Prilagodljivost je odločilna prednost v času, ki ga zaznamuje visoka individualizacija izdelkov, nihanja povpraševanja, intenzivna konkurenca in spremenljive (trgovinske) politične smernice.
Agilni proizvodni sistemi se zdijo malim in srednjim podjetjem (MSP) izziv, saj se pogosto soočajo z omejenimi viri in morajo ostati konkurenčni. Vendar fleksibilnost ni 'luksuz' za velika podjetja, temveč strateška nujnost – še posebej, ko so marže majhne in količine nizke. Ključno vlogo igra logistika.
Inštituti Fraunhofer IWU in IPA so razvili metodologijo, ki podjetjem pomaga oceniti in postopoma uresničiti potenciale fleksibilne proizvodnje skozi strukturiran proces – tudi brez velikih naložb. V mnogih primerih je mogoče obstoječe vire (stroje, naprave, procese, kvalifikacije zaposlenih) še naprej uporabljati.
Modularne in mobilne komponente pomagajo pri uporabi strojev za različne izdelke ter jih po potrebi cenovno ugodno razširiti ali zmanjšati (skalabilnost). V mnogih panogah so že razvili hitro uresničljive rešitve za tipične izhodiščne situacije. Rešitve, ki se lahko prilagajajo različnim velikostim podjetij in panogam.
Primer delavnice za popravilo: zamenjava linijskega koncepta s skalirnim proizvodnim sistemom, s preskrbo preko visokoregalnega skladišča.
Klasične proizvodne linije z oskrbo blizu traku ter fiksnimi in kratkimi cikli hitro naletijo na svoje meje – ko gre za proizvodni program, ki ne le da 'stiska' številne različice (različni deli) v en cikel, temveč tudi prisili različne proizvodne zaporedja. Če je treba dodatno namestiti še posebej velike dele, se prednosti linijskega koncepta, kot so visoka proizvodnja (večinoma) identičnih izdelkov pri kratkem času proizvodnje, obrnejo: postane pretrdo, da bi omogočilo večjo varianco in zahteva veliko prostora za logistiko oskrbe – vsak potreben del mora biti dostavljen iz več ali manj fiksnega vmesnega skladišča na določen kraj v liniji.
Ta ugotovitev velja v posebni meri za delavnice za popravilo, ki obravnavajo velikosti delov do dveh metrov dolžine in širine. Če popravni portfelj vključuje izdelke, ki so bili izdelani skozi več generacij modelov, je potreba po skladiščnih kapacitetah za obdelane ali zamenjane dele še posebej visoka. Če je na voljo le zastarela transportna tehnologija, je čas, da razmislimo o smiselnih rešitvah avtomatizacije.
Glavna točka pristopa projektne ekipe na Fraunhofer IWU je bila torej logistika z avtomatiziranim, večnadstropnim visokoregalnim skladiščem. Cilj je bil fleksibilizirati pretok materiala, neposredno povezati proizvodne postaje preko skladišča ter učinkovito obravnavati različne tipe delov in količine. S pomočjo simulacije pretoka materiala v Siemens Plant Simulation so bili modelirani različni scenariji in ocenjeni ključni kazalniki, kot so pretok, čas obdelave in obremenitev regalnih sistemov (avtomatizirani transportni sistemi za vnašanje/iznašanje). Simulacija je pokazala, da logistični koncept z avtomatiziranim, večnadstropnim visokoregalnim skladiščem izpolnjuje zahtevane kazalnike uspešnosti ter se lahko prilagaja in fleksibilno reagira na spremenljive proizvodne zahteve. Izzivi, kot so individualna zaporedja procesov, ki jih narekujejo različice, so bili upoštevani v modelu, kazalniki uspešnosti visokoregalnega skladišča, kot so stopnja pretoka, časi obdelave, obremenitev in zaloge, pa so bili optimizirani.
Primer letalskih vrat: z novim konceptom materialov in proizvodnje so čas izdelave zmanjšali več kot dvajsetkrat.
Izdelava vrat za potniške letala je pretežno ročno delo. Mnogi vmesni koraki so potrebni, da se prepreči neposreden stik različnih materialov, ki vodi do korozije. Ko se namesto aluminija, titana in duroplastov večinoma uporabljajo termoplastične kompozitne materiale (CFK), ki jih je mogoče avtomatizirano variti brez ločilnih plasti, gre bistveno hitreje – čas izdelave strukture vrat se zmanjša s 110 na le 4 ure. To je pokazal raziskovalni projekt Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg in Airbus Helicopters.
Ključ do krajših časov montaže je tudi v modularni zasnovi za različne variante letalskih vrat. Projektna ekipa se je osredotočila na dele v različnih modelih vrat, ki jih je mogoče standardizirati. Sem spada na primer prečni nosilec. Raziskovalci so zasnovali popolnoma avtomatizirano montažno linijo za najpogostejše modele in razvili naprave ter napenjalne elemente, ki so primerni za tehnologije spajanja, kot sta varjenje z odpornimi in ultrazvočnimi metodami.
Ekipa IWU je simulirala vse tehnične in poslovne vidike nove montažne linije – ki se običajno medsebojno pogojujejo. Med najpomembnejšimi tehničnimi merili ocene so kompleksnost izdelka in proizvodnega procesa, možnosti in tveganja avtomatizacije tudi z vidika fleksibilnosti in prilagodljivosti ter skupna razpoložljivost naprave v verigi različnih posameznih avtomatizacij.
Rezultat: ob upoštevanju vseh tehničnih, logističnih in poslovnih meril bi morala biti nova avtomatizacijska rešitev uresničena.
Primer AutoLog: učinkovito zbiranje naročil pri visokih količinah zahvaljujoč brezpilotnim transportnim sistemom, ki oskrbujejo robote z dodatki.
Učinkoviti procesi zbiranja naročil so ključni za proizvodnjo Just-in-Time, še posebej pri visoki raznolikosti in velikih, težkih delih. Klasična avtomatizacija je na tem področju pogosto nefleksibilna, draga in težko skalabilna.
Dinamično zbiranje naročil pa sledi principu 'Blago-k-robota' in uporablja brezpilotne transportne sisteme (FTS) ter skladišče blizu naprave za visoko fleksibilnost in raznolikost. Skaliranje poteka z enostavno širitvijo celic robotov in flote FTS, pri čemer je promet viličarja popolnoma ločen. Programska rešitev AutoLog, skupni razvoj Fraunhofer IWU in Volkswagen AG, omogoča v Volkswagnu na Slovaškem konfiguracijo in upravljanje takšnih celic v samopostrežbi ter optimizira procese z inteligentnimi algoritmi. AutoLog omogoča začetno zasnovo celic robotov, upravlja robote, varnostno tehnologijo in FTS, minimizira čakalne dobe in integrira orodja za analizo napak. Virtualno zagon se izvede preko simulacije programske opreme v zanki med AutoLog in simulacijskim modelom v Siemens Plant Simulation. To omogoča zgodnjo oceno novih konfiguracij naprav še pred njihovim delovanjem.
Kontakt:
