Přizpůsobivost je rozhodující výhodou v době vysoké produktové individualizace, kolísání poptávky, intenzivní konkurence a měnících se (obchodních) politických požadavků.
Agilní výrobní systémy se zdají být pro malé a střední podniky výzvou, protože střední podniky často hospodaří s omezenými zdroji a přesto musí zůstat konkurenceschopné. Flexibilita však není „luxus“ pro velké společnosti, ale strategická nutnost – zejména v situacích, kdy jsou marže těsné a objemy nízké. Klíčovou roli hraje logistika.
Instituty Fraunhofer IWU a IPA vyvinuly metodiku, která podporuje společnosti prostřednictvím strukturovaného procesu při hodnocení a postupném zavádění potenciálů flexibilní výroby – i bez velkých investic. V mnoha případech lze stávající zdroje (stroje, zařízení, procesy, kvalifikace zaměstnanců) dále využívat.
Modulární a mobilní komponenty pomáhají využívat strojní park pro různé produkty a v případě potřeby ho cenově efektivně rozšiřovat nebo zmenšovat (škálovatelnost). V mnoha odvětvích byly již vyvinuty rychle realizovatelné řešení pro typické výchozí situace. Řešení, která se dají přizpůsobit různým velikostem podniků a odvětvím podle potřeby.
Příklad opravárenského závodu: Nahrazení liniového konceptu škálovatelným výrobním systémem s dodávkou prostřednictvím vysokokapacitního skladu.
Klasické výrobní linky s blízkým zásobováním a pevnými a krátkými cykly rychle narážejí na své limity – pokud jde o výrobní program, který by nejen „vtlačil“ mnoho variant (různé součásti) do jednoho cyklu, ale také vyžaduje různé výrobní pořadí. Pokud je navíc nutné umístit zvlášť velké součásti, obracejí se výhody konceptu linky, jako je vysoká produkce (většinou) identických produktů při krátké výrobní době, naopak: je příliš rigidní, aby umožnila větší variabilitu, a zabírá hodně prostoru pro zásobovací logistiku – každá potřebná součást musí být přenesena z více či méně pevného meziskladu na určené místo v lince.
Tento závěr platí zejména pro opravny, které se zabývají komponenty o velikosti až dva metry na délku a šířku. Pokud oprávní portfolio zahrnuje produkty, které byly vyráběny přes několik generací modelů, je potřeba skladovacích kapacit pro zpracovávané nebo vyměňované díly obzvlášť vysoká. Pokud je k dispozici pouze zastaralá dopravní technika, je na čase přemýšlet o smysluplných automatizačních řešeních.
Hlavním zaměřením projektového týmu na Fraunhofer IWU byla logistika s automatizovaným, vícestupňovým vysokoregálovým skladem. Cílem bylo flexibilizovat tok materiálu, přímo propojit výrobní stanice se skladem a efektivně manipulovat s různými typy dílů a počty kusů. Pomocí simulace toku materiálu v Siemens Plant Simulation byly modelovány různé scénáře a hodnoceny klíčové ukazatele, jako jsou průchodnost, doba průchodu a vytížení regálových obslužných zařízení (automatizované dopravní systémy pro příjem/vydávání). Simulace ukázala, že logistický koncept s automatizovaným, vícestupňovým vysokoregálovým skladem splňuje požadované výkonnostní ukazatele a je škálovatelný a flexibilní vůči měnícím se výrobním požadavkům. Výzvy, jako jsou variantní, individuální procesní pořadí, byly v modelu zohledněny a výkonnostní parametry vysokoregálového skladu, jako jsou průchodnost, doby průchodu, vytížení a zásoby v zásobnících, byly optimalizovány.
Příklad letadlových dveří: s novým materiálovým a výrobním konceptem snížit výrobní časy více než dvacetkrát.
Výroba dveří pro pasažérské letadla je převážně ruční práce. Je třeba mnoha mezikroků, aby se předešlo přímému kontaktu různých materiálů, který vede k korozi. Pokud se místo hliníku, titanu a duroplastů používají především termoplastické kompozitní materiály z uhlíkových vláken (CFK), které lze automatizovaně svařovat bez oddělovacích vrstev, proces se podstatně zrychluje – doba výroby konstrukce dveří klesá z 110 na pouhé 4 hodiny. To ukázal výzkumný projekt Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg a Airbus Helicopters.
Klíčem k zkrácení montážních časů je také modulární konstrukce pro různé varianty letadlových dveří. Projektový tým se zaměřil na komponenty v různých modelech dveří, které mohou být standardizovány. Mezi ně patří například příčný nosník. Výzkumníci navrhli plně automatizovanou montážní linku pro nejběžnější modely a vyvinuli zařízení a upínací prvky, které jsou vhodné pro technologie spojování odporovým svařováním a ultrazvukovým svařováním.
Tým IWU simuloval všechny technické a podnikatelské aspekty nové montážní linky – které se většinou vzájemně ovlivňují. Mezi nejdůležitější technická hodnotící kritéria patří složitost produktu a výrobního procesu, možnosti a rizika automatizace také z pohledu flexibility a přizpůsobivosti nebo celková dostupnost zařízení v řetězci různých jednotlivých automatizací.
Výsledek: S ohledem na všechna technická, logistická a podnikatelská kritéria by měla být nově vyvinutá automatizační řešení implementována.
Příklad AutoLog: efektivní komisionování při vysokých objemech díky bezřidičným přepravním systémům, které zásobují roboty komponenty.
Efektivní procesy vychystávání jsou zásadní pro výrobu just-in-time, zejména při vysoké variabilitě a velkých, těžkých součástkách. Klasická automatizace je v této oblasti často nepružná, nákladná a obtížně škálovatelná.
Dynamické komisování naopak sleduje princip „zboží k robotovi“ a využívá bezřidičové dopravní systémy (FTS) a blízké sklady pro vysokou flexibilitu a rozmanitost variant. Škálování probíhá jednoduchým rozšířením robotických buněk a flotily FTS, přičemž doprava palet je zcela odpojena. Softwarové řešení AutoLog, společný vývoj Fraunhofer IWU a Volkswagen AG, umožňuje ve Volkswagen Slovakia konfiguraci a řízení takových buněk v režimu self-service a optimalizuje procesy pomocí inteligentních algoritmů. AutoLog umožňuje počáteční návrh robotických buněk, řídí roboty, bezpečnostní techniku a FTS, minimalizuje čekací doby a integruje nástroje pro analýzu chyb. Virtuální uvedení do provozu probíhá prostřednictvím simulace software-in-the-loop mezi AutoLog a simulačním modelem v Siemens Plant Simulation. To umožňuje včasné hodnocení nových konfigurací zařízení ještě před jejich uvedením do provozu.
Kontakt:
