Skip to main content
Тази страница се показва с помощта на автоматизиран превод. Вместо това вижте на английски?
КАЗУС

Прецизност и ефективност в автомобилната индустрия

Smart Automation проектира и внедри модулна производствена линия за BRUSS. Усъвършенстваната система за автоматизация, базирана на редица решения на Siemens, поддържа постоянна производителност независимо от варианта на произвеждания компонент.

BRUSS е водещ световен доставчик на автомобилни продукти в областта на уплътнителните технологии и управлението на силовите агрегати. При производството на своите решения той използва, наред с други, процеси на леене под налягане на пластмаса. Необходимостта от увеличаване на производствения капацитет, наред с нарастващите изисквания за по-висока производствена прецизност, доведе до изграждането на нова модулна производствена линия в полския завод на компанията.

„В допълнение към стимулирането на производството, нашата цел беше и да подобрим качествените параметри на крайния продукт. Това не беше възможно с помощта на съществуващата производствена линия в нашето съоръжение в Мръгово, чиято производителност беше под нуждите ни по онова време,“
припомня Дамян Ровински, мениджър стартиране и процеси в BRUSS Sp. z o.o.

Поради това беше решено да се изгради и пусне в експлоатация втора линия, предназначена да даде възможност за прецизно производство на компоненти, като същевременно се повиши значително производствената ефективност. Задачата за проектиране и доставка на модулна производствена линия за автоматизирано сглобяване, маркиране и проверка на качеството на капаци за три- и четирицилиндрови бензинови двигатели беше поверена на Smart Automation, компания, специализирана в автоматизацията и роботизацията на промишлени процеси.

„Още на етапа на проектиране извършихме подробна проверка на техническите решения, въвеждайки множество подобрения в сравнение с по-старата линия. В новата инсталация избрахме цялостен подход и пълна интеграция на технологиите на Siemens, осигурявайки последователност и максимална ефективност на цялата система.“
подчертава Радослав Шимански, ръководител на проекти в Smart Automation.

Изпълнението започна през юни 2023 г. с фазата на разработване на концепцията, по време на която бяха проектирани оформлението на станциите и модулите, разпределението на машини за леене под налягане и работните станции на операторите. На следващия етап беше създаден 3D модел на цялата линия, включващ визуализация на технологични процеси.Фазата на документация - завършена с инициирането на поръчката по проекта - включваше пълен 3D модел, електрически и пневматични схеми и сметка за материали. Първоначалното предварително пускане в експлоатация на линията беше извършено в съоръжението на Smart Automation, което служи като ключова стъпка в тестването преди пълното внедряване. Впоследствие цялата линия беше тествана на място в BRUSS, което завърши с официалното приемане на заявлението през декември 2024 г.

BRUSS - Case Study - 02 img

Производствената линия, изградена от Smart Automation, позволява прецизно производство на компоненти и значително повишава ефективността на производството

Производствен процес от началото до края

BRUSS - Case Study - 03 img

Линията се състои от четиринадесет станции, като компоненти се транспортират на палети в система със затворен контур.

Монтажът на капака на двигателя се извършва на модулна производствена линия, състояща се от 14 станции. Компонентите се транспортират на палети в система със затворен контур. Процесът започва с манипулатор, който избира прясна част от инжекционната форма, претегля я за контрол на масата и я поставя върху трансферна палета. След това частта преминава през система за термична стабилизация за контролирано охлаждане и е маркирана с уникален DMC код. Системата непрекъснато следи производителността на линията. Ако буферът е пълен, частите се съхраняват, докато други преминават към по-нататъшни етапи.

„В следващата стъпка две станции, оборудвани с манипулаторни системи, извършват монтаж на вложки, използвайки технология за индукционно отопление. След това процесът преминава към ръчно-автоматична станция, където операторът предварително инсталира вложки за контрол на потока и позиционира частта в лазерно заваръчно устройство. След цикъла компонентът се връща в системата за транспортиране на палети,“
обяснява Радослав Кокорнацки, ръководител по автоматизация в Smart Automation.

В следващия етап визуалната система проверява правилността на монтажа на вложката с точност 0,02 мм, проверявайки наличието и потока на отворите, както и евентуалните дефекти на леенето, извършвайки скринингови измервания според определени параметри. След това операторът вкарва самонарезни винтове в отворите и инсталира клапани за регулиране на налягането. Накрая винтовете се затягат автоматично и плоскостта на капака се измерва с точност 0,01 мм. След тези стъпки продуктът е почти завършен - остава само инсталирането на уплътнения. Това обаче все още не е краят на производствения процес.

В следващия етап друга станция автоматично почиства както горната, така и долната повърхност на капака. След това на следващата станция операторите инсталират уплътнения с помощта на форми. Накрая се извършват седем теста за налягане, за да се провери херметичността, потока, пропускливостта и работата на клапана. След това специална станция проверява положението на клапаните под налягане, наличието на винтове и вложки и нанася етикет за безопасност. Крайната станция освобождава готови части на оператора, съхранява дефектни компоненти, обработва буфери, части, изискващи преработка, референтни проби и презарежда палети.

При пълен капацитет линията произвежда два различни вида капаци едновременно, осигурявайки непрекъснат работен процес, с време на цикъла от 33,5 секунди
Дамян Роуински , Мениджър за стартиране и процеси, ЩИПКА

СМАРТ линия

Качеството на крайните продукти е от решаващо значение за BRUSS, поради което беше от съществено значение за Smart Automation да внедри цялостна система за контрол на производствените параметри.

„Осигурихме пълна проследимост на всяка произведена част. Събраните данни - като времена на цикъла на отделни станции, времеви марки за влизане и излизане и резултати от тестовете - позволяват точно изчисляване и наблюдение на индикатора за OEE. Проверката на качеството включва изпитване под налягане, инспекция на геометрията с помощта на усъвършенствана система за визуализация, както и проверки на изработката и наличието на елементи като винтове, клапани и предупредителни етикети.
казва Радослав Кокорнацки.

Линията е оборудвана със собствена система за управление, отчитане и мониторинг на процесни данни, разработена от Smart Automation. Това решение осигурява на служителите на BRUSS сигурен отдалечен достъп до производственото състояние в реално време отвсякъде. Потребителите могат да анализират цялостната производителност, подробни данни за станцията, историята на процесите с параметри и да наблюдават показателите за качество и ефективност на часова, смяна и ежедневна база.

BRUSS - Case Study - 04 img

Линията разполага със собствена система за управление, отчитане и мониторинг на процесни данни, разработена от Smart Automation.

„Машината за леене под налягане, използвана от BRUSS, произвежда пластмасови капаци, използвайки технология за леене под налягане. Линията, която изградихме, автоматично контролира качеството им и интегрира компоненти като винтове и уплътнения. В резултат на това превключването на типовете продукти включва минимални прекъсвания, осигурявайки гъвкавост на производството без значителни промени в други модули.
обяснява Радослав Шимански.

Процесът на преминаване към различна продуктова гама е силно автоматизиран. Ръчната подмяна на уплътнителните инструменти се синхронизира с времето за подаване на материал на линията, което ефективно елиминира престоите за тази операция.

Крайният клиент и производителят на машини избраха решения на Siemens. Хардуерните компоненти и софтуер, които предлагаме, отговарят на взискателните цели, поставени от Smart Automation и BRUSS. Това показва високата функционалност, гъвкавост и надеждност на нашите допълнителни решения, които буквално „задвижват“ индустриалните производствени линии у нас
Славомир Калита, Мениджър продажби, Siemens

Производствената линия работи въз основа на широка гама от решения на Siemens - от индустриални компютри и контролери, през задвижващи системи, захранващи блокове и I/O станции, до RFID четци и HMI панели

BRUSS - Case Study - 05 img
BRUSS - Case Study - 06 img
BRUSS - Case Study - 07 img
BRUSS - Case Study - 08 img

Технология за най-високо качество и ефективност на производството

В проекта възлагащият орган BRUSS отговаря за точното определяне на функционалните предположения и изисквания за качество на автоматизираната производствена линия. Smart Automation, действайки като системен интегратор и изпълнител, се справи с целия обхват на работа: от проектиране и конфигуриране до разработване на софтуер, монтаж, тестване и въвеждане в експлоатация на линията, осигурявайки гъвкавост на производството и висока ефективност.

„Siemens подкрепи инициативата като доставчик на ключови компоненти за автоматизация, предоставяйки технологии, които задвижват производствената линия и позволяват цялостно управление и контрол на процеса на сглобяване на капака на двигателя на автоматизираната линия, разработена от Smart Automation,“
— обяснява Славомир Калита.

За изграждането на производствената линия са използвани контролери SIMATIC S7-1500TF с разширена технологична функционалност, позволяващи внедряването на усъвършенствани алгоритми за управление на движението и отговарящи на най-високите стандарти за безопасност благодарение на функцията Safety Integrated. Контролерите бяха интегрирани със серво задвижвания SINAMICS S210 и V90, осигурявайки прецизно управление на осите. Модулната архитектура на линията, базирана на разпределени I/O системи ET200AL и ET200SP, позволи гъвкава конфигурация и бърза смяна. Системата беше допълнена от RFID четци за идентификация на компоненти, индустриални мрежови превключватели, операторни панели от най-новата серия SIMATIC HMI Unified и широка гама от комутационни устройства, осигуряващи надеждно разпределение на мощността.

Използването на технологията на Siemens ни осигури унифицирана конфигурация, диагностика и работа, без да е необходимо да превключваме между различни софтуерни среди
Радослав Шимански, Умна автоматизация
BRUSS - Case Study - 09 img

Стоят отляво: Р. Кокорнацки, С. Калита, Р. Шимански, Д. Роуински

„Ключовият елемент е централизираното управление на целия процес в средата на TIA Portal, което интегрира конфигурация, диагностика и симулация в един инструмент. По време на проекта Smart Automation използва много възможности на платформата TIA Portal, включително вградени задвижващи блокове, интегрирани механизми за безопасност, многопотребителски режим, позволяващ паралелно редактиране на проекти и S7-PLCSIM Advanced инструмент за симулация и тестване на логиката на управление преди физическото въвеждане в експлоатация.
припомня Славомир Калита от Сименс.

Темпът на проекта беше изключително динамичен, отразяващ се в бързото вземане на решения и непрекъснатия напредък въпреки техническите предизвикателства, срещани на всеки етап.

„Нашата цел беше да изградим производствена линия, която да гарантира висока повторяемост, прецизност и пълна проследимост на частите на всеки етап от производството, като същевременно ще позволи повишена ефективност на процеса и цялостно управление на производството. Успяхме напълно да постигнем тази цел, отчасти благодарение на подкрепата на Siemens и използването на надеждни компоненти и софтуер на този производител.“
подчертава Радослав Кокорнацки.

„Производствената линия се характеризира с висока гъвкавост. Ние непрекъснато въвеждаме корекции на параметрите и подобрения на процеса. В близко бъдеще планираме по-нататъшни надстройки и разширяване на инсталацията,“
— обобщава Дамян Ровински, мениджър стартиране и процеси в BRUSS sp. z o.o.

BRUSS - Case Study - 10 img
BRUSS - Case Study - 11 img
BRUSS - Case Study - 12 img