do dokumentacji technicznej czy ilości błędów w procedurach wykonywanych przez pracowników. Jednocześnie otwarta zostanie droga do osiągnięcia kolejnych benefitów w postaci jeszcze szerszej automatyzacji operacji czy raportowania wyników osiągniętych przez pojedynczych pracowników, jak i całe działy.

Case study: Automatyzacja i robotyzacja procesów w branży budowlanej

Firma Wiśniowski, producent ogrodzeń i bram przemysłowych, w zakresie inwestycji w nowe technologie zdecydowała się na kolejny krok automatyzacji i robotyzacji procesów. W ramach tego projektu zautomatyzowano spawanie przemysłowych systemów ogrodzeniowych oraz zrobotyzowano czyszczenie paneli kratowych. Jest to także przykład możliwości indywidualizacji produkcji na masową skalę. Dostawcą technologii i głównym wykonawcą była firma ASTOR, a za integrację odpowiadały firmy Zelkon i Acars.

Wiśniowski realizuje produkcję w oparciu o Zintegrowany System Zarządzania Jakością. Wszystkie elementy ogrodzeń i bram przemysłowych są wycinane laserowo, spawane przez roboty i poddawane metodom ochrony antykorozyjnej w postaci cynkowania i malowania proszkowego.

Koncepcja zrobotyzowanego spawania systemów ogrodzeniowych, które są jedną z kluczowych grup produktowych, pojawiła się w planach zarządu już kilka lat temu. Z powodu szerokiego spektrum rodzajów oraz wymiarów produkowanych ogrodzeń, automatyzacja tego procesu w firmie była bardzo trudnym przedsięwzięciem i przeprowadzona została w dwóch etapach. Pierwszy z nich został zrealizowany w latach 2014/2015, kiedy wdrożono pierwsze stanowisko do zrobotyzowanego spawania systemów ogrodzeniowych dla klientów indywidualnych. W roku 2016/2017, wspólnie z firmą ASTOR oraz integratorami Zelkon i Acars, wdrożono etap drugi – automatyzację spawania przemysłowych systemów ogrodzeniowych oraz zrobotyzowanego czyszczenia paneli kratowych. W procesie automatyzacji spawania firma ASTOR dostarczyła nowoczesne roboty i systemy sterujące oraz wartość dodaną: optymalizację większego procesu – przepływu i realizacji zamówienia, wspierającą strategię kompleksowej obsługi klientów.

 Wiśniowski

fot. Wiśniowski

Zamówienie jest automatyzowane już na etapie złożenia go w punkcie handlowym. Oprogramowanie stworzone i wdrożone przez integratora Acars zapewnia płynny przepływ zamówienia. Zapisane w systemie ERP zamówienie jest automatycznie zamieniane na program dla robotów przemysłowych – system autokonfiguruje się do procesu spawania produktu zgodnego ze złożonym w systemie zamówieniem. Dzięki temu możliwa jest realizacja zindywidualizowanej produkcji na masową skalę. – Uzyskany wymiar automatyzacji umożliwia pełną kontrolę nad procesem i wysoką elastyczność wytwarzania – wyjaśnia Adam Pajda, kierownik projektu, specjalista ds. systemów sterowania i robotyki, ASTOR. – Dzięki integracji danych systemu ERP z systemem produkcji czas przygotowania nowego produktu jest znacznie krótszy. Rozwiązanie, oparte o nowoczesne roboty przemysłowe Kawasaki, wspiera realizację celów biznesowych klienta i wpisuje się w ideę Przemysłu 4.0.

Stanowisko ASTOR Green Welding zrealizowane przez integratorów Zelkon i Acars, działa w oparciu o dwa roboty przemysłowe Kawasaki RA006L, dedykowane do spawania oraz osprzęt spawalniczy marki Fronius. Roboty poruszają się po 17-metrowym torze jezdnym, co umożliwia spawanie bram o dużych gabarytach. Roboty są zamontowane na słupowysięgnikach – pozwala to na optymalizację pracy pod kątem wydajnościowym i maksymalizację zasięgu robotów. Roboty współpracują również z pozycjonerami ASTOR Green Welding. Zastosowanie dwóch podobnych obrotników pozwala na dużą uniwersalność stanowiska – roboty mogą jednocześnie spawać jeden obiekt na większym pozycjonerze lub niezależnie pracować na obu stanowiskach, produkując dwie bramy naraz. Modułowość pozycjonerów ASTOR pozwala na dalszą rozbudowę systemu lub ich modyfikację w celu dostosowania do nowych potrzeb zakładu produkcyjnego. – Wdrożone rozwiązanie to niesłychana wygoda dla operatorów – przyznaje Mariusz Leśniak, operator zrobotyzowanych linii spawalniczych w firmie Wiśniowski. – Co musi umieć operator? Przede wszystkim znać sekwencję systemu, złożyć produkt z odpowiednich elementów w odpowiedniej kolejności na przyrządzie, włączyć przycisk, kontrolować proces spawania.

Dodatkowym profitem dla operatorów stanowiska jest zastosowanie automatycznie sterowanych niecek pod obrotnikami, które wpuszczane są w podłogę w momencie obrotu bramy, a równają się z poziomem posadzki podczas montażu i demontażu bramy przez operatorów. Takie rozwiązanie upraszcza pracę oraz dba o bezpieczeństwo pracowników.

Interfejsem dla użytkownika jest komputer panelowy Astraada, wyposażony w oprogramowanie Wonderware InTouch, który oprócz narzędzia sterującego systemem pełni funkcję łącznika pomiędzy wewnętrznymi systemami firmy oraz oprogramowaniem stanowiska. Mózgiem całego systemu jest flagowy kontroler PACSystems RX3i marki GE Automation&Controls. Zapewnia on ciągłą komunikację pomiędzy elementami systemu i kontroluje jego pracę. – Automatyzujemy te procesy, których robotyzacja daje realne korzyści – podkreśla Maciej Socha, dyrektor systemów ogrodzeniowych i zabezpieczeń antykorozyjnych z firmy Wiśniowski. – Korzystając z nowoczesnych technologii, podnosimy jakość procesów produkcyjnych oraz, co bardzo istotne, zwiększamy bezpieczeństwo pracy operatorów. Wspólnie z firmą ASTOR wdrożyliśmy linię do automatycznego spawania. Dzięki temu osiągamy doskonałą jakość spoin oraz wysoką produktywność.

Dzięki temu projektowi osiągnięto znaczne oszczędności czasowe w procesie realizacji zamówień oraz zoptymalizowano pracę programistów i operatorów stanowiska spawalniczego. Roboty zapewniają powtarzalną jakość spawania. Spoiny są wyjątkowo estetyczne i idealnie przygotowane do dalszych etapów produkcji. Zastosowanie robotów pozwala na podnoszenie kwalifikacji zawodowych operatorów. Dzięki wprowadzonemu systemowi możliwe było usystematyzowanie samego procesu produkcji – począwszy od planowania produkcji, poprzez jej realizację, aż po jakość wyrobu końcowego. Proces ten stał się bardziej przewidywalny, dokładny. System pozwolił także na skrócenie czasu realizacji zleceń seryjnych – głównie w kontekście zleceń eksportowych. Został on wprowadzony tam, gdzie była konieczność wykonywania powtarzalnych i monotonnych czynności oraz tam, gdzie warunki pracy były uciążliwe dla ludzi.

Robotyzacja produkcji zapewniła wzrost wydajności, pozwoliła poprawić jakość oraz ustabilizować procesy technologiczne, a dodatkowo skróciła czas wykonywania czynności. Wprowadzenie tego systemu dało również możliwość optymalnego zagospodarowania przestrzeni hali produkcyjnej. Automatyzacja pozwoliła zachować dynamikę i płynność produkcji, a także produkować pod indywidualne zamówienia.

Oferta: automatyka magazynowa, case study, centrum logistyczne, dystrybucja, logistyka, magazyn, magazynier, operator logistyczny, palety, regały, studia przypadków, system wms, wózek widłowy, wózki widłowe

Background Image

Header Color

:

Content Color

:

Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług zgodnie z Polityką prywatności. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce lub w konfiguracji usługi. Polityka prywatności.