Capacitatea de adaptare este un avantaj decisiv într-o perioadă caracterizată de o mare individualizare a produselor, fluctuații ale cererii, concurență intensă și cerințe politice (comerciale) în schimbare.
Sistemele de producție agile par să reprezinte o provocare pentru IMM-uri, deoarece întreprinderile mici și mijlocii adesea operează cu resurse limitate și trebuie să rămână competitive. Totuși, flexibilitatea nu este un „lux” pentru marile companii, ci o necesitate strategică – mai ales atunci când marjele sunt strânse și cantitățile sunt mici. Logistica joacă un rol cheie în acest context.
Institutele Fraunhofer IWU și IPA au dezvoltat o metodologie care ajută companiile printr-un proces structurat să evalueze și să implementeze treptat potențialele producției flexibile - chiar și fără investiții mari. În multe cazuri, resursele existente (mașini, instalații, procese, calificările angajaților) pot fi utilizate în continuare.
Componentele modulare și mobile ajută la utilizarea parcului de mașini pentru diferite produse și, la nevoie, la extinderea sau reducerea acestuia într-un mod rentabil (scalabilitate). În multe industrii, au fost deja dezvoltate soluții rapid implementabile pentru situații de început tipice. Soluții care pot fi scalate în funcție de cerințe pentru diferite dimensiuni ale companiilor și adaptate la diverse industrii.
Exemplu de atelier de reparații: Înlocuirea unui concept de linie printr-un sistem de producție scalabil, cu aprovizionare printr-un depozit de înaltă capacitate.
Liniile de producție clasice cu aprovizionare aproape de bandă, precum și timpi de ciclu fermi și scurți, ajung rapid la limitele lor - atunci când este vorba despre un program de producție care nu doar că ar "împinge" multe variante (componente diferite) într-un ciclu, ci impune și ordini de fabricație diferite. Dacă trebuie să fie incluse și componente foarte mari, avantajele unui concept de linie, cum ar fi o producție mare de piese (în mare parte) identice într-un timp scurt de fabricație, se transformă în opusul lor: devine prea rigid pentru a permite o variație mai mare și necesită mult spațiu pentru logistica de aprovizionare - fiecare componentă necesară trebuie transportată de la un loc de depozitare intermediar mai mult sau mai puțin fix la un punct stabilit în linie.
Această constatare se aplică în mod special atelierelor de reparații care gestionează dimensiuni ale componentelor de până la doi metri lungime și lățime. Dacă portofoliul de reparații include produse fabricate pe parcursul mai multor generații de modele, necesarul de capacitate de stocare pentru piese de recondiționat sau înlocuit este deosebit de ridicat. Dacă există doar tehnologie de transport învechită disponibilă, este momentul să ne gândim la soluții de automatizare sensibile.
Punctul principal de abordare pentru echipa de proiect de la Fraunhofer IWU a fost, prin urmare, logistica cu un depozit automatizat cu rafturi înalte, pe mai multe niveluri. Scopul a fost flexibilizarea fluxului de materiale, conectarea stațiilor de producție direct la depozit și gestionarea eficientă a diferitelor tipuri de componente și cantități. Cu ajutorul unei simulări a fluxului de materiale în Siemens Plant Simulation, au fost modelate diferite scenarii și evaluate indicatori cheie precum capacitatea de procesare, timpul de trecere și gradul de utilizare al echipamentelor de manipulare a rafturilor (sisteme automate de transport pentru încărcare/descărcare). Simularea a arătat că un concept logistic cu depozit automatizat cu rafturi înalte îndeplinește atât indicatorii de performanță solicitați, cât și poate reacționa scalabil și flexibil la cerințele de producție în schimbare. Provocări precum ordonările de proces individuale, determinate de variante, au fost luate în considerare în model, iar parametrii de performanță ai depozitului cu rafturi înalte, cum ar fi rata de procesare, timpii de trecere, gradul de utilizare și stocurile tampon, au fost optimizați.
Exemplu uși de avion: cu un nou concept de material și fabricație, timpii de producție pot fi reduși de peste douăzeci de ori.
Fabricarea ușilor pentru avioanele de pasageri este în mare parte o muncă manuală. Sunt necesari mulți pași intermediați pentru a evita contactul direct între diferite materiale, care duce la coroziune. Dacă, în loc de aluminiu, titan și duroplasti, se utilizează în principal materiale compozite din fibră de carbon termoplastice (CFK), care pot fi sudate automat între ele fără straturi de separare, procesul devine mult mai rapid - timpul de fabricație pentru structura ușii scade de la 110 la doar 4 ore. Acest lucru a fost demonstrat de un proiect de cercetare realizat de Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg și Airbus Helicopters.
O cheie pentru timpi mai scurți de montaj se află de asemenea în construcția modulară pentru diferite variante de uși de avion. Echipa de proiect s-a concentrat pe componente din diferite modele de uși, care pot fi standardizate. Printre acestea se numără, de exemplu, grinzi transversale. Cercetătorii au proiectat o linie de montaj complet automată pentru cele mai comune modele și au dezvoltat dispozitive și elemente de prindere care sunt potrivite pentru tehnologiile de îmbinare prin sudură prin rezistență și sudură ultrasonică.
Echipa IWU a simulat toate aspectele tehnice și economice ale noii linii de asamblare – care se influențează reciproc în cea mai mare parte. Printre cele mai importante criterii tehnice de evaluare se numără complexitatea produsului și a procesului de producție, oportunitățile și riscurile de automatizare, inclusiv din perspectiva flexibilității și adaptabilității, sau disponibilitatea totală a instalației într-un lanț de diverse automatizări individuale.
Rezultatul: Având în vedere toate criteriile tehnice, logistice și economice, soluția de automatizare nou dezvoltată ar trebui implementată.
Exemplu AutoLog: comisionare eficientă la cantități mari datorită sistemelor de transport fără șofer, care furnizează roboților componentele necesare.
Procesele de comisionare eficiente sunt esențiale pentru producția Just-in-Time, mai ales în cazul unei mari varietăți de variante și a componentelor mari și grele. Automatizarea clasică este adesea inflexibilă, costisitoare și greu scalabilă în acest domeniu.
Comisionarea dinamică, pe de altă parte, urmărește un principiu „Marfă-la-Robot” și utilizează sisteme de transport fără șofer (FTS) precum și un depozit apropiat de instalație pentru o flexibilitate și diversitate a variantelor ridicate. Scalarea se realizează prin extinderea simplă a celulelor robotizate și a flotei FTS, în timp ce circulația stivuitoarelor este complet decuplată. Soluția software AutoLog, o dezvoltare comună a Fraunhofer IWU și Volkswagen AG, permite la Volkswagen Slovakia configurarea și controlul acestor celule în regim de self-service și optimizează procesele cu algoritmi inteligenți. AutoLog permite proiectarea inițială a celulelor robotizate, controlează roboții, tehnologia de siguranță și FTS, minimizează timpii de așteptare și integrează instrumente pentru analiza erorilor. Punerea în funcțiune virtuală se realizează printr-o simulare software-in-the-loop între AutoLog și un model de simulare în Siemens Plant Simulation. Aceasta permite evaluarea timpurie a noilor configurații de instalații înainte de punerea lor în funcțiune.
Contact:
