Postitused

Tootmisliini automatiseerimine ei tähenda üksnes masina projekteerimist, valmistamist ja tehasesse paigaldamist. Tegemist on tervikliku inseneriprojektiga, mis mõjutab tootmisprotsessi, töötajaid, tehase taristut, materjalivoogu, kvaliteedikontrolli, tööohutust ja ettevõtte infosüsteeme.

Tööstusrobotid, konveierid, juhtimissüsteemid ja kvaliteedikontroll moodustavad küll automatiseeritud tootmisliini nähtava osa, kuid projekti tegelik edukus sõltub sellest, kui hästi kogu lahendus kliendi tootmisega kokku sobib.

„Meie lahendused ei ole standardmasinad, mida toodetakse aastas tuhandete kaupa. Iga projekt lähtub konkreetse kliendi tootmisvajadusest ja ärilisest eesmärgist. Meie vastutus ei lõpe masina valmimisega, vaid siis, kui lahendus töötab kliendi reaalses tootmises,“ kirjeldab Smitechi tegevjuht Sander Mitendorf eritellimusautomaatika olemust.

Eritellimusel valmiva tootmisliini puhul on erinevad nii kliendi toode, tootmisprotsess, tehase paigutus, kvaliteedinõuded kui ka olemasolevad süsteemid. Kuigi kasutame tõestatud tehnoloogiaid, standardiseeritud töövõtteid ja varasemate projektide kogemust, vajab iga projekt individuaalset analüüsi ning tihedat koostööd kliendiga.

Hea automatiseerimisprojekt algab tootmisvajadusest

Eritellimusel loodavate süsteemide puhul ei piisa sellest, et seade on tehniliselt valmis ja suudab testdetailiga etteantud liigutuse ära teha. Robotlahendus peab sobituma kliendi tegeliku tootmise, materjalide, töötajate, taristu ja kvaliteedinõuetega.

Seetõttu algab tootmisliini automatiseerimine kliendi tegeliku vajaduse mõistmisest:

• millist tootmismahtu peab lahendus võimaldama;
• millised on toote ja materjali iseärasused;
• milline peab olema tsükliaeg;
• kuidas toimub tootevahetus;
• millised on kvaliteedi- ja jälgitavusnõuded;
• kuidas liidestub uus lahendus olemasolevate seadmete ja infosüsteemidega;
• millised on projekti tehnilised ja ärilised riskid;
• kuidas peab lahendus olema tulevikus laiendatav.

Mõnel juhul on määrava tähtsusega väga lühike tsükliaeg. Teises projektis on olulisem täpsus, hügieen, jälgitavus, paindlik tootevahetus või süsteemi hilisem laiendatavus.

Seetõttu ei ole enamasti olemas valmislahendust, mille saab kataloogist valida, tehasesse paigaldada ja vooluvõrku ühendada.

Klient ei osta tööstusrobotit, vaid tootmisvõimekust

Tehniliselt töötav masin ei ole veel tingimata edukas automatiseerimisprojekt. Tellija tegelik eesmärk ei ole saada tehasesse lihtsalt järjekordset robotit, konveierit või töölauda.

Klient investeerib tootmisvõimekusse.

See tähendab, et valmis robotlahendus peab tagama:

• kokkulepitud tootmismahu ja tsükliaja;
• stabiilse tootekvaliteedi;
• piisava töökindluse;
• ohutu ja loogilise kasutamise;
• kiire tootevahetuse;
• tootmisandmete jälgitavuse;
• lihtsa hooldatavuse;
• kontrollitavad tegevuskulud;
• võimaluse süsteemi tulevikus täiendada.

Mõnikord ei ole kliendi esialgne tehniline idee kõige lihtsam, ohutum või töökindlam viis soovitud tulemuse saavutamiseks. Sellisel juhul on automatiseerimispartneri ülesanne esitada küsimusi, analüüsida alternatiive ja vajadusel esialgne lahendus vaidlustada.

Eesmärk ei ole ehitada võimalikult keerulist masinat. Eesmärk on luua võimalikult selge, töökindel ja põhjendatud automatiseerimislahendus.

Tööstusrobotid peavad sobituma kogu tehasega

Uue tootmisliini projekti käsitletakse sageli esmalt seadme ostuna. Tegelikult mõjutab tootmise automatiseerimine märksa suuremat osa tehasest.

Enne seadmete paigaldamist tuleb vastata paljudele praktilistele küsimustele:

• kas olemasolev elektrivarustus on piisav;
• kas tehase põrand kannab seadmete ja tööstusrobotite koormust;
• kuidas tuuakse tootmisliin hoonesse;
• kas suruõhk, ventilatsioon ja andmeside on õigetes kohtades;
• kuidas muutub tehase materjalivoog;
• kuidas toimub tootmisandmete edastamine;
• kuidas korraldatakse olemasolevat tootmist paigaldustööde ajal;
• kes vastutab erinevate süsteemide vaheliste liideste eest.

Projekti tuleb õigel ajal kaasata operaatorid, hooldusmeeskond, kvaliteediosakond, tööohutuse eest vastutavad inimesed, IT-spetsialistid ja tootmisjuhtimine.

Kõige keerulisemad probleemid ei teki alati masina sees. Sageli ilmnevad need uue robotlahenduse ja ülejäänud tehase vahelistes liidestes.

Näiteks võib tööstusrobot töötada eraldiseisva seadmena laitmatult, kuid kogu tootmisliini tulemus sõltub sellest, kas robot saab õigel ajal õige detaili, kas eelnev protsess suudab vajalikku tempot hoida ning kas järgmine tootmisetapp on valmis detaili vastu võtma.

Ühes projektis käsitseb robot pakendit, teises metallkomponenti

Eritellimusel valmivad robotlahendused võivad olla väga erinevad.

Ühes projektis peab tööstusrobot käsitsema õrna pakendit, ilma seda deformeerimata. Teises projektis tõstab robot mitmekümne kilogrammi raskust metallkomponenti ning paigutab selle suure täpsusega pressi või töötlusseadmesse.

Ühes tehases tuleb uus tootmisliin ühendada olemasoleva seadmega. Teises projektis peab lahendus suhtlema kvaliteedikontrolli, lao, tootmisplaneerimise või ettevõtte infosüsteemiga.

Seetõttu ei määra sobivat robotlahendust ainult roboti kandevõime ja ulatus. Arvesse tuleb võtta ka:

• detaili kuju ja varieeruvust;
• sobiva haaratsi konstruktsiooni;
• vajalikku täpsust ja tsükliaega;
• ümbritsevat töökeskkonda;
• puhastus- ja hügieeninõudeid;
• ohutuslahendust;
• operaatorite ligipääsu;
• hooldusvajadust;
• tootevaliku tulevasi muudatusi.

Tööstusrobot on üks osa terviklikust tootmissüsteemist, mitte eraldiseisev lahendus.

Miks võib kuuekuulisest projektist saada kaheksakuuline projekt?

Tootmisliini projekti alguses võib tellija soovida lahendust näiteks kuue kuuga. Kui liin valmib kaheksa kuuga, on lihtne järeldada, et tarnija hilines kaks kuud.

Mõnikord ongi põhjuseks puudulik planeerimine, aeglane otsustamine või ebapiisav ressurss. Sellisel juhul peab tarnija võtma vastutuse.

Sageli on tegelikkus siiski keerulisem. Esialgne ajakava koostatakse kindla lähteülesande, tootevaliku, tehnilise lahenduse ja teadaolevate tarneaegade põhjal. Projekti jooksul võib aga lisanduda:

• uus tootevariant;
• täiendav kvaliteedikontroll;
• muudetud ohutuslahendus;
• uus liidestus tehase infosüsteemiga;
• muudatus kliendi detailis või materjalis;
• täiendav funktsionaalsus.

Samuti võivad testdetailid saabuda kavandatust hiljem, kriitiliste komponentide tarneajad pikeneda või tehase ettevalmistustööd viibida.

Ükski muudatus ei pruugi eraldi tunduda suur.

Automatiseeritud tootmisliin on aga terviklik süsteem, milles üks otsus võib mõjutada mitut järgnevat projekteerimis-, valmistamis- ja testimisetappi.

Väike tootemuudatus võib mõjutada kogu robotlahendust

Kui kliendi toode või detail projekti jooksul muutub, võib see kaasa tuua vajaduse muuta:

• roboti haaratsit või tooterakist;
• masina mehaanilist konstruktsiooni;
• andureid ja täitureid;
• elektriskeeme;
• roboti- või PLC-programmi;
• ohutusfunktsioone;
• kvaliteedikontrolli lahendust;
• kasutusjuhendit ja tehnilist dokumentatsiooni;
• FAT-i testimisprogrammi.

Seetõttu ei ole oluline küsida ainult seda, kas projekt kestis kuus või kaheksa kuud. Tuleb vaadata ka seda, kas projekti lõpus tarniti täpselt sama lahendus, mille põhjal esialgne ajakava koostati.

See ei vabasta automatiseerimispartnerit vastutusest.

Tarnija ülesanne on teha muudatuste mõju tehnilisele lahendusele, ajakavale ja maksumusele võimalikult vara nähtavaks.

FAT ei ole tootmisliini finišijoon

Tootmisliini projekt ei lõpe hetkel, mil masin valmistaja tootmishallis esimest korda tööle hakkab.

Enne tarnimist viiakse läbi FAT ehk tehase vastuvõtutest. Selle käigus kontrollitakse enne masina transportimist muu hulgas:

• kokkulepitud funktsionaalsust;
• ohutuslahendusi;
• tsükliaega;
• toote käsitsemist;
• kvaliteedikontrolli;
• võimalikke veaolukordi;
• operaatori tööloogikat.

Seejärel tuleb tootmisliin kliendi tehasesse transportida, paigaldada ning ühendada elektri-, automaatika-, suruõhu-, andmeside- ja teiste süsteemidega.

Paigaldusele järgnevad SAT ehk vastuvõtutest kliendi tehases, ohutusfunktsioonide kontroll, operaatorite ja hoolduspersonali koolitus ning reaalse tootmise käivitamine.

Alles tegelikus tootmiskeskkonnas selgub täielikult, kuidas toimivad koos masin, toode, materjal, operaatorid ja ümbritsev tootmisprotsess.

FAT-i edukas läbimine on oluline verstapost, kuid mitte kogu automatiseerimisprojekti lõpp.

Ramp-up on osa tootmisliini kasutuselevõtust

Käivitamisperioodil õpivad korraga nii inimesed kui ka süsteem.

Operaatorid harjuvad uue tööprotsessiga. Hooldusmeeskond õpib kasutama diagnostikat ja kõrvaldama võimalikke rikkeid. Täpsustatakse seadistusi, tooteretsepte ja kvaliteedikontrolli piire.

Reaalsete tootmispartiide põhjal võib ilmneda materjali või detailide varieeruvus, mida piiratud hulga testdetailidega ei olnud võimalik täielikult avastada.

Seda perioodi nimetatakse ramp-up’iks ehk tootmisvõimsuse järkjärguliseks saavutamiseks.

Ramp-up ei tähenda automaatselt, et tootmisliin või robotlahendus on halvasti ehitatud. See on uue tootmissüsteemi kasutuselevõtu loomulik osa. Selle kestust saab vähendada:

• põhjaliku ettevalmistusega;
• piisava hulga testdetailidega;
• operaatorite varajase kaasamisega;
• läbimõeldud FAT-i programmiga;
• selgelt määratud kvaliteedikriteeriumidega;
• käivitusperioodi teadliku planeerimisega.

Keerukas tootmisliin ei pruugi saavutada esimesel tootmispäeval maksimaalset kiirust, stabiilset kvaliteeti ja täielikku töökindlust. Oluline on, et käivitamisperiood oleks juhitud, mõõdetav ja kõigi osapoolte jaoks arusaadav.

Smitechi jaoks tähendab vastutus projekti lõpuni viimist

Smitechi jaoks ei ole eritellimusel valmiv tootmisliin lihtsalt järgmine seade tootmisjärjekorras.

Peame mõistma konkreetset tootmisprotsessi, kliendi eesmärki, tehnilisi riske ja seda, millist tulemust ettevõte investeeringult ootab.

See tähendab, et esitame projekti alguses palju küsimusi. Vajadusel vaidlustame esialgse tehnilise idee, kui näeme võimalust muuta süsteem:

• lihtsamaks;
• ohutumaks;
• töökindlamaks;
• paremini hooldatavaks;
• tulevikus lihtsamini laiendatavaks.

Vastutus tähendab ka ausat kommunikatsiooni. Kui projektis ilmneb probleem, tuleb sellest rääkida. Kui muudatus mõjutab tähtaega või maksumust, peab selle mõju olema nähtav. Kui esialgne tehniline idee ei anna soovitud tulemust, tuleb leida parem lahendus.

Eritellimusel valmivad projektid ei ole alati täielikult sirgjoonelised. Professionaalsust ei näita probleemide täielik puudumine, vaid see, kuidas riske ennetatakse, muudatusi juhitakse ja tekkinud küsimusi lahendatakse.

Smitechi eesmärk ei ole anda kliendile üle lihtsalt tehniliselt töötav masin. Eesmärk on luua tootmisvõimekus, mida klient saab oma igapäevases tootmises usaldada.

Planeerite tootmise automatiseerimist?

Kui planeerite uut tootmisliini, tööstusrobotite kasutuselevõttu või olemasoleva tootmisprotsessi automatiseerimist, tasub arutelu alustada enne, kui tehniline lahendus, eelarve ja ajakava on lõplikult lukku pandud.

Mida varem ühendatakse kliendi tootmisteadmised ja Smitechi automatiseerimiskogemus, seda paremini saab hinnata lahenduse tehnilist teostatavust, riske, tasuvust ja kasutuselevõtu ajakava.

Võtke Smitechiga ühendust juba projekti varajases faasis, et analüüsida automatiseerimislahendust tervikuna.