NCBR

Case study: Opracowanie koncepcji automatyzacji

W tej części zobaczycie, jak może wyglądać opracowanie koncepcji automatyzacji linii produkcyjnej w bliźniaku cyfrowym DBR77. Realizacja miała miejsce w firmie zajmującej się wtryskiem tworzyw sztucznych w branży AGD.    

Opis przypadku

Zakład produkujący komponenty dla branży AGD mieści się w centralnej Polsce, zatrudniając ponad 200 osób pracujących na trzy zmiany produkcyjne. W zakładzie odbywają się następujące procesy: wtrysk, wytłaczanie, termoformowane, montaż, konfekcjonowanie, kontrola jakości i pakowanie. Obiekt zajmuje powierzchnię 20 tys. m², a magazyn ma wielkość 8 tys. m². 

Opis zadania – opracowanie koncepcji automatyzacji

Klient zgłosił się do na z zadaniem polegającym na analizie możliwości automatyzacji i robotyzacji szeregu stanowisk produkcyjnych realizujących prace w linii.  

Analiza obejmowała zarówno możliwości technologiczne jak i analizę efektywności operacyjnej (analiza OEE oraz produktywności) z docelowej linii automatycznej. W związku z tym w ramach prac zostały opracowane alternatywne scenariusze automatyzacji wraz z analizą ekonomiczną każdego wariantu.

Zrealizowane prace

1. Budowa Bliźniaka Cyfrowego:

  • Stworzenie bliźniaka cyfrowego odwzorowującego wybrany fragment zakładu. 
  • Utworzenie przepływów materiałowych wraz z odpowiednimi czasami technologicznymi poszczególnych zadań. 
  • Wybranie zadań o największej istotności procesowej, ekonomicznej oraz ergonomicznej celem automatyzacji.

2. Analiza wariantów zakładu:

  • Zbudowanie założeń dla alternatywnych scenariuszy automatyzacji.
  • W kolejnej iteracji analizy przygotowano bliźniaka z symulacja automatycznego transportu między stanowiskami.
  • Dla wszystkich wariantów organizacji przygotowano raporty efektywności, produktywności oraz czasu pracy. 

Wyniki i wnioski – opracowanie koncepcji automatyzacji

Przeprowadzona analiza wykazała możliwości technologiczne w zakresie automatyzacji i robotyzacji procesów produkcyjnych. Zaproponowano możliwości automatyzacji intralogistyki (w tym prac nieergonomicznych) oraz automatycznej kontroli jakości. 

Wizualizacja procesu jednoznacznie wskazała na wąskie gardło w postaci procesu manualnego realizowanego przez pierwszego operatora (90s aktywności i 98 s oczekiwania), gdzie zastąpienie operatora wózkiem autonomicznym spowodowało wzrost efektywności o ponad 100%. Dzięki temu określone zostały warunki opłacalności ekonomicznej inwestycji. 

Korzyści dla firmy

Dzięki wykorzystaniu bliźniaka cyfrowego, firma w zaledwie kilka dni przygotowała analizę wariantową automatyzacji procesu wybranego obszaru. Zastosowanie bliźniaka cyfrowego umożliwiło podjęcie świadomej decyzji inwestycyjnej (zarówno operacyjnej jak i finansowej o decyzji w obszarze automatyzacji). W związku z tym na bazie wypracowanej docelowej koncepcji automatyzacji transportu możliwe było sprawne wybranie dostawcy technologii na marketplace.

Dlaczego Bliźniak Cyfrowy jest optymalnym rozwiązaniem?

1. Duża ilość modeli maszyn i łatwość w ich doborze w projektach:

Bliźniak cyfrowy DBR77 posiada bogatą bibliotekę robotów przemysłowych, robotów współpracujących oraz robotów mobilnych. Dodatkowo bibliotek jest wyposażona w najbardziej popularnej maszyny do obróbki metalu oraz przetwórstwa tworzyw sztucznych. To pozwala na szybkie i efektywne budowanie layoutów oraz alternatywnych wariantów. 

2. Łatwość w budowie animacji dla linii produkcyjnych:

Ze względu na fakt, że bliźniak cyfrowy DBR77 jest produktem działającym w przeglądarce internetowej bez konieczności posiadania bardzo wydajnego komputera praca może być realizowana bez zbędnej zwłoki. Ponadto środowisko 3D oparte na silniku Unity pozwala na szybkie i łatwe budowanie scen. Animacje poszczególnych kroków produkcyjnych również cechują się prostotą definiowania procesu, co sprawia, że użytkownik bardzo szybko może zweryfikować swoje założenia.

3. Łatwość wariantowania decyzji i oceny efektywności poszczególnych wariantów:

W momencie stworzenia bazowego layoutu użytkownik może dowolnie modyfikować założenia procesu poprzez wyłączanie i włączanie poszczególnych linii animacji jednym przyciskiem. Wersjonowanie może odbywać się przez duplikowanie scen lub kopiowanie dokładnego odwzorowania layoutu zakładu lub jego fragmentu, tak żeby móc również wizualnie porównywać poszczególne wersje. 

PODSUMOWANIE

Podsumowując, opracowanie koncepcji automatyzacji linii produkcyjnej dla firmy zajmującej się wtryskiem tworzyw sztucznych w branży AGD obejmowało analizę możliwości technologicznych i ekonomicznych oraz stworzenie bliźniaka cyfrowego DBR77. Realizacja projektu doprowadziła do identyfikacji kluczowych obszarów do automatyzacji, co znacząco zwiększyło efektywność operacyjną i ergonomiczną poprzez zastosowanie nowoczesnych rozwiązań robotycznych. W efekcie firma mogła świadomie zdecydować o inwestycji w automatyzację, wspierając się dokładnymi analizami efektywności i produktywności przeprowadzonymi na podstawie wirtualnych modeli procesów produkcyjnych.

Zobacz też film o Bliźniaku Cyfrowym z konferencji DBR77 „(R)ewolucja Przemysłowa”:

Data publikacji: 24 czerwca 2024