STUDIJA SLUČAJA

Preciznost i učinkovitost u automobilskoj industriji

Smart Automation dizajnirao je i implementirao modularnu proizvodnu liniju za BRUSS. Napredni sustav automatizacije, zasnovan na nizu Siemensovih rješenja, održava dosljedne performanse bez obzira na varijantu komponente koja se proizvodi.

BRUSS je vodeći svjetski dobavljač automobilskih proizvoda u području tehnologije brtvljenja i upravljanja pogonskim sklopom. U proizvodnji svojih rješenja koristi, između ostalog, procese brizganja plastike. Potreba za povećanjem proizvodnih kapaciteta, uz rastuće zahtjeve za većom preciznošću proizvodnje, dovela je do izgradnje nove modularne proizvodne linije u poljskom pogonu tvrtke.

"Osim povećanja proizvodnje, cilj nam je bio i poboljšanje parametara kvalitete konačnog proizvoda. To nije bilo moguće korištenjem postojeće proizvodne linije u našem pogonu u Mrągowu, čija je izvedba bila ispod naših tadašnjih potreba."
podsjeća se Damian Rowiński, voditelj pokretanja i procesa u BRUSS Sp. z o.o.

Stoga je odlučeno izgraditi i naručiti drugu liniju koja je osmišljena kako bi omogućila preciznu proizvodnju komponenata uz značajno povećanje učinkovitosti proizvodnje. Zadatak projektiranja i isporuke modularne proizvodne linije za automatiziranu montažu, označavanje i provjeru kvalitete poklopaca za tri- i četverocilindrične benzinske motore povjeren je Smart Automation, tvrtki specijaliziranoj za automatizaciju i robotizaciju industrijskih procesa.

"Već u fazi projektiranja izvršili smo detaljnu provjeru tehničkih rješenja, uvodeći brojna poboljšanja u odnosu na stariju liniju. U novoj instalaciji odlučili smo se za sveobuhvatan pristup i potpunu integraciju Siemensovih tehnologija, osiguravajući dosljednost i maksimalnu učinkovitost cijelog sustava."
naglašava Radosław Szymański, voditelj projekta u Smart Automation.

Implementacija je započela u lipnju 2023. fazom razvoja koncepta, tijekom koje je dizajniran raspored stanica i modula, raspodjela strojeva za brizganje i radne stanice operatera. U sljedećoj fazi stvoren je 3D model cijele linije, uključujući vizualizaciju tehnoloških procesa.Faza dokumentacije - dovršena iniciranjem projektne narudžbe - uključivala je puni 3D model, električne i pneumatske sheme te račun materijala. Početno prije puštanja u rad linije provedeno je u pogonu Smart Automation, služeći kao ključni korak u testiranju prije potpune implementacije. Nakon toga, kompletna linija testirana je na licu mjesta u BRUSS-u, što je kulminiralo formalnim prihvaćanjem prijave u prosincu 2024.

Proizvodna linija koju je izgradio Smart Automation omogućuje preciznu proizvodnju komponenata i značajno povećava učinkovitost proizvodnje

Proizvodni proces od početka do kraja

Linija se sastoji od četrnaest stanica, s komponentama koje se prevoze na paletama u sustavu zatvorene petlje.

Montaža poklopca motora odvija se na modularnoj proizvodnoj liniji koja se sastoji od 14 stanica. Komponente se prevoze na paletama u sustavu zatvorene petlje. Postupak započinje tako što manipulator pokupi svježi dio iz kalupa za ubrizgavanje, odmjeri ga radi kontrole mase i stavi ga na prijenosnu paletu. Dio zatim prolazi kroz sustav toplinske stabilizacije za kontrolirano hlađenje i označen je jedinstvenim DMC kodom. Sustav kontinuirano prati performanse linije. Ako je međuspremnik pun, dijelovi se pohranjuju, dok drugi prelaze u daljnje faze.

"U sljedećem koraku dvije stanice opremljene sustavima manipulatora izvode montažu umetaka pomoću tehnologije indukcijskog grijanja. Postupak se zatim prebacuje na ručno-automatsku stanicu, gdje operater unaprijed instalira umetke za kontrolu protoka i postavlja dio u jedinicu za lasersko zavarivanje. Nakon ciklusa, komponenta se vraća u sustav transporta paleta,"
objašnjava Radosław Kokornacki, voditelj automatizacije u Smart Automation.

U sljedećoj fazi vizualni sustav provjerava ispravnost montaže umetka s točnošću od 0,02 mm, provjeravajući prisutnost i protok otvora kao i bilo kakve nedostatke u lijevanju, izvodeći probirna mjerenja prema definiranim parametrima. Operater zatim umetne samorezne vijke u rupe i instalira ventile za kontrolu tlaka. Konačno, vijci se automatski zategnu i ravnost poklopca mjeri se s točnošću od 0,01 mm. Nakon ovih koraka proizvod je gotovo gotov - ostaje samo instalacija brtvi. Međutim, ovo još nije kraj proizvodnog procesa.

U sljedećoj fazi druga stanica automatski čisti i gornju i donju površinu poklopca. Nakon toga, na sljedećoj stanici, operateri postavljaju brtve pomoću kalupa. Konačno, provodi se sedam ispitivanja tlaka kako bi se provjerila nepropusnost, protok, propusnost i rad ventila. Namjenska stanica zatim provjerava položaj tlačnih ventila, prisutnost vijaka i umetaka te nanosi sigurnosnu naljepnicu. Završna stanica otpušta gotove dijelove operateru, skladišti neispravne komponente, rukuje puferima, dijelovima koji zahtijevaju preradu, referentnim uzorcima i ponovno puni palete.

Pri punom kapacitetu linija istodobno proizvodi dvije različite vrste pokrivača, osiguravajući kontinuirani tijek rada, s vremenom ciklusa od 33,5 sekunde

Damian Rowiński , Upravitelj pokretanja i procesa, NOSAČ

SMART linija

Kvaliteta konačnih proizvoda ključna je za BRUSS, zbog čega je za Smart Automation bilo neophodno implementirati sveobuhvatan sustav kontrole proizvodnih parametara.

"Osigurali smo potpunu sljedivost svakog proizvedenog dijela. Prikupljeni podaci — kao što su vrijeme ciklusa pojedinih stanica, vremenske oznake ulaska i izlaska te rezultati ispitivanja — omogućuju precizan izračun i praćenje OEE indikatora. Provjera kvalitete uključuje ispitivanje tlaka, inspekciju geometrije pomoću naprednog sustava vida, kao i provjere izrade i prisutnosti elemenata kao što su vijci, ventili i oznake upozorenja,"
kaže Radosław Kokornacki.

Linija je opremljena vlasničkim sustavom upravljanja, izvještavanja i praćenja podataka o procesima koji je razvio Smart Automation. Ovo rješenje omogućuje zaposlenicima BRUSS-a siguran daljinski pristup statusu proizvodnje u stvarnom vremenu s bilo kojeg mjesta. Korisnici mogu analizirati ukupne performanse, detaljne podatke o stanicama, povijest procesa s parametrima i pratiti pokazatelje kvalitete i učinkovitosti na satu, smjenski i svakodnevno.

Linija sadrži vlasnički sustav upravljanja, izvještavanja i praćenja podataka o procesima koji je razvio Smart Automation.

"Stroj za brizganje koji koristi BRUSS proizvodi plastične poklopce pomoću tehnologije brizganja. Linija koju smo izgradili automatski kontrolira njihovu kvalitetu i integrira komponente kao što su vijci i brtve. Kao rezultat toga, prebacivanje vrsta proizvoda uključuje minimalne zastoje, osiguravajući fleksibilnost proizvodnje bez značajnih promjena u drugim modulima,"
objašnjava Radosław Szymański.

Proces prebacivanja za drugačiji asortiman proizvoda vrlo je automatiziran. Ručna zamjena alata za brtvljenje sinkronizirana je s vremenom dovoda materijala linije, učinkovito uklanjajući zastoje za ovu operaciju.

Krajnji kupac i proizvođač strojeva odabrali su Siemens rješenja. Hardverske komponente i softver koje pružamo ispunili su zahtjevne ciljeve koje su postavili Smart Automation i BRUSS. To pokazuje visoku funkcionalnost, svestranost i pouzdanost naših komplementarnih rješenja koja doslovno 'pokreću' industrijske proizvodne linije u našoj zemlji

Sławomir Kalita, Voditelj prodaje, Siemens

Proizvodna linija djeluje na temelju širokog spektra Siemensovih rješenja — od industrijskih računala i kontrolera, preko pogonskih sustava, jedinica za napajanje i I/O stanica, do RFID čitača i HMI ploča

Tehnologija za vrhunsku kvalitetu i učinkovitost proizvodnje

U projektu je naručitelj BRUSS bio odgovoran za precizno definiranje funkcionalnih pretpostavki i zahtjeva kvalitete za automatiziranu proizvodnu liniju. Smart Automation, djelujući kao integrator sustava i izvođač radova, bavio se cijelim opsegom posla: od dizajna i konfiguracije do razvoja softvera, montaže, testiranja i puštanja u rad linije, osiguravajući fleksibilnost proizvodnje i visoku učinkovitost.

"Siemens je podržao inicijativu kao dobavljač ključnih komponenti za automatizaciju, pružajući tehnologije koje pokreću proizvodnu liniju i omogućuju sveobuhvatno upravljanje i kontrolu procesa montaže poklopca motora na automatiziranoj liniji koju je razvio Smart Automation,"
— objašnjava Sławomir Kalita.

Za izgradnju proizvodne linije korišteni su SIMATIC S7-1500TF kontroleri s proširenom tehnološkom funkcionalnošću koji omogućuju implementaciju naprednih algoritama kontrole pokreta i zadovoljavaju najviše sigurnosne standarde zahvaljujući značajci Safety Integrated. Kontroleri su integrirani sa SINAMICS S210 i V90 servo pogonima, osiguravajući preciznu kontrolu osi. Modularna arhitektura linije, temeljena na distribuiranim ET200AL i ET200SP I/O sustavima, omogućila je fleksibilnu konfiguraciju i brzu promjenu. Sustav je nadopunjen RFID čitačima za identifikaciju komponenata, prekidačima industrijske mreže, operaterskim pločama najnovije serije SIMATIC HMI Unified i sveobuhvatnim asortimanom sklopnih uređaja koji osiguravaju pouzdanu distribuciju energije.

Korištenje Siemens tehnologije omogućilo nam je jedinstvenu konfiguraciju, dijagnostiku i rad bez potrebe za prebacivanjem između različitih softverskih okruženja

Radosław Szymański, Pametna automatizacija

Stojeći s lijeva: R. Kokornacki, S. Kalita, R. Szymański, D. Rowiński

"Ključni element je centralizirano upravljanje cijelim procesom unutar okruženja TIA Portal, koje integrira konfiguraciju, dijagnostiku i simulaciju u jedan alat. Tijekom projekta, Smart Automation je iskoristila mnoge mogućnosti platforme TIA Portal, uključujući ugrađene pogonske blokove, integrirane sigurnosne mehanizme, višekorisnički način rada koji omogućuje paralelno uređivanje projekta i S7-PLCSIM Advanced alat za simulaciju i testiranje upravljačke logike prije fizičkog puštanja u rad.
prisjeća se Sławomira Kalite iz Siemensa.

Tempo projekta bio je izuzetno dinamičan, što se odražava u brzom donošenju odluka i kontinuiranom napretku unatoč tehničkim izazovima koji se susreću u svakoj fazi.

"Naš je cilj bio izgraditi proizvodnu liniju koja bi osigurala visoku ponovljivost, preciznost i potpunu sljedivost dijelova u svakoj fazi proizvodnje, a istovremeno omogućila povećanu učinkovitost procesa i sveobuhvatno upravljanje proizvodnjom. Uspjeli smo u potpunosti postići taj cilj djelomično zahvaljujući Siemensovoj podršci i korištenju pouzdanih komponenti i softvera ovog proizvođača,"
naglašava Radosław Kokornacki.

"Proizvodnu liniju karakterizira visoka fleksibilnost. Kontinuirano uvodimo prilagodbe parametara i poboljšanja procesa. U bliskoj budućnosti planiramo daljnje nadogradnje i proširenje instalacije,"
— sažima Damian Rowiński, voditelj pokretanja i procesa u BRUSS sp. z o.o.

Kontaktirajte nas