Prilagodljivost je ključna prednost u vremenu visoke individualizacije proizvoda, fluktuacija potražnje, intenzivne konkurencije i promjenjivih (trgovinskih) političkih smjernica.
Agilni proizvodni sustavi očito predstavljaju izazove za mala i srednja poduzeća, budući da srednji sektor često posluje s ograničenim resursima i mora ostati konkurentan. Međutim, fleksibilnost nije "luksuz" za velika poduzeća, već strateška nužnost - posebno kada su marže uske i količine niske. Ključnu ulogu u tome igra logistika.
Instituti Fraunhofer IWU i IPA razvili su metodologiju koja pomaže poduzećima da kroz strukturirani proces ocijene potencijale fleksibilne proizvodnje i postupno ih implementiraju – čak i bez velikih ulaganja. U mnogim slučajevima mogu se iskoristiti postojeći resursi (strojevi, postrojenja, procesi, kvalifikacije zaposlenika).
Modularne i mobilne komponente pomažu u korištenju strojnog parka za različite proizvode te ga po potrebi isplativo proširiti ili smanjiti (skalabilnost). U mnogim industrijama već su razvijena brzo provediva rješenja za tipične početne situacije. Rješenja koja se mogu prilagoditi različitim veličinama poduzeća i industrijama prema potrebama.
Primjer popravne radionice: Zamjena linijskog koncepta skalabilnim proizvodnim sustavom, s opskrbom putem visoko regalnog skladišta.
Klasične proizvodne linije s opskrbom blizu trake te fiksnim i kratkim taktnim vremenima brzo nailaze na svoje granice – kada je u pitanju proizvodni program koji ne samo da "pritisne" mnoge varijante (različite dijelove) u jedan takt, već također nameće različite redoslijede proizvodnje. Ako se dodatno moraju smjestiti posebno veliki dijelovi, prednosti koncepta linije, kao što su visoka proizvodnja (uglavnom) identičnih proizvoda u kratkom vremenu, pretvaraju se u svoje suprotno: previše je krut da bi omogućio veću varijaciju i zahtijeva puno prostora za logistiku opskrbe – svaki potrebni dio mora se prenijeti s više ili manje fiksnog međuskladišnog mjesta na određenu točku u liniji.
Ova tvrdnja posebno se odnosi na radionice za popravak koje se bave dijelovima veličine do dva metra u dužinu i širinu. Ako portfelj popravka obuhvaća proizvode koji su proizvedeni kroz više generacija modela, potreba za skladišnim kapacitetima za dijelove koji se trebaju obraditi ili zamijeniti posebno je velika. Ako je dostupna samo zastarjela transportna oprema, vrijeme je da se razmisli o smislenim rješenjima automatizacije.
Glavna točka pristupa projektnog tima na Fraunhofer IWU bila je logistika s automatiziranim, višekatnim visokonaponskim skladištem. Cilj je bio fleksibilizirati protok materijala, izravno povezati proizvodne stanice sa skladištem i učinkovito upravljati različitim tipovima dijelova i količinama. Pomoću simulacije protoka materijala u Siemens Plant Simulation modelirana su različita scenarija i ocijenjeni ključni pokazatelji poput propusnosti, vremena prolaska i opterećenja uređaja za rukovanje skladištem (automatizirani transportni sustavi za unos/iznos). Simulacija je pokazala da logistički koncept s automatiziranim, višekatnim visokonaponskim skladištem ispunjava zahtijevane pokazatelje performansi te može biti skalabilan i fleksibilan u odgovoru na promjenjive proizvodne zahtjeve. Izazovi poput individualnih redoslijeda procesa uvjetovanih varijantama uzeti su u obzir u modelu, a parametri performansi visokonaponskog skladišta poput stope propusnosti, vremena prolaska, opterećenja i zaliha optimizirani su.
Primjer avionskih vrata: s novim materijalom i konceptom proizvodnje vrijeme izrade smanjeno je više od dvadeset puta.
Proizvodnja vrata za putničke avione većinom je ručni rad. Potrebno je mnogo međustepena kako bi se izbjegao izravni kontakt različitih materijala, što dovodi do korozije. Kada se umjesto aluminija, titana i duroplastičnih materijala uglavnom koriste termoplastični kompozitni materijali od ugljikovih vlakana (CFK), koji se mogu automatizirano zavarivati bez razdjelnih slojeva, proces je znatno brži – vrijeme proizvodnje strukture vrata smanjuje se s 110 na samo 4 sata. To je pokazao istraživački projekt Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg i Airbus Helicopters.
Ključ za kraće vrijeme montaže leži također u modularnoj gradnji za različite varijante avionskih vrata. Projektni tim se fokusirao na komponente u različitim modelima vrata koje se mogu standardizirati. To uključuje, na primjer, poprečni nosač. Istraživači su osmislili potpuno automatsku montažnu liniju za najčešće modele i razvili uređaje te stezne elemente koji su prikladni za tehnologije spajanja otporničkim zavarivanjem i ultrazvučnim zavarivanjem.
IWU tim simulirao je sve tehničke i poslovne aspekte nove montažne linije - koji su često međusobno uvjetovani. Među najvažnijim tehničkim kriterijima za ocjenjivanje su složenost proizvoda i proizvodnog procesa, mogućnosti i rizici automatizacije, također iz perspektive fleksibilnosti i prilagodljivosti, kao i ukupna dostupnost postrojenja u lancu različitih pojedinačnih automatizacija.
Rezultat: Uzimajući u obzir sve tehničke, logističke i poslovne kriterije, nova razvijena automatizacijska rješenja trebala bi biti implementirana.
Primjer AutoLog: učinkovito prikupljanje narudžbi pri velikim količinama zahvaljujući autonomnim transportnim sustavima koji opskrbljuju robote s komponentama.
Učinkoviti procesi komisioniranja su bitni za proizvodnju prema principu pravovremenosti, posebno kod velike raznolikosti varijanti i velikih, teških dijelova. Klasična automatizacija u ovom području često je nefleksibilna, skupa i teško skalabilna.
Dinamičko komisioniranje slijedi princip "Robota do robe" i koristi autonomne transportne sustave (ATS) te skladište blizu postrojenja za visoku fleksibilnost i raznolikost varijanti. Skaliranje se vrši jednostavnim proširenjem robotičkih ćelija i flote ATS-a, pri čemu je promet viljuškara potpuno odvojen. Softversko rješenje AutoLog, zajednički razvoj Fraunhofer IWU i Volkswagen AG, omogućuje u Volkswagen Slovačka konfiguraciju i upravljanje takvim ćelijama u samoposluživanju te optimizira procese inteligentnim algoritmima. AutoLog omogućuje inicijalni dizajn robotičkih ćelija, upravlja robotima, sigurnosnom tehnologijom i ATS-om, minimizira vrijeme čekanja i integrira alate za analizu grešaka. Virtualno puštanje u rad odvija se putem simulacije softvera u petlji između AutoLog-a i simulacijskog modela u Siemens Plant Simulation. To omogućuje rano vrednovanje novih konfiguracija postrojenja prije njihovog puštanja u rad.
Kontakt:
