Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;
Παράδειγμα (case study)

Ακρίβεια και αποδοτικότητα στην αυτοκινητοβιομηχανία

Η Smart Automation σχεδίασε και υλοποίησε μια αρθρωτή γραμμή παραγωγής για την BRUSS. Το προηγμένο σύστημα αυτοματισμού, βασισμένο σε μια σειρά λύσεων της Siemens, διατηρεί σταθερή απόδοση ανεξάρτητα από την παραλλαγή του εξαρτήματος που παράγεται.

Η BRUSS είναι ένας κορυφαίος παγκόσμιος προμηθευτής προϊόντων αυτοκινήτων στους τομείς της τεχνολογίας σφράγισης και του ελέγχου κινητήρων. Στην κατασκευή των λύσεων της, χρησιμοποιεί, μεταξύ άλλων, διαδικασίες χύτευσης πλαστικών με έγχυση. Η ανάγκη αύξησης της παραγωγικής ικανότητας, παράλληλα με τις αυξανόμενες απαιτήσεις για υψηλότερη ακρίβεια κατασκευής, οδήγησε στην κατασκευή μιας νέας αρθρωτής γραμμής παραγωγής στο πολωνικό εργοστάσιο της εταιρείας.

«Εκτός από την ενίσχυση της παραγωγής, στόχος μας ήταν επίσης να βελτιώσουμε τις παραμέτρους ποιότητας του τελικού προϊόντος. Αυτό δεν ήταν δυνατό με τη χρήση της υπάρχουσας γραμμής παραγωγής στις εγκαταστάσεις μας στο Mrągowo, των οποίων η απόδοση ήταν χαμηλότερη από τις ανάγκες μας εκείνη την εποχή».
ανακαλεί τον Damian Rowiński, Διευθυντή Εκκίνησης & Διαδικασίας της BRUSS Sp. z o.o.

Ως εκ τούτου, αποφασίστηκε να κατασκευαστεί και να τεθεί σε λειτουργία μια δεύτερη γραμμή, σχεδιασμένη για να επιτρέπει την ακριβή παραγωγή εξαρτημάτων αυξάνοντας παράλληλα σημαντικά την αποδοτικότητα κατασκευής. Το έργο του σχεδιασμού και της παράδοσης μιας αρθρωτής γραμμής παραγωγής για την αυτοματοποιημένη συναρμολόγηση, σήμανση και ποιοτική επιθεώρηση των καλυμμάτων για τρικύλινδρους και τετρακύλινδρους βενζινοκινητήρες ανατέθηκε στην Smart Automation, μια εταιρεία που ειδικεύεται στον αυτοματισμό και τη ρομποτοποίηση βιομηχανικών διαδικασιών.

«Ήδη στο στάδιο του σχεδιασμού, πραγματοποιήσαμε μια λεπτομερή επαλήθευση των τεχνικών λύσεων, εισάγοντας πολλές βελτιώσεις σε σύγκριση με την παλαιότερη γραμμή. Στη νέα εγκατάσταση, επιλέξαμε μια ολοκληρωμένη προσέγγιση και πλήρη ενσωμάτωση των τεχνολογιών της Siemens, εξασφαλίζοντας συνέπεια και μέγιστη απόδοση ολόκληρου του συστήματος».
τονίζει ο Radosław Szymański, Διευθυντής Έργου στο Smart Automation.

Η υλοποίηση ξεκίνησε τον Ιούνιο του 2023 με τη φάση ανάπτυξης της ιδέας, κατά την οποία σχεδιάστηκε η διάταξη των σταθμών και των μονάδων, η κατανομή των μηχανών χύτευσης με έγχυση και οι σταθμοί εργασίας χειριστή. Στο επόμενο στάδιο, δημιουργήθηκε ένα τρισδιάστατο μοντέλο ολόκληρης της γραμμής, συμπεριλαμβανομένης μιας οπτικοποίησης τεχνολογικών διαδικασιών. Η φάση τεκμηρίωσης - που ολοκληρώθηκε με την έναρξη της παραγγελίας έργου - περιελάμβανε ένα πλήρες τρισδιάστατο μοντέλο, ηλεκτρικά και πνευματικά σχήματα και έναν κατάλογο υλικών. Η αρχική προ-θέση σε λειτουργία της γραμμής πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις της Smart Automation, χρησιμεύοντας ως βασικό βήμα στις δοκιμές πριν από την πλήρη ανάπτυξη. Στη συνέχεια, η πλήρης γραμμή δοκιμάστηκε επιτόπου στο BRUSS, με αποκορύφωμα την επίσημη αποδοχή της αίτησης τον Δεκέμβριο του 2024.

BRUSS - Case Study - 02 img

Η γραμμή παραγωγής που κατασκευάστηκε από την Smart Automation επιτρέπει την ακριβή κατασκευή εξαρτημάτων και αυξάνει σημαντικά την αποδοτικότητα παραγωγής

Διαδικασία παραγωγής από την αρχή μέχρι το τέλος

BRUSS - Case Study - 03 img

Η γραμμή αποτελείται από δεκατέσσερις σταθμούς, με εξαρτήματα που μεταφέρονται σε παλέτες σε σύστημα κλειστού βρόχου.

Η συναρμολόγηση του καλύμματος κινητήρα πραγματοποιείται σε μια αρθρωτή γραμμή παραγωγής που αποτελείται από 14 σταθμούς. Τα εξαρτήματα μεταφέρονται σε παλέτες σε σύστημα κλειστού βρόχου. Η διαδικασία ξεκινά με έναν χειριστή που επιλέγει ένα νέο μέρος από το καλούπι έγχυσης, το ζυγίζει για έλεγχο μάζας και το τοποθετεί σε μια παλέτα μεταφοράς. Στη συνέχεια, το τμήμα περνά μέσα από ένα σύστημα θερμικής σταθεροποίησης για ελεγχόμενη ψύξη και επισημαίνεται με έναν μοναδικό κωδικό DMC. Το σύστημα παρακολουθεί συνεχώς την απόδοση της γραμμής. Εάν το buffer είναι γεμάτο, τα μέρη αποθηκεύονται, ενώ άλλα προχωρούν σε περαιτέρω στάδια.

«Στο επόμενο βήμα, δύο σταθμοί εξοπλισμένοι με συστήματα χειρισμού εκτελούν συναρμολόγηση ενθέτων χρησιμοποιώντας τεχνολογία επαγωγικής θέρμανσης. Στη συνέχεια, η διαδικασία μετακινείται σε έναν χειροκίνητο-αυτόματο σταθμό, όπου ο χειριστής προεγκαθιστά ένθετα ελέγχου ροής και τοποθετεί το τμήμα σε μια μονάδα συγκόλλησης λέιζερ. Μετά τον κύκλο, το εξάρτημα επιστρέφεται στο σύστημα μεταφοράς παλετών,»
εξηγεί ο Radosław Kokornacki, Επικεφαλής Αυτοματισμού στην Έξυπνη Αυτοματοποίηση.

Στο επόμενο στάδιο, ένα σύστημα όρασης επαληθεύει την ορθότητα της συναρμολόγησης ενθέτων με ακρίβεια 0,02 mm, ελέγχοντας την παρουσία και τη ροή των ανοιγμάτων καθώς και τυχόν ελαττώματα χύτευσης, πραγματοποιώντας μετρήσεις διαλογής σύμφωνα με καθορισμένες παραμέτρους. Στη συνέχεια, ο χειριστής εισάγει βίδες με αυτοκόλλητη τομή στις οπές και εγκαθιστά βαλβίδες ελέγχου πίεσης. Τέλος, οι βίδες σφίγγονται αυτόματα και η επιπεδότητα του καλύμματος μετράται με ακρίβεια 0,01 mm. Μετά από αυτά τα βήματα, το προϊόν είναι σχεδόν πλήρες - παραμένει μόνο η εγκατάσταση σφραγίδων. Ωστόσο, αυτό δεν είναι ακόμα το τέλος της παραγωγικής διαδικασίας.

Στο επόμενο στάδιο, ένας άλλος σταθμός καθαρίζει αυτόματα τόσο την άνω όσο και την κάτω επιφάνεια του καλύμματος. Στη συνέχεια, στον επόμενο σταθμό, οι χειριστές εγκαθιστούν σφραγίδες χρησιμοποιώντας καλούπια. Τέλος, πραγματοποιούνται επτά δοκιμές πίεσης για την επαλήθευση της στεγανότητας, της ροής, της διαπερατότητας και της λειτουργίας της βαλβίδας. Στη συνέχεια, ένας ειδικός σταθμός ελέγχει τη θέση των βαλβίδων πίεσης, την παρουσία βιδών και ενθέτων και εφαρμόζει μια ετικέτα ασφαλείας. Ο τελικός σταθμός απελευθερώνει τελικά εξαρτήματα στον χειριστή, αποθηκεύει ελαττωματικά εξαρτήματα, χειρίζεται ρυθμιστικά, εξαρτήματα που απαιτούν επανεπεξεργασία, δείγματα αναφοράς και φορτώνει παλέτες.

Σε πλήρη χωρητικότητα, η γραμμή παράγει δύο διαφορετικούς τύπους καλυμμάτων ταυτόχρονα, εξασφαλίζοντας συνεχή ροή εργασίας, με χρόνο κύκλου 33,5 δευτερολέπτων
Νταμιάν Ροβίνσκι , Διαχειριστής εκκίνησης και διεργασιών, ΒΟΥΡΤΣΊΖΕΙ

Έξυπνη γραμμή

Η ποιότητα των τελικών προϊόντων είναι ζωτικής σημασίας για την BRUSS, γι' αυτό ήταν απαραίτητο για την Smart Automation να εφαρμόσει ένα ολοκληρωμένο σύστημα ελέγχου παραμέτρων παραγωγής.

«Εξασφαλίσαμε την πλήρη ιχνηλασιμότητα κάθε κατασκευασμένου εξαρτήματος. Τα δεδομένα που συλλέγονται - όπως οι χρόνοι κύκλου μεμονωμένων σταθμών, οι χρονικές σημάνσεις εισόδου και εξόδου και τα αποτελέσματα των δοκιμών - επιτρέπουν τον ακριβή υπολογισμό και παρακολούθηση του δείκτη OEE. Η επαλήθευση ποιότητας περιλαμβάνει δοκιμές πίεσης, επιθεώρηση γεωμετρίας χρησιμοποιώντας ένα προηγμένο σύστημα όρασης, καθώς και ελέγχους κατασκευής και την παρουσία στοιχείων όπως βίδες, βαλβίδες και προειδοποιητικές ετικέτες».
λέει ο Ράντοσλαβ Κοκορνάκι.

Η γραμμή είναι εξοπλισμένη με ένα ιδιόκτητο σύστημα παρακολούθησης δεδομένων διαχείρισης, αναφοράς και διαδικασίας που αναπτύχθηκε από την Smart Automation. Αυτή η λύση παρέχει στους υπαλλήλους της BRUSS ασφαλή απομακρυσμένη πρόσβαση στην κατάσταση παραγωγής σε πραγματικό χρόνο από οπουδήποτε. Οι χρήστες μπορούν να αναλύσουν τη συνολική απόδοση, τα λεπτομερή δεδομένα σταθμών, το ιστορικό διεργασιών με παραμέτρους και να παρακολουθούν δείκτες ποιότητας και απόδοσης σε ωριαία, βάρδιη και καθημερινή βάση.

BRUSS - Case Study - 04 img

Η γραμμή διαθέτει ένα ιδιόκτητο σύστημα παρακολούθησης δεδομένων διαχείρισης, αναφοράς και διαδικασίας που αναπτύχθηκε από την Smart Automation.

«Η μηχανή χύτευσης με έγχυση που χρησιμοποιείται από την BRUSS παράγει πλαστικά καλύμματα χρησιμοποιώντας τεχνολογία χύτευσης με έγχυση. Η γραμμή που κατασκευάσαμε ελέγχει αυτόματα την ποιότητά τους και ενσωματώνει εξαρτήματα όπως βίδες και σφραγίδες. Ως αποτέλεσμα, η αλλαγή τύπων προϊόντων συνεπάγεται ελάχιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας, εξασφαλίζοντας ευελιξία παραγωγής χωρίς σημαντικές αλλαγές σε άλλες μονάδες».
εξηγεί ο Ράντοσλαβ Σζυμάνσκι.

Η διαδικασία μετάβασης για μια διαφορετική γκάμα προϊόντων είναι εξαιρετικά αυτοματοποιημένη. Η χειροκίνητη αντικατάσταση των εργαλείων στεγανοποίησης συγχρονίζεται με το χρονοδιάγραμμα τροφοδοσίας υλικού της γραμμής, εξαλείφοντας αποτελεσματικά τον χρόνο διακοπής λειτουργίας για αυτήν τη λειτουργία.

Ο τελικός πελάτης και ο κατασκευαστής μηχανών επέλεξαν λύσεις της Siemens. Τα εξαρτήματα υλικού και το λογισμικό που παρέχουμε έχουν επιτύχει τους απαιτητικούς στόχους που έχουν τεθεί από την Smart Automation και την BRUSS. Αυτό αποδεικνύει την υψηλή λειτουργικότητα, την ευελιξία και την αξιοπιστία των συμπληρωματικών λύσεων μας, οι οποίες κυριολεκτικά «οδηγούν» τις βιομηχανικές γραμμές παραγωγής στη χώρα μας
Σλαβομιρ Καλίτα, Διευθυντής πωλήσεων, Siemens

Η γραμμή παραγωγής λειτουργεί με βάση ένα ευρύ φάσμα λύσεων της Siemens - από βιομηχανικούς υπολογιστές και ελεγκτές, μέσω συστημάτων κίνησης, μονάδων τροφοδοσίας και σταθμών εισόδου/εξόδου, έως αναγνώστες RFID και πάνελ HMI

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

Τεχνολογία για κορυφαία ποιότητα και αποδοτικότητα παραγωγής

Στο έργο, η αναθέτουσα αρχή, η BRUSS, ήταν υπεύθυνη για τον ακριβή καθορισμό των λειτουργικών παραδοχών και των απαιτήσεων ποιότητας για την αυτοματοποιημένη γραμμή παραγωγής. Η Smart Automation, ενεργώντας ως ολοκληρωτής συστήματος και ανάδοχος, χειρίστηκε ολόκληρο το πεδίο εργασίας: από το σχεδιασμό και τη διαμόρφωση έως την ανάπτυξη λογισμικού, τη συναρμολόγηση, τη δοκιμή και τη θέση σε λειτουργία της γραμμής, εξασφαλίζοντας ευελιξία παραγωγής και υψηλή απόδοση.

«Η Siemens υποστήριξε την πρωτοβουλία ως προμηθευτής βασικών εξαρτημάτων αυτοματισμού, παρέχοντας τεχνολογίες που οδηγούν τη γραμμή παραγωγής και επιτρέπουν την ολοκληρωμένη διαχείριση και έλεγχο της διαδικασίας συναρμολόγησης του καλύμματος κινητήρα στην αυτοματοποιημένη γραμμή που αναπτύχθηκε από την Smart Automation».
— εξηγεί ο Σλάβομιρ Καλίτα.

Για την κατασκευή της γραμμής παραγωγής χρησιμοποιήθηκαν ελεγκτές SIMATIC S7-1500TF με εκτεταμένη τεχνολογική λειτουργικότητα, επιτρέποντας την εφαρμογή προηγμένων αλγορίθμων ελέγχου κίνησης και πληρούν τα υψηλότερα πρότυπα ασφαλείας χάρη στο χαρακτηριστικό Safety Integrated. Οι ελεγκτές ενσωματώθηκαν με σερβοκινητήρες SINAMICS S210 και V90, εξασφαλίζοντας ακριβή έλεγχο των αξόνων. Η αρθρωτή αρχιτεκτονική της γραμμής, βασισμένη σε κατανεμημένα συστήματα εισόδου/εξόδου ET200AL και ET200SP, επέτρεψε την ευέλικτη διαμόρφωση και τις γρήγορες εναλλαγές. Το σύστημα συμπληρώθηκε από αναγνώστες RFID για αναγνώριση εξαρτημάτων, βιομηχανικούς διακόπτες δικτύου, πίνακες χειριστή από την τελευταία σειρά SIMATIC HMI Unified και μια ολοκληρωμένη σειρά συσκευών μεταγωγής που εξασφαλίζουν αξιόπιστη διανομή ισχύος.

Η χρήση της τεχνολογίας Siemens μας παρείχε μια ενοποιημένη διαμόρφωση, διάγνωση και λειτουργία χωρίς την ανάγκη εναλλαγής μεταξύ διαφορετικών περιβαλλόντων λογισμικού
Ράντοσλαβ Σζυμάνσκι, Έξυπνος αυτοματισμός
BRUSS - Case Study - 09 img

Στεκόμενοι από αριστερά: Ρ. Κοκορνάκι, Σ. Καλίτα, Ρ. Σιμάνσκι, Δ. Ροβίνσκι

«Το βασικό στοιχείο είναι η κεντρική διαχείριση ολόκληρης της διαδικασίας στο περιβάλλον TIA Portal, το οποίο ενσωματώνει τη διαμόρφωση, τη διάγνωση και την προσομοίωση σε ένα μόνο εργαλείο. Κατά τη διάρκεια του έργου, η Smart Automation αξιοποίησε πολλές δυνατότητες της πλατφόρμας TIA Portal, συμπεριλαμβανομένων ενσωματωμένων μονάδων κίνησης, ενσωματωμένων μηχανισμών ασφαλείας, λειτουργίας πολλαπλών χρηστών που επιτρέπει παράλληλη επεξεργασία έργου και του προηγμένου εργαλείου S7-PLCSIM για προσομοίωση και δοκιμή λογικής ελέγχου πριν από τη φυσική θέση σε λειτουργία».
ανακαλεί τον Σλάβομιρ Καλίτα από τη Siemens.

Ο ρυθμός του έργου ήταν εξαιρετικά δυναμικός, αντικατοπτρίζεται στην ταχεία λήψη αποφάσεων και τη συνεχή πρόοδο παρά τις τεχνικές προκλήσεις που αντιμετωπίζονται σε κάθε στάδιο.

«Στόχος μας ήταν να δημιουργήσουμε μια γραμμή παραγωγής που θα εξασφαλίζει υψηλή επαναληψιμότητα, ακρίβεια και πλήρη ιχνηλασιμότητα των εξαρτημάτων σε κάθε στάδιο της παραγωγής, ενώ παράλληλα θα επέτρεπε αυξημένη αποδοτικότητα διαδικασίας και ολοκληρωμένη διαχείριση παραγωγής. Καταφέραμε να επιτύχουμε πλήρως αυτόν τον στόχο χάρη εν μέρει στην υποστήριξη της Siemens και στη χρήση αξιόπιστων εξαρτημάτων και λογισμικού αυτού του κατασκευαστή».
τονίζει ο Ράντοσλαβ Κοκορνάκι.

«Η γραμμή παραγωγής χαρακτηρίζεται από υψηλή ευελιξία. Εισάγουμε συνεχώς προσαρμογές παραμέτρων και βελτιώσεις διαδικασιών. Στο εγγύς μέλλον, σχεδιάζουμε περαιτέρω αναβαθμίσεις και επέκταση της εγκατάστασης».
— συνοψίζει ο Damian Rowiński, Διευθυντής Εκκίνησης & Διαδικασίας της BRUSS sp. z o.o.

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