FALLSTUDIE

Precision och effektivitet inom fordonsindustrin

Smart Automation designade och implementerade en modulär produktionslinje för BRUSS. Det avancerade automationssystemet, baserat på en rad Siemens lösningar, upprätthåller konsekvent prestanda oavsett vilken variant av komponenten som produceras.

BRUSS är en ledande global leverantör av fordonsprodukter inom tätningsteknik och drivlinekontroll. Vid tillverkningen av sina lösningar använder företaget bland annat formsprutningsprocesser av plast. Behovet av att öka produktionskapaciteten, tillsammans med ökande krav på högre tillverkningsprecision, ledde till byggandet av en ny modulär produktionslinje vid företagets polska fabrik.

”Förutom att öka produktionen var vårt mål också att förbättra kvalitetsparametrarna för slutprodukten. Detta var inte möjligt med den befintliga produktionslinjen på vår anläggning i Mrągowo, vars prestanda låg under våra behov vid den tiden,”
påminner Damian Rowiński, Launch & Process Manager på BRUSS Sp. z o.o.

Det beslutades därför att bygga och ta i drift en andra linje, utformad för att möjliggöra exakt komponentproduktion samtidigt som tillverkningseffektiviteten avsevärt ökar. Uppgiften att designa och leverera en modulär produktionslinje för automatiserad montering, märkning och kvalitetskontroll av lock för tre- och fyrcylindriga bensinmotorer anförtrotts Smart Automation, ett företag som specialiserat sig på automatisering och robotisering av industriella processer.

”Redan i designstadiet genomförde vi en detaljerad verifiering av tekniska lösningar och introducerade många förbättringar jämfört med den äldre linjen. I den nya installationen valde vi ett heltäckande tillvägagångssätt och fullständig integration av Siemens-teknik, vilket säkerställer enhetlighet och maximal effektivitet i hela systemet.
betonar Radosław Szymański, projektledare på Smart Automation.

Implementeringen inleddes i juni 2023 med konceptutvecklingsfasen, under vilken utformningen av stationer och moduler, fördelningen av formsprutningsmaskiner och operatörsarbetsstationer utformades. I nästa steg skapades en 3D-modell av hela linjen, inklusive en visualisering av tekniska processer.Dokumentationsfasen - avslutad med initieringen av projektordern - inkluderade en fullständig 3D-modell, elektriska och pneumatiska scheman och en materiallista. Den första idrifttagningen av linjen utfördes på Smart Automations anläggning och fungerade som ett viktigt steg i testningen före full driftsättning. Därefter testades hela linjen på plats på BRUSS, vilket kulminerade i formellt godkännande av ansökan i december 2024.

Produktionslinjen byggd av Smart Automation möjliggör exakt komponenttillverkning och ökar produktionseffektiviteten avsevärt

Produktionsprocess från början till slut

Linjen består av fjorton stationer, med komponenter som transporteras på pallar i ett slutet kretslopp.

Montering av motorkåpan sker på en modulär produktionslinje bestående av 14 stationer. Komponenterna transporteras på pallar i ett slutet kretslopp. Processen börjar med att en manipulator plockar en ny del från injektionsformen, väger den för masskontroll och placerar den på en överföringspall. Delen passerar sedan genom ett termiskt stabiliseringssystem för kontrollerad kylning och är märkt med en unik DMC-kod. Systemet övervakar kontinuerligt linjens prestanda. Om bufferten är full lagras delar, medan andra fortsätter till ytterligare steg.

”I nästa steg utför två stationer utrustade med manipulatorsystem insatsmontering med induktionsuppvärmningsteknik. Processen flyttas sedan till en manuell-automatisk station, där operatören förinstallerar flödesstyrningsinsatser och placerar delen i en lasersvetsenhet. Efter cykeln återförs komponenten till palltransportsystemet,”
förklarar Radosław Kokornacki, chef för automation på Smart Automation.

I nästa steg verifierar ett visionssystem skärmonteringens korrekthet med en noggrannhet på 0,02 mm, kontrollerar närvaron och flödet av öppningar samt eventuella gjutdefekter och utför screeningsmätningar enligt definierade parametrar. Operatören sätter sedan in självgängande skruvar i hålen och installerar tryckreglerventiler. Slutligen dras skruvarna automatiskt åt och lockets planhet mäts med en noggrannhet på 0,01 mm. Efter dessa steg är produkten nästan klar - bara installationen av tätningar återstår. Detta är dock ännu inte slutet på produktionsprocessen.

I nästa steg rengör en annan station automatiskt både de övre och nedre ytorna på locket. Efteråt, vid följande station, installerar operatörerna tätningar med formar. Slutligen utförs sju trycktester för att verifiera täthet, flöde, permeabilitet och ventildrift. En dedikerad station kontrollerar sedan tryckventilernas läge, närvaron av skruvar och skär och applicerar en säkerhetsetikett. Slutstationen släpper färdiga delar till operatören, lagrar defekta komponenter, hanterar buffertar, delar som kräver omarbetning, referensprover och laddar om pallar.

Vid full kapacitet producerar linjen två olika typer av lock samtidigt, vilket säkerställer ett kontinuerligt arbetsflöde, med en cykeltid på 33,5 sekunder

Damian Rowinski , Start- och processhanterare, BRYSSEL

SMART-linje

Kvaliteten på slutprodukterna är avgörande för BRUSS, varför det var viktigt för Smart Automation att implementera ett omfattande styrsystem för produktionsparameter.

”Vi säkerställde full spårbarhet av varje tillverkad del. Insamlade data — som cykeltider för enskilda stationer, in- och utgångstidsstämplar och testresultat — möjliggör exakt beräkning och övervakning av OEE-indikatorn. Kvalitetsverifiering inkluderar tryckprovning, geometriinspektion med hjälp av ett avancerat synsystem, samt kontroller av utförande och närvaro av element som skruvar, ventiler och varningsetiketter, ”
säger Radosław Kokornacki.

Linjen är utrustad med ett proprietärt hanterings-, rapporterings- och processdataövervakningssystem utvecklat av Smart Automation. Denna lösning ger BRUSS-anställda säker fjärråtkomst till produktionsstatus i realtid var som helst. Användare kan analysera övergripande prestanda, detaljerad stationsdata, processhistorik med parametrar och övervaka kvalitets- och effektivitetsindikatorer varje timme, skift och dagligen.

Linjen har ett proprietärt hanterings-, rapporterings- och processdataövervakningssystem utvecklat av Smart Automation.

” Formsprutningsmaskinen som används av BRUSS producerar plastöverdrag med formsprutningsteknik. Linjen vi byggde kontrollerar automatiskt deras kvalitet och integrerar komponenter som skruvar och tätningar. Som ett resultat innebär byte av produkttyper minimalt stillestånd, vilket säkerställer produktionsflexibilitet utan väsentliga ändringar av andra moduler.
förklarar Radosław Szymański.

Övergångsprocessen för ett annat produktsortiment är mycket automatiserad. Manuellt byte av tätningsverktyg synkroniseras med linjens materialmatningstid, vilket effektivt eliminerar stilleståndstid för denna operation.

Slutkunden och maskintillverkaren valde Siemens lösningar. De hårdvarukomponenter och mjukvara vi tillhandahåller har uppfyllt de krävande mål som Smart Automation och BRUSS satt upp. Detta visar den höga funktionaliteten, mångsidigheten och tillförlitligheten hos våra kompletterande lösningar, som bokstavligen ”driver” industriella produktionslinjer i vårt land

Slawomir Kalita, Försäljningschef, Siemens

Produktionslinjen är baserad på ett brett utbud av Siemens lösningar — från industriella datorer och styrenheter, via drivsystem, strömförsörjningsenheter och I/O-stationer, till RFID-läsare och HMI-paneler

Teknik för högsta kvalitet och produktionseffektivitet

I projektet ansvarade den upphandlande myndigheten, BRUSS, för att exakt definiera de funktionella antagandena och kvalitetskraven för den automatiserade produktionslinjen. Smart Automation, som fungerade som systemintegratör och entreprenör, hanterade hela omfattningen av arbetet: från design och konfiguration till mjukvaruutveckling, montering, testning och idrifttagning av linjen, vilket säkerställde produktionsflexibilitet och hög effektivitet.

Siemens stödde initiativet som leverantör av viktiga automationskomponenter, som tillhandahåller teknik som driver produktionslinjen och möjliggör omfattande hantering och kontroll av monteringsprocessen för motorkåpan på den automatiserade linjen som utvecklats av Smart Automation.
— förklarar Sławomir Kalita.

För byggandet av produktionslinjen användes SIMATIC S7-1500TF-styrenheter med utökad teknisk funktionalitet, vilket möjliggjorde implementering av avancerade rörelsekontrollalgoritmer och uppfyllde de högsta säkerhetsstandarderna tack vare funktionen Safety Integrated. Styrenheterna integrerades med SERVDRIVARE SINAMICS S210 och V90, vilket säkerställde exakt axelstyrning. Den modulära arkitekturen på linjen, baserad på distribuerade I/O-system ET200AL och ET200SP, möjliggjorde flexibel konfiguration och snabba växlingar. Systemet kompletterades med RFID-läsare för komponentidentifiering, industriella nätverksswitchar, operatörspaneler från den senaste SIMATIC HMI Unified-serien och ett omfattande utbud av kopplingsenheter som säkerställer tillförlitlig strömfördelning.

Användningen av Siemens teknik gav oss en enhetlig konfiguration, diagnostik och drift utan att behöva växla mellan olika mjukvarumiljöer

Radosław Szymanski, Smart automatisering

Stående från vänster: R. Kokornacki, S. Kalita, R. Szymański, D. Rowiński

”Nyckelelementet är den centraliserade hanteringen av hela processen inom TIA Portal-miljön, som integrerar konfiguration, diagnostik och simulering i ett enda verktyg. Under projektet utnyttjade Smart Automation många funktioner i TIA Portal-plattformen, inklusive inbyggda drivblock, integrerade säkerhetsmekanismer, ett fleranvändarläge som möjliggör parallell projektredigering och S7-PLCSIM Advanced-verktyget för simulering och testning av styrlogik före fysisk idrifttagning.”
påminner om Sławomir Kalita från Siemens.

Projektets takt var exceptionellt dynamisk, vilket återspeglades i snabba beslutsfattande och kontinuerliga framsteg trots tekniska utmaningar i varje steg.

”Vårt mål var att bygga en produktionslinje som skulle säkerställa hög repeterbarhet, precision och full spårbarhet av delar i varje steg i produktionen, samtidigt som det möjliggör ökad processeffektivitet och omfattande produktionshantering. Vi kunde uppnå detta mål till fullo tack vare Siemens stöd och användningen av tillverkarens tillförlitliga komponenter och programvara.”
betonar Radosław Kokornacki.

” Produktionslinjen kännetecknas av hög flexibilitet. Vi introducerar kontinuerligt parameterjusteringar och processförbättringar. Inom en snar framtid planerar vi ytterligare uppgraderingar och utbyggnad av installationen.”
— sammanfattar Damian Rowiński, Launch & Process Manager på BRUSS sp. z o.o.

Kontakta oss