SpoluWorks Perfecta - logo

SPOLUWORKS PERFECTA

Firma SpoluWorks Perfecta se specializuje na precizní obrábění technicky náročných komponentů s vysokými požadavky na zpracování od zákazníků z nejnáročnějších odvětví.

Produkty SpoluWorks Perfecta létají do oblak uvnitř dopravních letadel či na Mars jako součást MarsRoveru. K docílení perfektních výsledků používá SpoluWorks špičkové technologie v kombinaci s moderním ERP systémem.

Výroba je plně digitalizovaná a současný export tvoří 85% z celkové produkce.

SpoluWorks Perfecta s.r.o., Za Humny 3306/18b, 697 01 Kyjov, Česká republika
Tel.: +420 518 324 002, E-mail: info@spolu.works, web: http://spoluworks.parts/en

Web SpoluWorks Perfecta →

ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU FIRMY

Firma disponuje moderním strojovým parkem včetně 3D měřicího přístroje. Hlavní SW platformou je Helios Orange (HeO). DNC/MDC je řešeno na platformě Cimco. V současné době probíhá návrh systému pro bezpapírovou výrobu za pomoci mobilních interaktivních zařízení, tabletů, pro pracovníky. Součástí tohoto systému je i monitoring výroby, strojů a pracovníků. Tím je velmi dobře zvládnutá digitalizace dokumentů směrem k výrobě. Zpětně se však z výroby dostává málo informací (zdroj Cimco, terminály). Chybí informace nebo jsou informačně chudé o využití strojů, příčinách odstávek, kondici strojů, spotřebě a opotřebování nástrojů. Firma má výdejní automat na nástroje Toolbox, který je provázaný s HeO.

Firma testuje nasazení průběžného měření obrobků. Je snaha najít způsob, jak se pomocí kamery dívat na průběh výrobního procesu uvnitř stroje a automaticky detekovat možné problémy. V budoucnu se tedy budou generovat data, která budou popisovat výrobu a okolnosti, které při vzniku výrobku nastaly.

Výše jmenovanými oblastmi se shodně prolíná potřeba pokročilé analýzy dat, která bude druhým z předmětů řešení.

Po provedené analýze byla zjištěna strategicky nejvýznamnější oblast pro inovace - oblast automatizace. Dále byla jako strategicky významná analyzována potřeba inovovat kontrolu kvality, která proniká do oblasti automatizace, řízení výroby a montáže, monitoringu a diagnostiky výroby. Firma má potřebu zvýšit informovanost o výrobních strojích a snížit režijní náklady výroby

PŘÍLEŽITOSTI PRO INOVACE PŘI VYUŽITÍ DIGITÁLNÍCH TECHNOLOGIÍ

  • Sestavení informačního přehledu o možnostech využití jednotného řídicího systému pro společné řízení výrobních strojů a zařízení ve firmě SpoluWorks Perfecta.
  • Sestavit informační přehled o možnostech pokročilé analýzy dat získaných z výrobních strojů společnosti SpoluWorks Perfecta.

NAVRŽENÁ ŘEŠENÍ V OBLASTECH NEJVĚTŠÍHO POTENCIÁLU

V rámci účasti firmy SpoluWorks Perfecta v programu DIGIMAT byly společnosti předány návrh na řešení analyzovaných příležitostí pro zlepšení:

1. Řešení pro využití jednotného řídicího systému pro společné řízení strojů a zařízení

Pro společné řízení výrobních strojů a zařízení bylo doporučeno vytvoření a implementace jednotného řídicího systému. Jedná o tzv. integrační platformu, která je nutnou podmínkou pro vznik kyberneticko-fyzického systému. Výhoda spočívá v možnosti libovolně automatizované pracoviště modifikovat, rozšiřovat. Uniformní systém instruuje zařízení, dostává od zařízení informace, sbírá data, zobrazuje. Umožňuje zahrnout do pracoviště kontrolu kvality se zpětnou vazbou.

Integrační platforma pro řešení Průmyslu 4.0 pro obráběcí stroje je prezentována na výrobní buňce 4.0 v laboratoři centra INTEMAC. Jednotný řídicí systém, integrační platforma, propojuje stroje, zařízení a technologie z pohledu automatizace, komunikace i ovládání do jednoho funkčního celku.

Uživatel si může nakonfigurovat platformu podle svých potřeb z portfolia aplikací nabízených dodavatelem pracoviště. Data zobrazovaná ve vizualizaci mohou pocházet jak ze samostatného stroje, tak i z celé linky a případně i z celé továrny. Komunikace je oboustranná a využívá protokolu OPC UA a to jak pro komunikaci horizontální (s ostatními zařízeními na lince), tak i pro komunikaci vertikální (s podnikovými systémy typu SCADA či ERP).

Integrační platforma umožňuje online měření všech veličin stroje, jako jsou teplota, tlaky, či vibrace, jejich ukládání a následné zpracování s vyhodnocením. Současně díky integraci kontrolní stanice plní funkci zpětné vazby kontroly kvality. Protože integrační platforma řídí výrobní frontu, má na starosti i řízení korekčních hodnot, které průběžně stanovuje z měřicích reportů. Vhodným počátečním nastavení korekcí je možné zmíněnými prostředky dosáhnout dlouhodobě bezchybné výroby. Za účelem zpracování a vyhodnocování dat poskytuje platforma tato data dalším systémům typu Edge (např. APROL) pro předzpracování a částečné vyhodnocení a dále pro další zpracování jakémukoliv cloudovému systému, např. MS Azure. Tyto systémy s prvky strojového učení a analýzy BigData dokáží vedle zobrazování provádět i hlubší historické analýzy a podrobovat data testům souvislostí.

Technická specifikace pracoviště SpoluWorks Perfecta

Na základě výše uvedeného bylo následně navrženo automatické pracoviště o těchto parametrech:

  • 2 obráběcí stroje
  • Robot
  • Měřicí stanice
  • Zásobník

Každé z navržených zařízení je dále doplněno o návrhy konkrétních variant dostupných na trhu, přičemž každá z uvedených variant obsahuje identifikaci silných a slabých stránek.

2. Řešení pro pokročilou analýzu dat získaných z výrobních strojů společnosti SpoluWorks Perfecta

Cílem řešení je skombinovat data z ERP, strojů, výdajového automatu, analyzovat je a na základě získaných znalostí predikovat budoucí stavy (např. potřeba údržby). Znalost používání nástrojů včetně přiřazení výpůjčky nástroje ke konkrétní zakázce, stoji a seřizovači, by měla vést k redukci režijních nákladů na obrábění. Je třeba navrhnout platformu pro centralizovaný sběr dat a jejich následnou analýzu.

Jak problém řešit

Je nutné napojit stroje na centralizovaný systém pro sběr dat. K datům ze strojů je třeba napojit i data z ERP nesoucí informace o zakázkách a výrobních prostředcích (stroje, lidé). Další vstup jsou data z výdajového automatu. Pro monitorování procesu uvnitř stroje lze použít metod počítačového vidění. Do centrálního sběru dat je vhodné zapojit i data z měřících přístrojů a to jak z průběžných měření, tak i z finálních. Kombinací znalostí o výše uvedených faktorech lze získat pomocné informace pro nápravná opatření.

Vzhledem k velmi dobré SW vybavenosti firmy SpoluWorks je třeba se zaměřit na nasazení Businees Intelligence (BI) platformy včetně sběru dat. Provoz systému BI lze řešit buď jako službu nebo jako lokální instalaci anebo kombinací, kdy část systému je lokálně a část v cloudu. Vzhledem k ambici hledat v datech závislosti je vhodné mít k dispozici i analytiky, a to buď formou vytrénovaných zaměstnanců, nebo nákupem služby poskytující analytiky (může být součástí SLA k BI).

Studie dále obsahuje 2 varianty konkrétních návrhů řešení vč. detailní technické specifikace. Každá z navržených variant je doplněna o identifikaci silných a slabých stránek.

ZÁVĚRY

Zapojením 100% kontroly kvality bude možné realizovat systém digitálního dvojčete výrobku ve smyslu jeho „rodného listu“, tedy znalosti okolností jeho výroby (stroj, nástroje, čas, směna, parametry obráběcího procesu, materiál). V tom případě pak díky pokročilé analýze dat nabývá digitalizace dalšího rozměru, a tím je možnost optimalizace samotného obráběcího procesu. Dále pak přesná a rychlá doložitelnost původu výrobku pro potřeby zákazníka.

Po zavedení automatického pracoviště podle principu jednotného řídicího systému bude možné navázat automatizací dalších pracovišť, která tak bude možné v případě potřeby jednoduše propojit a řídit jako výrobní linku s navazujícími operacemi. Systém současně umožní bez přidaných nákladů sbírat potřebná data pro analýzu a monitoring výroby. Tímto dojde k uvolnění zbylé výrobní kapacity pro kusovou produkci, která je zpravidla výhodněji zaplacena.

SPOLUWORKS PERFECTA