Vlastní cestou – systém ReCON
TAJMAC-ZPS, a.s., je stabilní a perspektivní strojírenská firma s dlouholetou tradicí a vysokou úrovní know-how. V sídle společnosti ve Zlíně, Malenovicích, jsou realizovány všechny etapy vzniku produktu od výzkumu, vývoje, výroby komponentů strojů až po finální montáž, prodej i následný servis.
Za uplynulých 30 let výrazně poklesla přidaná hodnota ve výrobě komponent, která byla v minulosti generována vlastní výrobou. Výroba je neustále konfrontována s tvrdým konkurenčním prostředím, zejména asijských firem a firem s vyspělou automatizací výroby. Jednou z možností jak uspět ve tvrdém konkurenčním prostředí je schopnost digitalizace, zlepšení řízení procesů a efektivnější využití výrobních prostředků.
Již dlouho jsme nosili v hlavách myšlenky tzv. štíhlé výroby firmy Toyota, tj. vyrábět jen to, co zákazník požaduje. Snahou je vytvářet produkty v co možná nejkratší době, s minimálními náklady a bez ztráty kvality k plné spokojenosti zákazníka. Naše myšlenky akcelerovalo hnutí Průmyslu 4.0, jehož základy byly položeny a představeny na Hannoverském veletrhu v roce 2013. V roce 2017 byla definována jednotná strategie skupiny TAJMAC ve vztahu ke konceptu Průmysl 4.0, kde jedním z klíčových pilířů byla podpora digitalizace výroby ať už ve vztahu k vlastní výrobě, či k produktům, které dodáváme zákazníkům. Klíčem k úspěchu projektu byla schopnost dostat ze strojů všechna potřebná data automatizovaně, a ta propojovat s jinými systémy a poskytnout kvalitní reporting. V době zahájení projektu neexistovalo mnoho systémů, které by plně uspokojovaly naše požadavky. Většinou šlo o systémy extrémně drahé s dlouhou dobou návratnosti. Většina dokázala výborně reportovat, ale slabinou byl sběr korektních dat ze strojů s vazbou na ERP systémy. Po zhodnocení všech možností jsme se rozhodli jít vlastní cestou a využít znalostí z nasazení a využití obráběcích strojů. Tak vznikl systém pro monitorování výrobních procesů ReCON.
Systém je programován jako webová aplikace s použitím nejmodernějších dostupných technologií. To umožňuje hardwarovou nezávislost a dostupnost dat na jakémkoli mobilním zařízení.
Opce Industry 4.0
Každý monitorovaný stroj je osazen opcí Industry 4.0, která byla vyvinuta programátory TAJMAC-ZPS. Umožňuje sběr dat z NC i PLC systému stroje. Opce Industry 4.0 komunikuje se strojem obousměrně na platformě OPC UA serveru. Dle požadavků zákazníka lze toto rozhraní libovolně modifikovat a zpřístupnit tak jakákoliv data ze stroje. Zákazník tak má možnost získat informace o provozním stavu stroje, chybových hlášeních, aktuálních programech, nahrávat a spouštět programy, nahrávat korekce nástrojů a mnoho dalších užitečných funkcí. Opce Industry 4.0 umí obsloužit stroje s řídicími systémy Siemens, Fanuc i Heidenhain jak z naší vlastní produkce, tak i od jiných výrobců. Je hardwarově nezávislá s vysokým stupněm zabezpečení informací. Tím, že OPC UA rozhraní používá jednotnou datovou větu, připojení stroje do systému monitorování je velmi rychlé a nevyžaduje žádné doplňkové konfigurace.
Každá obsluha stroje má k dispozici mobilní terminál (obr. 2). Ten umožňuje volit výrobní dávku z fronty práce nebo čtením čárového kódu z technologického postupu, zobrazovat výrobní dokumentaci, definovat důvody neproduktivních časů, nebo si přivolat odbornou pomoc údržby, technologie nebo měřicího střediska. Mobilní terminál minimalizuje náklady na komunikační rozhraní se strojem, neboť pomocí něj lze obsluhovat více strojů současně a jeho funkcionalita není fixována na jeden konkrétní stroj.
Sběr dat je jen počátek
Hodnotu dat netvoří jejich množství, ale jejich využitelnost. Nasbíraná strojní data jsou následně propojována s informacemi z mobilního terminálu, s ERP systémem, docházkovým systémem a PLM systémem. Nad takto konsolidovanými daty je prováděn reporting. Po kvalitně provedeném reportingu následuje analýza dat, která ukazuje a navrhuje opatření pro dosažení maximální efektivity výroby.
Reporty jsou přizpůsobeny potřebám obsluhy stroje, mistra, procesního inženýra, vedoucího výroby, vedoucího údržby a ředitele výroby. Reporting rozdělujeme na on-line reporting a generované statistické sestavy.
On-line reporting slouží k rychlé informaci o stavu strojů, výroby a pracovníků (obr. 3). Je možné přehledně a rychle zjistit, které stroje právě pracují a co se na nich aktuálně vyrábí. Samozřejmostí je vyhodnocení OEE stroje nebo zobrazení chybových hlášek stroje.
V generovaných statistických sestavách dostáváme ucelené informace o strojích (obr. 4), pracovnících a výrobních dávkách za vybrané časové období. Mistr tak např. získá informace o využití strojů, důvodech jejich nejčastějších prostojů (obr. 5) nebo o pracovnících a využití jejich pracovního času. Plánování výroby má aktuální informace o stavu a průběhu výrobních dávek, plnění výkonových norem a nákladech na výrobní operaci. Údržba získá informace o vyskytlé závadě a je schopna statisticky vyhodnotit nejčastější poruchy a provádět tak preventivní opatření. Procesní inženýr má dostatečné množství dat k tomu, aby byl schopen vyhodnocovat a navrhovat co nejefektivnější pracovní procesy. Samozřejmostí je, že na problémy vzniklé v průběhu procesu jsou upozorňováni zodpovědní pracovníci pomocí SMS a emailů.
Monitoring: 30% navýšení produktivity
Na podkladech z monitoringu se mj. odvíjí i odměňování pracovníků. Tito jsou k základní hodinové mzdě odměňováni bonusem podle plnění výkonových norem a využití pracovních prostředků.
V současné době monitorujeme všechny CNC stroje ve výrobě (45 strojů) a postupně rozšiřujeme monitoring i o konvenční stroje. Výsledky nasazení monitoringu ukazují, že jsme se vydali správnou cestou. Monitoring výroby nám odkryl slabá místa a ukázal hlavní problémy k řešení. Od zavedení monitorování výroby jsme zaznamenali cca 30% navýšení produktivity práce.
Nezůstáváme však jen u monitoringu výroby, ale míříme dále. Systém ReCON je v současnosti ve zkušebním provozu při monitorování montážních operací. Rovněž je v přípravě další rozšíření systému o správu nástrojů pro výrobu. Software je stále vylepšován na základně informací z výroby a má dostatečný potenciál k případnému nasazení i u jiných společností.
Dosavadní výsledky a zkušenosti ukazují, že digitalizace je správnou myšlenkou. Je však nutno si stále připomínat, že digitalizace není cíl. Je to jen cesta, jak zůstat v budoucnu konkurenceschopnými.
Ing. Martin MACHÁLKA
technický ředitel TAJMAC-ZPS, a.s.
Foto: TAJMAC-ZPS
57
