ПРИКЛАД ЗАСТОСУВАННЯ

Точність і ефективність в автомобільній промисловості

Smart Automation розробила та впровадила модульну виробничу лінію для BRUSS. Удосконалена система автоматизації, заснована на ряді рішень Siemens, підтримує стабільну продуктивність незалежно від варіанту вироблюваного компонента.

BRUSS є провідним світовим постачальником автомобільної продукції в галузі технології ущільнення та управління силовими агрегатами. При виробництві своїх рішень він використовує, серед іншого, процеси лиття під тиском пластмас. Необхідність збільшення виробничих потужностей, поряд із зростаючими вимогами до підвищення точності виготовлення, призвели до побудови нової модульної виробничої лінії на польському заводі компанії.

«Окрім збільшення виробництва, нашою метою було також покращення параметрів якості кінцевого продукту. Це було неможливо, використовуючи існуючу виробничу лінію на нашому заводі в Мронгово, продуктивність якої на той час була нижчою за наші потреби».
згадує Даміан Ровінський, менеджер запуску та процесів у BRUSS Sp. z o.o.

Тому було вирішено побудувати та ввести в експлуатацію другу лінію, розроблену для забезпечення точного виробництва компонентів при одночасному значному підвищенні ефективності виробництва. Завдання проектування та постачання модульної виробничої лінії для автоматизованого складання, маркування та перевірки якості кришок для трьох- та чотирициліндрових бензинових двигунів було покладено на компанію Smart Automation, що спеціалізується на автоматизації та роботизації промислових процесів.

«Вже на етапі проектування ми провели детальну перевірку технічних рішень, ввівши численні вдосконалення в порівнянні зі старою лінійкою. У новій установці ми вибрали комплексний підхід і повну інтеграцію технологій Siemens, забезпечуючи послідовність і максимальну ефективність всієї системи».
підкреслює Радослав Шиманський, менеджер проектів Smart Automation.

Реалізація розпочалася в червні 2023 року з етапу розробки концепції, під час якої було розроблено планування станцій та модулів, виділення машин для лиття під тиском та робочі станції оператора. На наступному етапі була створена 3D-модель всієї лінії, що включає візуалізацію технологічних процесів.Етап документації, завершений ініціацією проектного замовлення, включав повну 3D-модель, електричні та пневматичні схеми та розписку матеріалів. Початкове попереднє введення в експлуатацію лінії було проведено на об'єкті Smart Automation, що послужило ключовим етапом тестування перед повним розгортанням. Згодом повна лінійка була випробувана на місці в BRUSS, що завершилося офіційним прийняттям заявки в грудні 2024 року.

Виробнича лінія, побудована Smart Automation, забезпечує точне виготовлення компонентів та значно підвищує ефективність виробництва

Виробничий процес від початку до кінця

Лінія складається з чотирнадцяти станцій, з компонентами, що транспортуються на піддони в системі замкнутого циклу.

Збірка кришки двигуна відбувається на модульній виробничій лінії, що складається з 14 станцій. Компоненти транспортуються на піддони в системі замкнутого циклу. Процес починається з того, що маніпулятор збирає свіжу деталь з форми для лиття під тиском, зважує її для контролю маси та поміщає на передавальний піддон. Потім деталь проходить через систему термостабілізації для керованого охолодження і позначається унікальним кодом DMC. Система безперервно контролює продуктивність лінії. Якщо буфер заповнений, частини зберігаються, а інші переходять до подальших етапів.

«На наступному етапі дві станції, оснащені маніпуляторними системами, виконують монтаж вставок за технологією індукційного нагріву. Потім процес переходить на ручно-автоматичну станцію, де оператор попередньо встановлює вставки для контролю потоку та розміщує деталь у лазерному зварювальному агрегаті. Після циклу компонент повертається в систему транспортування піддонів»,
пояснює Радослав Кокорнацький, керівник відділу автоматизації Smart Automation.

На наступному етапі система зору перевіряє правильність складання вставки з точністю 0,02 мм, перевіряючи наявність і протікання отворів, а також будь-які дефекти лиття, виконуючи скринінгові вимірювання за визначеними параметрами. Потім оператор вставляє саморізи в отвори і встановлює клапани регулювання тиску. Нарешті, гвинти автоматично затягуються і рівність кришки вимірюється з точністю 0,01 мм. Після цих кроків виріб практично завершено—залишається тільки установка ущільнювачів. Однак на цьому ще не кінець виробничого процесу.

На наступному етапі інша станція автоматично очищає як верхню, так і нижню поверхні кришки. Після цього на наступній станції оператори встановлюють ущільнення за допомогою форм. Нарешті, проводиться сім випробувань тиску для перевірки герметичності, потоку, проникності та роботи клапана. Потім спеціальна станція перевіряє положення клапанів тиску, наявність гвинтів та вставок та накладає етикетку безпеки. Остаточна станція видає готові деталі оператору, зберігає несправні компоненти, обробляє буфери, деталі, що потребують переробки, еталонні зразки та перевантажує піддони.

На повній потужності лінія виробляє два різних типи кришок одночасно, забезпечуючи безперервний робочий процес, з часом циклу 33,5 секунди

Даміан Ровінський , Запуск і менеджер процесів, БРУСС

СМАРТ-лінія

Якість кінцевої продукції має вирішальне значення для BRUSS, тому для Smart Automation було важливо впровадити комплексну систему контролю параметрів виробництва.

«Ми забезпечили повну простежуваність кожної виготовленої деталі. Зібрані дані, такі як час циклу окремих станцій, позначки часу входу та виходу та результати випробувань, дозволяють точно розрахувати та контролювати показник OEE. Перевірка якості включає випробування під тиском, перевірку геометрії за допомогою вдосконаленої системи зору, а також перевірку виготовлення та наявність таких елементів, як гвинти, клапани та попереджувальні етикетки».
каже Радослав Кокорнацкі.

Лінія оснащена фірмовою системою управління, звітності та моніторингу даних процесів, розробленою Smart Automation. Це рішення забезпечує співробітникам BRUSS безпечний віддалений доступ до статусу виробництва в режимі реального часу з будь-якого місця. Користувачі можуть аналізувати загальну продуктивність, детальні дані станції, історію процесів з параметрами та контролювати показники якості та ефективності щогодини, змінно та щодня.

Лінія має власну систему управління, звітності та моніторингу даних процесів, розроблену Smart Automation.

«Машина для лиття під тиском, яку використовує BRUSS, виробляє пластикові кришки за технологією лиття під тиском. Лінія, яку ми побудували, автоматично контролює їх якість та інтегрує такі компоненти, як гвинти та ущільнювачі. Як результат, перемикання типів продукції передбачає мінімальний час простою, забезпечуючи гнучкість виробництва без суттєвих змін до інших модулів».
пояснює Радослав Шиманський.

Процес переходу на інший асортимент продукції є високоавтоматизованим. Ручна заміна ущільнювального інструменту синхронізується з термінами подачі матеріалу лінії, ефективно усуваючи простої для цієї операції.

Кінцевий замовник і виробник машин обрали рішення Siemens. Апаратні компоненти та програмне забезпечення, які ми надаємо, відповідають вимогливим цілям, встановленим Smart Automation та BRUSS. Це демонструє високу функціональність, універсальність та надійність наших взаємодоповнюючих рішень, які буквально «керують» промисловими виробничими лініями в нашій країні

Славомир Калита, Менеджер з продажу, Siemens

Виробнича лінія працює на основі широкого спектру рішень Siemens - від промислових ПК та контролерів, через системи приводу, блоки живлення та станції вводу/виводу, до зчитувачів RFID та панелей HMI

Технологія для найвищої якості та ефективності виробництва

У проекті замовник BRUSS відповідав за точне визначення функціональних припущень та вимог до якості автоматизованої виробничої лінії. Smart Automation, виступаючи в якості системного інтегратора та підрядника, виконувала весь обсяг робіт: від проектування та конфігурації до розробки програмного забезпечення, складання, тестування та введення в експлуатацію лінії, забезпечуючи гнучкість виробництва та високу ефективність.

«Siemens підтримав ініціативу як постачальник ключових компонентів автоматизації, надаючи технології, які керують виробничою лінією та забезпечують комплексне управління та контроль процесу складання кришки двигуна на автоматизованої лінії, розробленої Smart Automation».
— пояснює Славомір Калита.

Для побудови виробничої лінії були використані контролери SIMATIC S7-1500TF з розширеною технологічною функціональністю, що дозволяє впроваджувати передові алгоритми управління рухом та відповідати найвищим стандартам безпеки завдяки функції Safety Integrated. Контролери були інтегровані з сервоприводами SINAMICS S210 та V90, забезпечуючи точне управління осями. Модульна архітектура лінії, заснована на розподілених системах вводу/виводу ET200AL та ET200SP, забезпечила гнучку конфігурацію та швидкі перемикання. Система була доповнена RFID-зчитувачами для ідентифікації компонентів, промисловими мережевими комутаторами, операторськими панелями з новітньої серії SIMATIC HMI Unified та широким асортиментом комутаційних пристроїв, що забезпечують надійний розподіл електроенергії.

Використання технології Siemens забезпечило нам уніфіковану конфігурацію, діагностику та роботу без необхідності перемикання між різними програмними середовищами

Радослав Шиманський, Розумна автоматизація

Стоять зліва: Р. Кокорнацький, С. Калита, Р. Шиманський, Д. Ровінський

«Ключовим елементом є централізоване управління всім процесом в середовищі TIA Portal, яке інтегрує конфігурацію, діагностику та моделювання в єдиний інструмент. Під час проекту Smart Automation використала багато можливостей платформи TIA Portal, включаючи вбудовані блоки приводів, інтегровані механізми безпеки, багатокористувацький режим, що дозволяє паралельно редагувати проект, а також інструмент S7-PLCSIM Advanced для моделювання та тестування логіки управління перед фізичним введенням в експлуатацію».
згадує Славомир Калита з компанії Siemens.

Темп проекту був надзвичайно динамічним, що відображалося у швидкому прийнятті рішень та постійному прогресі, незважаючи на технічні проблеми, що виникають на кожному етапі.

«Наша мета полягала в тому, щоб побудувати виробничу лінію, яка забезпечувала б високу повторюваність, точність та повну відстежуваність деталей на кожному етапі виробництва, а також забезпечила підвищення ефективності процесів та комплексне управління виробництвом. Ми змогли повністю досягти цієї мети завдяки підтримці Siemens та використанню надійних компонентів та програмного забезпечення цього виробника».
підкреслює Радослав Кокорнацький.

«Виробнича лінія характеризується високою гнучкістю. Ми постійно впроваджуємо коригування параметрів та вдосконалення процесів. Найближчим часом ми плануємо подальші модернізації та розширення установки»,
— підсумовує Даміан Ровінський, менеджер запуску та процесів у BRUSS sp. z o.o.

Зв'яжіться з нами