Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?
ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ

Точность и эффективность в автомобильной промышленности

Компания Smart Automation разработала и внедрила модульную производственную линию для BRUSS. Усовершенствованная система автоматизации, основанная на ряде решений Siemens, обеспечивает стабильную производительность независимо от варианта выпускаемого компонента.

BRUSS — ведущий мировой поставщик автомобильной продукции в области технологий уплотнений и управления трансмиссией. При производстве своих решений компания использует, в частности, процессы литья пластмасс под давлением. Необходимость увеличения производственных мощностей, а также растущие требования к повышению точности производства привели к строительству новой модульной производственной линии на польском заводе компании.

«Помимо увеличения производства, нашей целью было также улучшить качественные параметры конечного продукта. Это было невозможно с использованием существующей производственной линии на нашем заводе в Мронгово, производительность которой в то время была ниже наших потребностей»,
вспоминает Дамиан Ровински, менеджер по запуску и процессам компании BRUSS Sp. z o.o.

Поэтому было принято решение построить и ввести в эксплуатацию вторую линию, предназначенную для точного производства компонентов при одновременном значительном повышении эффективности производства. Задача по проектированию и поставке модульной производственной линии для автоматизированной сборки, маркировки и контроля качества крышек трех- и четырехцилиндровых бензиновых двигателей была поручена компании Smart Automation, специализирующейся на автоматизации и роботизации промышленных процессов.

«Уже на стадии проектирования мы провели детальную проверку технических решений, внеся многочисленные улучшения по сравнению со старой линейкой. В новой установке мы выбрали комплексный подход и полную интеграцию технологий Siemens, обеспечив согласованность и максимальную эффективность всей системы»,
подчеркивает Радослав Шиманский, руководитель проекта Smart Automation.

Внедрение началось в июне 2023 года с этапа разработки концепции, в ходе которого были спроектированы компоновка станций и модулей, размещение термопластавтоматов и рабочих мест операторов. На следующем этапе была создана трехмерная модель всей линии, включая визуализацию технологических процессов. Этап документации, завершенный инициированием заказа на проект, включал полную трехмерную модель, электрические и пневматические схемы и спецификацию материалов. Первоначальный пусконаладочный запуск линии был проведен на объекте Smart Automation и стал ключевым этапом тестирования перед полным развертыванием. Впоследствии вся линия была протестирована на месте в BRUSS, в результате чего заявка была официально принята в декабре 2024 года.

BRUSS - Case Study - 02 img

Производственная линия, построенная Smart Automation, обеспечивает точное изготовление компонентов и значительно повышает эффективность производства.

Производственный процесс от начала до конца

BRUSS - Case Study - 03 img

Линия состоит из четырнадцати станций, компоненты которых транспортируются на поддонах по замкнутой системе.

Сборка крышки двигателя происходит на модульной производственной линии, состоящей из 14 станций. Компоненты транспортируются на поддонах в замкнутой системе. Процесс начинается с того, что манипулятор выбирает свежую деталь из формы для литья под давлением, взвешивает ее для контроля массы и помещает на транспортировочный поддон. Затем деталь проходит через систему термостабилизации для контролируемого охлаждения и маркируется уникальным кодом DMC. Система постоянно контролирует производительность линии. Если буфер заполнен, детали сохраняются, а другие переходят к дальнейшим этапам.

«На следующем этапе две станции, оснащенные манипуляторными системами, выполняют сборку вставок с использованием технологии индукционного нагрева. Затем процесс переходит на ручную автоматическую станцию, где оператор предварительно устанавливает вставки для управления потоком и помещает деталь в лазерную сварочную установку. После цикла компонент возвращается в систему транспортировки паллет»,
объясняет Радослав Кокорнацкий, руководитель отдела автоматизации Smart Automation.

На следующем этапе система машинного зрения проверяет правильность сборки вставки с точностью до 0,02 мм, проверяет наличие отверстий и наличие дефектов литья, а также выполняет просеивающие измерения в соответствии с заданными параметрами. Затем оператор вставляет саморезы в отверстия и устанавливает клапаны регулирования давления. Наконец, винты автоматически затягиваются, а плоскостность крышки измеряется с точностью до 0,01 мм. После этих действий изделие почти готово — остается только установить уплотнители. Однако это еще не конец производственного процесса.

На следующем этапе другая станция автоматически очищает верхнюю и нижнюю поверхности крышки. После этого на следующей станции операторы устанавливают уплотнения с помощью пресс-форм. Наконец, проводится семь испытаний под давлением для проверки герметичности, текучести, проницаемости и работы клапана. Затем специальная станция проверяет положение напорных клапанов, наличие винтов и вставок и наклеивает этикетку безопасности. Конечная станция передает готовые детали оператору, хранит дефектные компоненты, обрабатывает буферы, детали, требующие доработки, эталонные образцы и перегружает поддоны.

На полной мощности линия производит два разных типа чехлов одновременно, обеспечивая непрерывный рабочий процесс с продолжительностью цикла 33,5 секунды
Дамиан Ровински , Менеджер по запуску и процессам, ЩЕТКА

Линия SMART

Качество конечной продукции имеет решающее значение для BRUSS, поэтому для Smart Automation было важно внедрить комплексную систему управления производственными параметрами.

«Мы обеспечили полную прослеживаемость каждой изготовленной детали. Собранные данные, такие как время цикла отдельных станций, временные отметки входа и выхода, а также результаты испытаний, позволяют точно рассчитывать и отслеживать показатель OEE. Проверка качества включает в себя испытания под давлением, проверку геометрии с использованием усовершенствованной системы машинного зрения, а также проверку качества изготовления и наличия таких элементов, как винты, клапаны и предупреждающие надписи»,
говорит Радослав Кокорнацкий.

Линия оснащена собственной системой управления, отчетности и мониторинга технологических данных, разработанной Smart Automation. Это решение предоставляет сотрудникам BRUSS безопасный удаленный доступ к состоянию производства в реальном времени из любой точки мира. Пользователи могут анализировать общую производительность, подробные данные станции, историю процессов с параметрами и отслеживать показатели качества и эффективности ежечасно, посменно и ежедневно.

BRUSS - Case Study - 04 img

Линия оснащена собственной системой управления, отчетности и мониторинга технологических данных, разработанной Smart Automation.

«Машина для литья под давлением, используемая компанией BRUSS, производит пластиковые крышки с использованием технологии литья под давлением. Созданная нами линия автоматически контролирует их качество и объединяет такие компоненты, как винты и уплотнения. В результате смена типа продукции предполагает минимальное время простоя, что обеспечивает гибкость производства без существенных изменений в других модулях»,
объясняет Радослав Шиманский.

Процесс перехода на другой ассортимент продукции в высокой степени автоматизирован. Ручная замена уплотнительного инструмента синхронизирована со временем подачи материала на линию, что эффективно исключает время простоя при выполнении этой операции.

Конечный заказчик и производитель оборудования выбрали решения Siemens. Предоставляемые нами аппаратные компоненты и программное обеспечение соответствуют высоким целям, поставленным Smart Automation и BRUSS. Это свидетельствует о высокой функциональности, универсальности и надежности наших дополнительных решений, которые буквально «управляют» промышленными производственными линиями в нашей стране
Славомир Калита, менеджер по продажам, Siemens

Производственная линия работает на основе широкого спектра решений Siemens — от промышленных ПК и контроллеров, систем приводов, блоков питания и станций ввода-вывода до считывателей RFID и панелей HMI

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

Технология, обеспечивающая высокое качество и эффективность производства

В рамках проекта организация-заказчик, компания BRUSS, отвечала за точное определение функциональных предположений и требований к качеству автоматизированной производственной линии. Компания Smart Automation, выступающая системным интегратором и подрядчиком, выполнила весь объем работ: от проектирования и настройки до разработки программного обеспечения, сборки, тестирования и ввода в эксплуатацию линии, обеспечив гибкость производства и высокую эффективность.

«Компания Siemens поддержала инициативу в качестве поставщика ключевых компонентов автоматизации, предоставив технологии, управляющие производственной линией и обеспечивающие комплексное управление и контроль процесса сборки крышки двигателя на автоматизированной линии, разработанной Smart Automation»,
— объясняет Славомир Калита.

При построении производственной линии были использованы контроллеры SIMATIC S7‑1500TF с расширенной технологической функциональностью, позволяющие реализовать усовершенствованные алгоритмы управления движением и отвечающие самым высоким стандартам безопасности благодаря функции Safety Integrated. Контроллеры были интегрированы с сервоприводами SINAMICS S210 и V90, что обеспечивало точное управление осями. Модульная архитектура линии, основанная на распределенных системах ввода-вывода ET200AL и ET200SP, обеспечивала гибкую настройку и быстрое переключение. Система была дополнена считывателями RFID для идентификации компонентов, промышленными сетевыми коммутаторами, панелями управления из новейшей серии SIMATIC HMI Unified и широким спектром коммутационных устройств, обеспечивающих надежное распределение электроэнергии.

Использование технологии Siemens позволило нам унифицировать конфигурацию, диагностику и эксплуатацию без необходимости переключаться между различными программными средами
Радослав Шиманский, Умная автоматизация
BRUSS - Case Study - 09 img

Слева: Р. Кокорнацкий, С. Калита, Р. Шиманский, Д. Ровинский

«Ключевым элементом является централизованное управление всем процессом в среде TIA Portal, которая объединяет конфигурацию, диагностику и моделирование в одном инструменте. В ходе проекта Smart Automation использовала множество возможностей платформы TIA Portal, включая встроенные блоки привода, интегрированные механизмы безопасности, многопользовательский режим, обеспечивающий параллельное редактирование проекта, и усовершенствованный инструмент S7‑PLCSIM Advanced для моделирования и тестирования логики управления перед физическим вводом в эксплуатацию»,
вспоминает Славомира Калиту из Siemens.

Темпы реализации проекта были исключительно динамичными, что выразилось в быстром принятии решений и постоянном прогрессе, несмотря на технические трудности, возникающие на каждом этапе.

«Наша цель состояла в том, чтобы построить производственную линию, обеспечивающую высокую повторяемость, точность и полную отслеживаемость деталей на каждом этапе производства, а также повышающую эффективность процессов и комплексное управление производством. Мы смогли полностью достичь этой цели, в том числе благодаря поддержке Siemens и использованию надежных компонентов и программного обеспечения этого производителя».
подчеркивает Радослав Кокорнацкий.

«Производственная линия отличается высокой гибкостью. Мы постоянно вносим корректировки параметров и улучшаем процессы. В ближайшем будущем мы планируем дальнейшую модернизацию и расширение установки»,
— резюмирует Дамиан Ровински, менеджер по запуску и процессам компании BRUSS sp. z o.o.

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