Skip to main content
Trang này được hiển thị bằng tính năng dịch tự động. Xem bằng tiếng Anh?
NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH

Độ chính xác và hiệu quả trong ngành công nghiệp ô tô

Smart Automation đã thiết kế và triển khai dây chuyền sản xuất mô-đun cho BRUSS. Hệ thống tự động hóa tiên tiến, dựa trên một loạt các giải pháp của Siemens, duy trì hiệu suất nhất quán bất kể biến thể của thành phần được sản xuất.

BRUSS là nhà cung cấp hàng đầu toàn cầu về các sản phẩm ô tô trong các lĩnh vực công nghệ niêm phong và điều khiển hệ thống truyền động. Trong sản xuất các giải pháp của mình, nó sử dụng, trong số những quy trình khác, ép nhựa. Nhu cầu tăng năng lực sản xuất, cùng với các yêu cầu ngày càng tăng về độ chính xác sản xuất cao hơn, đã dẫn đến việc xây dựng một dây chuyền sản xuất mô-đun mới tại nhà máy Ba Lan của công ty.

“Ngoài việc thúc đẩy sản xuất, mục tiêu của chúng tôi cũng là cải thiện các thông số chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Điều này không thể thực hiện được khi sử dụng dây chuyền sản xuất hiện tại tại cơ sở Mrągowo của chúng tôi, có hiệu suất thấp hơn nhu cầu của chúng tôi vào thời điểm đó”.
nhớ lại Damian Rowiński, Giám đốc Khởi động & Quy trình tại BRUSS Sp. z o.o.

Do đó, người ta đã quyết định xây dựng và vận hành một dây chuyền thứ hai, được thiết kế để cho phép sản xuất linh kiện chính xác trong khi tăng đáng kể hiệu quả sản xuất. Nhiệm vụ thiết kế và cung cấp dây chuyền sản xuất mô-đun để lắp ráp, đánh dấu và kiểm tra chất lượng tự động vỏ cho động cơ xăng ba và bốn xi-lanh được giao cho Smart Automation, một công ty chuyên tự động hóa và robot hóa các quy trình công nghiệp.

“Ở giai đoạn thiết kế, chúng tôi đã tiến hành xác minh chi tiết các giải pháp kỹ thuật, giới thiệu nhiều cải tiến so với dòng cũ. Trong quá trình lắp đặt mới, chúng tôi đã chọn cách tiếp cận toàn diện và tích hợp đầy đủ các công nghệ của Siemens, đảm bảo tính nhất quán và hiệu quả tối đa của toàn bộ hệ thống”.
nhấn mạnh Radosław Szymański, Giám đốc dự án tại Smart Automation.

Việc triển khai bắt đầu vào tháng 6 năm 2023 với giai đoạn phát triển khái niệm, trong đó việc bố trí các trạm và mô-đun, phân bổ máy ép phun và máy trạm vận hành được thiết kế. Trong giai đoạn tiếp theo, một mô hình 3D của toàn bộ dây chuyền đã được tạo ra, bao gồm hình dung các quy trình công nghệ. Giai đoạn tài liệu - hoàn thành khi bắt đầu đơn đặt hàng dự án - bao gồm mô hình 3D đầy đủ, sơ đồ điện và khí nén và hóa đơn vật liệu. Việc vận hành trước khi vận hành dây chuyền ban đầu được thực hiện tại cơ sở của Smart Automation, đóng vai trò là bước quan trọng trong thử nghiệm trước khi triển khai đầy đủ. Sau đó, dây chuyền hoàn chỉnh đã được thử nghiệm tại chỗ tại BRUSS, đỉnh điểm là chính thức chấp nhận đơn đăng ký vào tháng 12 năm 2024.

BRUSS - Case Study - 02 img

Dây chuyền sản xuất được xây dựng bởi Smart Automation cho phép sản xuất linh kiện chính xác và tăng đáng kể hiệu quả sản xuất

Quy trình sản xuất từ đầu đến cuối

BRUSS - Case Study - 03 img

Tuyến bao gồm mười bốn trạm, với các thành phần được vận chuyển trên pallet trong một hệ thống vòng kín.

Việc lắp ráp nắp động cơ diễn ra trên một dây chuyền sản xuất mô-đun bao gồm 14 trạm. Các thành phần được vận chuyển trên pallet trong một hệ thống vòng kín. Quá trình bắt đầu với một người thao tác chọn một bộ phận mới từ khuôn ép, cân nó để kiểm soát khối lượng và đặt nó trên một pallet chuyển. Phần sau đó đi qua hệ thống ổn định nhiệt để làm mát có kiểm soát và được đánh dấu bằng mã DMC duy nhất. Hệ thống liên tục theo dõi hiệu suất đường dây. Nếu bộ đệm đầy, các bộ phận được lưu trữ, trong khi những bộ phận khác tiến hành các giai đoạn tiếp theo.

“Trong bước tiếp theo, hai trạm được trang bị hệ thống thao tác thực hiện lắp ráp chèn bằng công nghệ gia nhiệt cảm ứng. Sau đó, quá trình chuyển đến một trạm tự động thủ công, nơi người vận hành cài đặt sẵn các bộ phận điều khiển dòng chảy và định vị bộ phận trong bộ phận hàn laser. Sau chu kỳ, thành phần được trả lại cho hệ thống vận chuyển pallet,”
Radosław Kokornacki, Trưởng bộ phận Tự động hóa tại Smart Automation giải thích.

Trong giai đoạn tiếp theo, một hệ thống thị giác xác minh tính chính xác của việc lắp ráp chèn với độ chính xác 0,02 mm, kiểm tra sự hiện diện và lưu lượng của các lỗ cũng như bất kỳ khuyết tật đúc nào, thực hiện các phép đo sàng lọc theo các thông số xác định. Sau đó, người vận hành chèn ốc vít tự khai thác vào các lỗ và lắp đặt van điều khiển áp suất. Cuối cùng, các ốc vít được tự động siết chặt và độ phẳng của nắp được đo với độ chính xác 0,01 mm. Sau các bước này, sản phẩm gần như hoàn tất — chỉ còn lại việc lắp đặt con dấu. Tuy nhiên, đây vẫn chưa phải là kết thúc của quá trình sản xuất.

Trong giai đoạn tiếp theo, một trạm khác tự động làm sạch cả bề mặt trên và dưới của nắp. Sau đó, tại trạm sau, người vận hành lắp đặt con dấu bằng khuôn. Cuối cùng, bảy thử nghiệm áp suất được thực hiện để xác minh độ kín, lưu lượng, độ thấm và hoạt động của van. Sau đó, một trạm chuyên dụng kiểm tra vị trí của van áp suất, sự hiện diện của ốc vít và chèn và dán nhãn an toàn. Trạm cuối cùng giải phóng các bộ phận đã hoàn thành cho người vận hành, lưu trữ các thành phần bị lỗi, xử lý bộ đệm, các bộ phận cần làm lại, mẫu tham chiếu và nạp lại pallet.

Ở công suất tối đa, dây chuyền sản xuất hai loại vỏ khác nhau đồng thời, đảm bảo quy trình làm việc liên tục, với thời gian chu kỳ là 33,5 giây
Damian Rowinski , Trình quản lý khởi chạy & quy trình, CHÀ RÁCH

Dòng thông minh

Chất lượng của sản phẩm cuối cùng là rất quan trọng đối với BRUSS, đó là lý do tại sao việc Smart Automation triển khai một hệ thống kiểm soát thông số sản xuất toàn diện là điều cần thiết.

“Chúng tôi đảm bảo truy xuất nguồn gốc đầy đủ của mọi bộ phận được sản xuất. Dữ liệu được thu thập — chẳng hạn như thời gian chu kỳ của các trạm riêng lẻ, dấu thời gian vào và ra và kết quả kiểm tra — cho phép tính toán và giám sát chính xác chỉ báo OEE. Xác minh chất lượng bao gồm kiểm tra áp suất, kiểm tra hình học bằng hệ thống thị giác tiên tiến, cũng như kiểm tra tay nghề và sự hiện diện của các yếu tố như vít, van và nhãn cảnh báo”.
Radosław Kokornacki nói.

Dây chuyền được trang bị hệ thống quản lý, báo cáo và giám sát dữ liệu quy trình độc quyền được phát triển bởi Smart Automation. Giải pháp này cung cấp cho nhân viên BRUSS quyền truy cập từ xa an toàn vào trạng thái sản xuất thời gian thực từ mọi nơi. Người dùng có thể phân tích hiệu suất tổng thể, dữ liệu trạm chi tiết, lịch sử quy trình với các thông số và theo dõi các chỉ số chất lượng và hiệu quả theo giờ, theo ca và hàng ngày.

BRUSS - Case Study - 04 img

Dòng này có hệ thống giám sát dữ liệu quản lý, báo cáo và quy trình độc quyền được phát triển bởi Smart Automation.

“Máy ép phun được sử dụng bởi BRUSS sản xuất vỏ nhựa sử dụng công nghệ ép phun. Dây chuyền chúng tôi xây dựng tự động kiểm soát chất lượng của chúng và tích hợp các thành phần như vít và phớt. Do đó, việc chuyển đổi các loại sản phẩm bao gồm thời gian ngừng hoạt động tối thiểu, đảm bảo tính linh hoạt trong sản xuất mà không có thay đổi đáng kể đối với các mô-đun khác”.
Radosław Szymański giải thích.

Quá trình chuyển đổi đối với một loạt sản phẩm khác được tự động hóa cao. Việc thay thế thủ công các dụng cụ niêm phong được đồng bộ hóa với thời gian nạp nguyên liệu của dây chuyền, loại bỏ hiệu quả thời gian ngừng hoạt động cho hoạt động này.

Khách hàng cuối cùng và nhà sản xuất máy đã chọn các giải pháp của Siemens. Các thành phần phần cứng và phần mềm mà chúng tôi cung cấp đã đáp ứng các mục tiêu khắt khe do Smart Automation và BRUSS đặt ra. Điều này thể hiện chức năng cao, tính linh hoạt và độ tin cậy của các giải pháp bổ sung của chúng tôi, theo nghĩa đen, “thúc đẩy” dây chuyền sản xuất công nghiệp ở nước ta
Slawomir Kalita, Quản lý bán hàng, Siemens

Dây chuyền sản xuất hoạt động dựa trên một loạt các giải pháp của Siemens — từ máy tính và bộ điều khiển công nghiệp, thông qua hệ thống truyền động, bộ nguồn và trạm I/O, đến đầu đọc RFID và bảng HMI

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

Công nghệ cho chất lượng hàng đầu và hiệu quả sản xuất

Trong dự án, cơ quan ký kết, BRUSS, chịu trách nhiệm xác định chính xác các giả định chức năng và yêu cầu chất lượng cho dây chuyền sản xuất tự động. Smart Automation, đóng vai trò là nhà tích hợp hệ thống và nhà thầu, xử lý toàn bộ phạm vi công việc: từ thiết kế và cấu hình đến phát triển phần mềm, lắp ráp, thử nghiệm và vận hành dây chuyền, đảm bảo tính linh hoạt trong sản xuất và hiệu quả cao.

“Siemens ủng hộ sáng kiến này với tư cách là nhà cung cấp các thành phần tự động hóa chính, cung cấp các công nghệ thúc đẩy dây chuyền sản xuất và cho phép quản lý và kiểm soát toàn diện quy trình lắp ráp vỏ động cơ trên dây chuyền tự động do Smart Automation phát triển.”
- Sławomir Kalita giải thích.

Để xây dựng dây chuyền sản xuất, bộ điều khiển SIMATIC S7-1500TF với chức năng công nghệ mở rộng đã được sử dụng, cho phép triển khai các thuật toán điều khiển chuyển động tiên tiến và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cao nhất nhờ tính năng Tích hợp An toàn. Các bộ điều khiển được tích hợp với các ổ đĩa servo SINAMICS S210 và V90, đảm bảo điều khiển trục chính xác. Kiến trúc mô-đun của dòng, dựa trên các hệ thống I/O ET200AL và ET200SP phân tán, cho phép cấu hình linh hoạt và thay đổi nhanh chóng. Hệ thống được bổ sung bởi đầu đọc RFID để nhận dạng linh kiện, thiết bị chuyển mạch mạng công nghiệp, bảng điều khiển từ dòng SIMATIC HMI Unified mới nhất và một loạt các thiết bị chuyển mạch đảm bảo phân phối điện đáng tin cậy.

Việc sử dụng công nghệ Siemens đã cung cấp cho chúng tôi cấu hình, chẩn đoán và vận hành thống nhất mà không cần chuyển đổi giữa các môi trường phần mềm khác nhau
Radosław Szymanski, Tự động hóa thông minh
BRUSS - Case Study - 09 img

Đứng từ trái: R. Kokornacki, S. Kalita, R. Szymański, D. Rowiński

“Yếu tố quan trọng là quản lý tập trung toàn bộ quy trình trong môi trường TIA Portal, tích hợp cấu hình, chẩn đoán và mô phỏng vào một công cụ duy nhất. Trong suốt dự án, Smart Automation đã tận dụng nhiều khả năng của nền tảng TIA Portal, bao gồm các khối ổ đĩa tích hợp, cơ chế an toàn tích hợp, chế độ Multiuser cho phép chỉnh sửa dự án song song và công cụ S7-PLCSIM Advanced để mô phỏng và thử nghiệm logic điều khiển trước khi vận hành vật lý,”
nhớ lại Sławomir Kalita từ Siemens.

Tốc độ của dự án đặc biệt năng động, phản ánh trong việc ra quyết định nhanh chóng và tiến bộ liên tục bất chấp những thách thức kỹ thuật gặp phải ở mọi giai đoạn.

“Mục tiêu của chúng tôi là xây dựng một dây chuyền sản xuất đảm bảo độ lặp lại cao, độ chính xác và truy xuất nguồn gốc đầy đủ của các bộ phận ở mọi giai đoạn sản xuất, đồng thời cho phép tăng hiệu quả quy trình và quản lý sản xuất toàn diện. Chúng tôi đã hoàn toàn có thể đạt được mục tiêu này nhờ vào sự hỗ trợ của Siemens và việc sử dụng các thành phần và phần mềm đáng tin cậy của nhà sản xuất này”.
nhấn mạnh Radosław Kokornacki.

“Dây chuyền sản xuất được đặc trưng bởi tính linh hoạt cao. Chúng tôi liên tục giới thiệu các điều chỉnh thông số và cải tiến quy trình. Trong tương lai gần, chúng tôi có kế hoạch nâng cấp hơn nữa và mở rộng cài đặt”.
— tóm tắt Damian Rowiński, Giám đốc Khởi động & Quy trình tại BRUSS sp. z o.o.

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