Efektivnější využívání zdrojů prostřednictvím digitalizace ve výrobě
Příklad z praxe s řešením Connected Manufacturing
V minulém příspěvku jsme se blíže podívali na možné optimalizační páky v procesech výroby a nastínili příležitosti, které digitalizace nabízí. Nyní chceme navázat tam, kde jsme skončili, a představit vám potenciál pro lepší využívání zdrojů na příkladu našeho digitálního řešení Connected Manufacturing.
Pokud jde o optimalizační opatření v procesu výroby, obecně se používá termín „doba chodu stroje“. Je však nutné, abychom se na tento termín podívali blíže, protože je třeba rozlišovat mezi dobou běhu stroje a běhu vřetena stroje.
Doba chodu vřetena
Čas, během kterého stroj skutečně vyrábí určitou součást. Stroj je nejen zapnutý, ale je skutečně produktivní a produkuje třísky.
Během chodu vřetena vyděláváte peníze
Doba chodu stroje
Celková doba, po kterou je stroj zapnutý, bez ohledu na to, zda je produktivní nebo nečinný.
Během doby chodu stroje vznikají v rámci životnosti nástroje zbytečné nebo redukovatelné náklady.
Doba chodu vřetena jako ukazatel ekonomické efektivity
Z tohoto důvodu je doba chodu vřetena, spíše než samotná doba chodu, nejdůležitějším parametrem pro optimalizaci ziskovosti podniku. Není náhodou, že vřeteno se běžně nazývá srdcem obráběcího stroje. Hodina vřetena je KPI (klíčový ukazatel výkonu) pro obrábění. V rámci obchodní administrativy se tento termín obecně používá k popisu klíčových údajů, které se týkají úspěchu, výkonnosti nebo využití podniku, jeho jednotlivých organizačních jednotek nebo stroje.* Díky tomu je hodina vřetena měřítkem pro měření ekonomické efektivity. Jasně to dokládají čísla z roku 2022 z německé iniciativy pro hodnocení průmyslu Marktspiegel Werkzeugbau:
K vytvoření jedné hodiny běhu vřetena je podle Marktspiegel Werkzeugbau zapotřebí 1,3 hodiny obsluhy jako průmyslový průměr mezi členskými společnostmi MW. Podíl připadající na obsluhu činí až 75 %. To znamená, že pouze 25 % práce v průmyslu se provádí bez lidského zásahu. V průměrném odvětví MW jsou z tohoto důvodu osobní náklady velmi důležitým faktorem.
V rámci hodnocení byly porovnány údaje z průměru odvětví MW s pěti nejlepšími společnostmi. V tomto případě byl stupeň automatizace zhruba o 58 % vyšší. Digitalizace a automatizace proto musí být klíčovým prvkem ekonomické výkonnosti, na který by společnosti měly bedlivě dohlížet**.
Digitalizace ve výrobě s řešením Connected Manufacturing
Connected Manufacturing nabízí jednoduché a flexibilní řešení pro digitalizaci výroby. Cílem je ideální využití stávajících zdrojů a především zpracovatelských strojů a jejich periferních zařízení. Použitím tohoto digitálního řešení je cílem dosáhnout delší doby chodu vřetena v poměru k celkové době chodu stroje.
V průměru je v rámci celého odvětví skutečně produktivně využíváno pouze maximálně 45 % dostupného výrobního času stroje. Z pohledu společností je nejdůležitější pákou pro udržitelný a energeticky efektivní provoz odpovídající zvýšení aktivního využití stroje. Ideálně připravené operace, které zabraňují zbytečným dobám hledání a přestavování, mohou toto číslo při malém úsilí často výrazně zvýšit. Zjistěte více
Výhody řešení Connected Manufacturing
Jak vám může Connected Manufacturing pomoci lépe využívat zdroje? Zde shrnujeme hlavní problémy
Eliminace doby hledání nástrojů
Při konvenčních pracovních metodách nemají programátoři CAM obvykle jasno v tom, jaké nástroje jsou v dílně k dispozici. To často vede ke zdlouhavému hledání, protože obsluha strojů nebo seřizovači nástrojů pak musí hledat, sestavovat nebo objednávat nástroje, které programátoři CAM potřebují k práci. Bohužel se to často stává, že se během toho stroj zastaví. Connected Manufacturing nabízí jasný přehled v tom, jaké nástroje jsou na skladě a které z nich jsou zároveň dostupné.
Zvýšená udržitelnost
Udržitelnost hraje klíčovou roli také ve vztahu k již nabytým podnikovým znalostem. Zatímco dříve zaměstnanci často uchovávali v hlavě know-how o určitých pracovních postupech či tipy a řešení pro specifické podnikové úkoly, dnes je třeba, aby tyto znalosti byly v zájmu trvale udržitelného rozvoje zpřístupněny centrálně. Lidé tak nejsou závislí na individuálním know-how a nemusí znovu vynalézat nové postupy, pokud například dojde ke změně v oblasti, za kterou nesou zodpovědnost.
Automatizovaný přenos parametrů nástroje
Díky řešení Connected Manufacturing zůstávají naměřené hodnoty vždy aktuální a změněné hodnoty jsou průběžně synchronizovány. To eliminuje potřebu zadávání dat. Pomocí konvenčních pracovních metod je nástroj během svého životního cyklu měřen mnohokrát. S řešením Connected Manufacturing nejsou po prvním měření vyžadována žádná další měření. Díky provozní spolehlivosti již zaběhnutých, zdokumentovaných a tím potvrzených parametrů nástroje se lze vyhnout záběhovým dílům.
Je zabráněno chybám při klíčování, které by mohly způsobit drahé poškození stroje, zlomené obrobky, nástroje, přípravky nebo upínací zařízení. Vyhnete se tak prodlouženým prostojům v důsledku odstraňování závad.
Moderní stroje vyžadují pro nástroj řadu parametrů. Například: Je nástroj vybaven průchozí chladicí kapalinou? Je nástroj předimenzovaný nebo nadměrně těžký? A o jaký jde vlastně nástroj? Pokud se přehlédne jen jeden parametr, může se stát – zejména pak u automatických strojů – že systém nepoběží celou noc nebo celý víkend. Connected Manufacturing také přenáší tyto informace automaticky.
Přehled životnosti nástroje
V rámci konvenčních pracovních metod je sledování životnosti nástroje velmi časově náročné a je téměř nemožné jej implementovat. Řešení Connected Manufacturing poskytuje kompletní přehled o životnosti všech nástrojů v dílně. Zejména u automatických strojů často dochází k takzvaným „směnám duchů“, kdy se stroje zastaví, protože životnost nástroje byla dosažena nebo překročena. Pomocí systému Connected Manufacturing lze před koncem směny provést aktivní kontrolu, aby se zjistilo, které nástroje se blíží konci své životnosti. Tato funkce výrazně snižuje prostoje.
Optimalizací využití nástrojů se šetří zdroje. Protože obvykle není možné sledovat životnost nástroje při práci s malými várkami, velkým mixem materiálů nebo univerzálními nástroji, jsou nástroje často preventivně vyměňovány dříve, než dosáhnou své hranice opotřebení. Nástroj, který stále funguje dobře, tak může být zlikvidován příliš brzy. Řešení Connected Manufacturing nabízí reálný pohled na práci vykonávanou danými nástroji a umožňuje tak další obrábění, aniž by byla ohrožena spolehlivost procesu. Nákup je řízen poptávkou a řídí se starým principem zkušeného strojníka: "Tolik, kolik je potřeba, a tak málo, jak to jen jde!“
Spolehlivost procesu pomocí dokumentování celého postupu
Aby obráběcí proces fungoval spolehlivě, je nutné správně nastavit celou řadu parametrů. Potřebujete vše současně: správný NC program, nástroje, upínací zařízení, výkres, upínací plán, případně fotografii upnutí, popis, kde musí být nulový bod, protokol o měření a další informace. Stačí, aby chyběl pouze jeden z těchto parametrů chybí, a nelze se vyhnout zastavení stroje. Connected Manufacturing nabízí platformu, která všechna tato data zpřístupňuje centrálně z jednoho místa.
Zpracujte dokumentaci jediným kliknutím: nástroje, upínací pokyny a montážní pokyny lze pomocí tabletu nebo chytrého telefonu vytvořit během několika sekund a připevnit přímo k příslušnému prvku.
Seznamy nástrojů se generují automaticky z NC programů.
NC programy jsou automaticky „kresleny“ ze strojů. Tím je zajištěno, že k příslušné součásti je vždy připojena nejnovější verze programu.
Už není třeba hledat v nepřehledných a nekonečných složkách, abyste našli ty správné soubory.
Lepší využití zdrojů pomocí Connected Manufacturing
Podívejme se na účinek řešení Connected Manufacturing na konkrétním příkladu s cílem zjistit, jak tato forma automatizace ovlivňuje dobu chodu vřetena. Data shromáždila společnost Hoffmann Group ve spolupráci s oddělením výroby nástrojů společnosti Mühlhoff Umformechnik GmbH. Tato zavedená společnost vyrábí komponenty pro automobilové odvětví a v roce 2020 digitalizovala své zpracování objednávek, správu dat a správu nástrojů pomocí digitálního řešení Connected Manufacturing od společnosti Hoffmann Group. Sami jsme se přesvědčili, jaký vliv měl tento přechod na ziskovost.
Na příkladu společnosti Mühlhoff bylo provedeno srovnání toho, jak stupeň digitalizace a automatizace ovlivňuje dobu chodu vřetena. Již během prvního spuštění ukázal přechod na ruční správu dat pomocí řešení Connected Manufacturing a programování na stroji výrazné zvýšení doby chodu vřetena o 45 procentních bodů.
Když byla úroveň digitalizace dále zvýšena prostřednictvím správy dat pomocí řešení Connected Manufacturing, programovacích řešení pomocí CAM a automatizovaných strojů a také metodou přiblížení, doba chodu vřetena se zvýšila až o 75 procentních bodů.
Jeden zaměstnanec tak vygeneroval 1,7 strojních hodin za odpracovanou hodinu. Stručně řečeno, u všech použitých strojů bylo dosaženo 33% nárůstu využití doby chodu vřetena. Teoretická doba chodu se vztahuje na odpracované hodiny zaměstnance za týden.
Samozřejmě jde o příklad. Nastavení je vždy nutné posuzovat individuálně. Prodloužení doby chodu, které je možné v každém jednotlivém případě, vždy závisí na vaší výchozí situaci. Nicméně zaznamenaná čísla potvrzují, že digitalizace má velký potenciál, a rovněž ukazují výrazné zvýšení produktivity. Tým společnosti Hoffmann Group vám rád poradí s vašimi individuálními potřebami.
* https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/key-performance-indicator-kpi-52670
** Marktspiegel Werkzeugbau: Údaje za měsíc duben 2022 • Pergler Media
