Адаптивність є вирішальною перевагою в часи високої індивідуалізації продукції, коливань попиту, інтенсивної конкуренції та змінних (торговельних) політичних вимог.
Агілні виробничі системи, здавалося б, ставлять МСП перед викликами, оскільки середній бізнес часто працює з обмеженими ресурсами і все ж повинен залишатися конкурентоспроможним. Однак гнучкість не є "розкішшю" для великих компаній, а стратегічною необхідністю – особливо тоді, коли маржі низькі, а обсяги продукції невеликі. Ключову роль у цьому відіграє логістика.
Інститути Фраунгофера IWU та IPA розробили методику, яка підтримує компанії в оцінці потенціалу гнучкого виробництва та поступовій реалізації цього потенціалу через структурований процес – навіть без великих інвестицій. У багатьох випадках існуючі ресурси (машини, обладнання, процеси, кваліфікації працівників) можуть бути використані далі.
Модульні та мобільні компоненти допомагають використовувати машинний парк для різних продуктів та за необхідності економічно розширювати або зменшувати його (масштабованість). У багатьох галузях вже були розроблені швидко реалізовані рішення для типових вихідних ситуацій. Рішення, які можуть бути адаптовані до різних розмірів компаній та галузей відповідно до потреб.
Приклад ремонтного заводу: заміна лінійної концепції на масштабовану виробничу систему з постачанням через високий склад.
Класичні виробничі лінії з близьким постачанням та фіксованими і короткими тактовими часами швидко стикаються зі своїми межами – коли йдеться про виробничу програму, яка не лише «втисне» багато варіантів (різні деталі) в один такт, але й вимагатиме різних порядків виготовлення. Якщо додатково потрібно розмістити особливо великі деталі, переваги концепції лінії, такі як висока продуктивність (в основному) ідентичних продуктів при короткому часі виготовлення, обертаються на протилежне: вона занадто жорстка, щоб дозволити більшу варіативність, і займає багато площі для логістики постачання – кожна необхідна деталь повинна бути доставлена з більш-менш фіксованого проміжного складу до визначеного місця в лінії.
Цей висновок особливо стосується ремонтних підприємств, які обробляють деталі розміром до двох метрів у довжину та ширину. Якщо портфель ремонту охоплює продукти, які виготовлялися протягом кількох поколінь моделей, потреба в складських потужностях для підготовки або заміни частин є особливо високою. Якщо також доступна лише застаріла конвеєрна техніка, настав час задуматися про доцільні рішення для автоматизації.
Головною точкою уваги для проектної команди Fraunhofer IWU, отже, була логістика з автоматизованим багатоповерховим високосховищем. Метою було гнучке управління матеріальними потоками, безпосереднє підключення виробничих станцій до складу та ефективне оброблення різних типів деталей і кількостей. За допомогою моделювання матеріального потоку в Siemens Plant Simulation були змодельовані різні сценарії та оцінені ключові показники, такі як продуктивність, час обробки та завантаженість пристроїв для обслуговування складів (автоматизовані транспортні системи для завантаження/вивантаження). Симуляція показала, що логістична концепція з автоматизованим багатоповерховим високосховищем відповідає вимогам до продуктивності та може масштабуватися і гнучко реагувати на змінні вимоги виробництва. Виклики, такі як індивідуальні послідовності процесів, зумовлені варіантами, були враховані в моделі, а також оптимізовані показники продуктивності високосховища, такі як швидкість обробки, час обробки, завантаженість та буферні запаси.
Приклад дверей літака: нова концепція матеріалів та виробництва дозволяє зменшити час виготовлення більш ніж у двадцять разів.
Виробництво дверей для пасажирських літаків переважно є ручною працею. Необхідно виконати багато проміжних етапів, щоб уникнути прямого контакту різних матеріалів, що призводить до корозії. Якщо замість алюмінію, титану та дюропластів переважно використовуються термопластичні вуглецеві волокна (CFK), які можуть автоматично зварюватися без роздільних шарів, процес значно прискорюється – час виготовлення структури дверей зменшується з 110 до всього 4 годин. Це показав дослідницький проект Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg та Airbus Helicopters.
Ключ до скорочення часу монтажу також полягає в модульній конструкції для різних варіантів дверей літака. Проектна команда зосередилася на компонентах у різних моделях дверей, які можуть бути уніфіковані. До них, наприклад, відноситься поперечна балка. Дослідники розробили повністю автоматизовану монтажну лінію для найпоширеніших моделей і створили пристрої та затискні елементи, які підходять для технологій з'єднання, таких як зварювання опором і ультразвукове зварювання.
Команда IWU змоделювала всі технічні та економічні аспекти нової монтажної лінії – які зазвичай взаємозалежні. До найважливіших технічних критеріїв оцінки належать складність продукту та виробничого процесу, можливості та ризики автоматизації також з точки зору гнучкості та здатності до змін, або загальна доступність обладнання в ланцюзі різних окремих автоматизацій.
Результат: З урахуванням усіх технічних, логістичних та економічних критеріїв слід реалізувати нову розроблену автоматизаційну рішення.
Приклад AutoLog: ефективна комплектація при великих обсягах завдяки безпілотним транспортним системам, які постачають роботи комплектуючими.
Ефективні процеси комплектації є суттєвими для виробництва точно в строк, особливо при високій різноманітності варіантів та великих, важких компонентах. Класична автоматизація в цій сфері часто є нееластичною, дорогою та важкою для масштабування.
Динамічна компоновка, натомість, дотримується принципу «товар до робота» і використовує безпілотні транспортні системи (БТС) та близьке до обладнання сховище для високої гнучкості та різноманітності варіантів. Масштабування здійснюється шляхом простого розширення роботизованих осередків і флоту БТС, при цьому рух навантажувачів повністю відокремлений. Програмне рішення AutoLog, спільна розробка Fraunhofer IWU та Volkswagen AG, дозволяє на Volkswagen Slovakia конфігурувати та керувати такими осередками в режимі самообслуговування та оптимізує процеси за допомогою інтелектуальних алгоритмів. AutoLog дозволяє початкове проектування роботизованих осередків, керує роботами, системами безпеки та БТС, мінімізує час очікування та інтегрує інструменти для аналізу помилок. Віртуальний пуск в експлуатацію здійснюється через симуляцію програмного забезпечення в контексті між AutoLog та моделлю симуляції в Siemens Plant Simulation. Це дозволяє раніше оцінити нові конфігурації обладнання ще до їх запуску.
Контакт:
