Jak automatyzacja zwiększa elastyczność produkcji w przemyśle motoryzacyjnym

Najnowsze, inteligentne rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki przybliżają producentów do osiągnięcia tego celu, a tym samym stworzenia „Fabryki Przyszłości” zgodnej z założeniami Przemysłu 4.0. Większa elastyczność linii produkcyjnej ma widoczny wpływ na efektywność całej fabryki - już zwiększenie wskaźnika OEE (Overall Equipment Effectiveness, ogólna wydajność sprzętu) nawet o 1% przynosi firmie realne korzyści. Rodzi się zatem pytanie - po jakie rozwiązania sięgnąć, aby wyeliminować problemy obniżające efektywność?

Optymalizacja procesów produkcyjnych i logistycznych

Innowacyjne rozwiązania transportowe i logistyczne pomagają zwiększyć wydajność i elastyczność, lepiej łączyć procesy robocze, a także odciążyć pracowników od konieczności wykonywania powtarzalnych i czasochłonnych zadań. Często stosowane pojazdy AGV z reguły zastępują urządzenia transportowe sterowane przez człowieka m.in. do przewożenia ciężkich ładunków. Ogranicza je jednak konieczność poruszania się po wyznaczonej wcześniej trasie, do czego potrzebują wsparcia rozbudowanych systemów nawigacyjnych.

W przemyśle motoryzacyjnym, gdzie często wprowadzane są zmiany w kolejnych seriach produktów, konieczność ciągłego zmieniania tras przejazdu i wyznaczania nowego toru jazdy może być uciążliwa i niepraktyczna. W takim przypadku lepszym rozwiązaniem są autonomiczne roboty mobilne (AMR). Potrafią one przemieszczać się w swobodny sposób i mogą zostać przeprogramowane zgodnie z wymogami zadania.

Najnowszy robot mobilny firmy Omron HD-1500 został stworzony z myślą o potrzebach producentów z branży motoryzacyjnej. Jego maksymalna ładowność wynosząca 1500 kg umożliwia przewożenie takich części motoryzacyjnych, jak podwozie samochodu czy wielkogabarytowych produktów o rozmiarze palety. Tym samym wraz z modelami LD-60/90 i LD-250 tworzy on spójne i kompatybilne rozwiązania skrojone na potrzeby branży, umożliwiające transport różnych przedmiotów - od części, przez produkty w procesie produkcyjnym i produkty gotowe, po ciężkie materiały.

Skuteczną optymalizację procesów produkcyjnych i logistycznych może ułatwić także oprogramowanie do zarządzania flotą robotów mobilnych. Dostępny na rynku Fleet Manager umożliwia sterowanie nawet 100 robotami mobilnymi o różnych rozmiarach, konfiguracjach i ładowności w ramach jednego systemu. Dzięki niemu roboty mogą automatycznie wyznaczyć najlepszą trasę, a jednocześnie bezpiecznie współpracować z ludźmi i omijać przeszkody.

Inteligentna kontrola jakości - mniej przestojów na linii produkcyjnej

W zakładach produkcyjnych nieprzewidziane przestoje są poważnym problemem, z którym producenci radzą sobie, zatrudniając personel serwisowy. Takie rozwiązanie nie tylko generuje dodatkowe koszty, lecz także zajmuje dużo czasu, który powinien być spożytkowany na ciągłą produkcję.

Odpowiedzią na ten problem są nowoczesne, inteligentne systemy kontroli jakości, które dzięki możliwości wczesnego wykrywania i naprawiania usterek, w znacznym stopniu ograniczają przestoje na linii produkcyjnej, minimalizując tym samym związane z tym koszty.

Jednym z oferowanych przez rynek rozwiązań są inteligentne, połączone ze sobą systemy, które mogą wykrywać i monitorować potencjalne problemy. Każda maszyna może mieć wiele czujników, które przesyłają dane do centralnego systemu sterowania lub nawet do chmury. Bieżąca analiza wszystkich danych i szybkie reagowanie na zachodzące usterki w znacznym stopniu pomagają usprawnić funkcjonowanie całej linii i zmniejszyć liczbę przestojów spowalniających produkcję. System może też wykryć i monitorować rozwijającą się usterkę, równocześnie zapewniając działanie linii produkcyjnej do czasu zaplanowania naprawy serwisowej.

Ponadto inteligentne systemy pracujące na brzegu sieci mogą wykryć potencjalne usterki jeszcze przed ich wystąpieniem, umożliwiając zaplanowanie konserwacji zapobiegawczej w celu zapewnienia ciągłości pracy linii produkcyjnej. Przykładem takiego rozwiązania jest sterownik „Edge AI” firmy Omron, w którym wymagane algorytmy AI są zintegrowane z systemem sterowania maszyną, tworząc w ten sposób ramy dla optymalizacji w czasie rzeczywistym na brzegu sieci.

Dobór do maszyny odpowiednich czujników jest kolejnym ważnym elementem modernizacji linii produkcyjnej. Wraz ze zwiększeniem się liczby mieszanych linii produkcyjnych obsługujących zarówno części żelazne, jak i aluminiowe, rośnie zapotrzebowanie na czujniki zbliżeniowe o jednakowych parametrach i odpowiednio dużym zasięgu wykrywania dla obu materiałów. Nowa seria E2EW firmy Omron została zaprojektowana w ten sposób, aby sprostać tej potrzebie, dzięki czemu jest to doskonałe rozwiązanie dla linii produkcyjnych, na których używane są naprzemiennie różne rodzaje metali. Te bardzo wytrzymałe czujniki zbliżeniowe z metalowym zakrytym czołem charakteryzują się największym w swojej kategorii zasięgiem wykrywania i zostały zoptymalizowane pod kątem pracy w trudnych warunkach typowych dla procesów spawania w branży motoryzacyjnej. Dzięki temu, że wykrywają one niepokojące oznaki wskazujące na możliwy przestój maszyny i powiadamiają użytkowników za pośrednictwem sieci, pomagają w zwiększaniu wydajności operacyjnej poprzez zapobieganie nieprzewidzianym przestojom i skrócenie czasu ich trwania.

Roboty, coboty i ludzie w „Fabryce Przyszłości”

Serie produkowane na dzisiejszy szybko zmieniający się rynek są coraz mniejsze i bardziej zróżnicowane. Linie, które stworzono dla jednego produktu lub których przestawienie na produkcję innego produktu trwa bardzo długo, mogą okazać się nierentowne. Dlatego w takim przypadku warto rozważyć modyfikację linii i wyposażenie jej w najnowocześniejsze roboty i roboty współpracujące.

Producenci w branży motoryzacyjnej, gdzie szczególnie ważna jest możliwość dostosowania linii produkcyjnej do szybko zmieniających się trendów i wymagań konsumentów, bardzo cenią sobie wykorzystanie cobotów. W sytuacji, w której konieczne jest częste wprowadzania modyfikacji w na linii produkcyjnej, roboty współpracujące sprawdzają się doskonale, ponieważ są zdecydowanie bardziej elastyczne od tradycyjnych robotów przemysłowych. Umożliwiają tym samym sprawne dostosowanie produkcji do dynamicznie zachodzących zmian.

Zarówno całkowicie zautomatyzowane rozwiązania jak i roboty współpracujące wyraźnie zmniejszają częstotliwość występowania sytuacji wymagających interwencji pracownika, co wpływa korzystnie na przepustowość i elastyczność linii produkcyjnej. Dostępne na rynku roboty (np. Quattro Delta firmy Omron) odciążają pracowników przy czynnościach powtarzalnych wymagających zachowania precyzji (takich jak przenoszenie czy montaż) oraz obciążających fizycznie. Dzięki temu roboty nie tylko usprawniają pracę na linii produkcyjnej, lecz także wpływają korzystnie na poprawę warunków pracy.

Wspólny język maszyn

Producenci wdrażający automatyczne rozwiązania muszą pamiętać, że technologia nieustannie się rozwija i wymaga regularnych aktualizacji oprogramowania oraz modernizacji sprzętu. Dlatego ważne jest, aby wprowadzane rozwiązania mogły zostać zintegrowane z linią produkcyjną poprzez wykorzystanie ujednoliconych standardów oraz protokołów obsługi i komunikacji. Bez względu na to, czy firma optymalizuje istniejącą linię, czy też buduje nową, wszystkie urządzenia muszą komunikować się za pośrednictwem standardowych protokołów i wspólnych zestawów danych. Należy zwrócić na to szczególną uwagę w sytuacji, gdy sprzęty są wyposażone w komponenty pochodzące od różnych producentów. W takim przypadku należy koniecznie upewnić się, czy wszystkie one komunikują się ze sobą w tym samym języku.