Aktuální vydání

celé číslo

06

2019

Počítačová podpora vývoje a výroby, software pro řízení údržby 

celé číslo

Digitalizace je týmová záležitost

Digitalizace je týmová záležitost – to je jedna z nosných myšlenek, kterou bude společnost Siemens prezentovat na letošním veletrhu Hannover Messe, jenž se bude konat od 1. do 5. dubna.

Novinek však bude daleko více, z každé oblasti výroby a služeb. Ale zaměření na týmy a jejich spolupráci při řešení kompletní digitalizace průmyslového podniku je prio­ritní. Hlavní výhodou společnosti Siemens je nabídka analytických služeb, poradenství a zkušeností z realizace jednotlivých kroků digitalizace průmyslu z vlastních výrobních závodů.

V této nabídce jsou zúročeny zkušenosti z přípravy jednotlivých kroků digitalizace, vývoje nových produktů a postupu jejich výroby s využitím virtuálních dvojčat, z fyzické realizace výroby a rovněž z využití znalostí z nových obchodních modelů při rozšiřování možností servisu, které firma Sie­mens uplatňuje.

Sledování výkonnosti jednotlivých linek, hledání úzkých míst, zvyšování produktivity a efektivity a snižování nákladů jsou obecné cíle každé aktivity optimalizace procesů v průmyslovém podniku. Ale jiná je situace, když se realizátoři mohou opřít o skutečné výsledky s implementací kompletního řešení optimalizace výroby ve vlastním závodě. Takové zkušenosti mohou odborníci získat např. v závodě na výrobu řídicí techniky v Erlangenu.

Kompletní automatizace se uplatňuje v celém řetězci přípravy vývoje nových produktů s pomocí prostorové vizualizace, následně při projektování konkrétních linek, optimalizaci jejich taktu, nalézání úzkých míst, optimalizaci využití strojů, především robotů, simulaci toku materiálu a pohybu manipulační techniky a také v ergonomickém návrhu pracovišť, ve zpracování dat a informací jak na úrovni edge, tak v privátním cloudu a ve využití získaných informací z výrobního procesu k analýzám výkonnosti. Ve výrobním závodě firmy Siemens v Erlangenu byly stanoveny základní cíle prostřednictvím ukazatelů KPI: zvýšení produktivity o více než 5 % (skutečnost je 7 %) a zkrácení dodací lhůty z 25 na méně než sedm dní (skutečnost je pět dní). Kvalitu výrobků se daří držet na úrovni 99,999 % a doba vývoje nového výrobku po uvedení na trh měla být zkrácena z dvaceti měsíců na patnáct (skutečnost je dvanáct měsíců).

Dosažení těchto výsledků je umožněno uceleným přístupem. Byl minimalizován počet pracovníků v pozici operátor – na jednu (rozsáhlou) výrobní linku jsou třeba dva. Ale pracuje zde patnáct robotů, které nahradily až třicet operátorů. Mobilní roboty převládají při manipulaci s materiálem, i když interní logistiku do značné míry zajišťují lidé. Naproti tomu přibylo mnoho odborníků, kteří se věnují robotizaci jednotlivých pracovišť, optimalizaci linek, analýzám prediktivní údržby a optimalizaci celého procesu. V těchto důležitých analytických procesech jsou již běžně využívány metody umělé inteligence, které účinně pomáhají při vyhledávání nestandardních situací, objasňování jejich příčin a v mnoha případech při vytváření metodik jejich předcházení.

K zajímavým aplikacím patří návrh desek uchopovačů jednotlivých robotů. Původně se vyráběly frézováním, byly nákladné a jejich výrobu bylo nutné zadávat externí firmě. V současné době jsou vyráběny 3D tiskem vlastními silami, náklady jsou v rozsahu 10 až 15 % původních a doba výroby byla výrazně zkrácena.

Aditivní výrobě je v Erlangenu věnován poměrně velký prostor. Vlastní vývojové centrum se může pochlubit spoluprací s mnoha německými i zahraničními firmami, mnoha zkušenostmi a možnostmi vývoje složitých komponent jak pro vlastní potřebu, tak na zakázku. Vyrábějí se zde prototypy, včetně zajištění certifikace jejich výroby. To bylo demonstrováno na kloubech uchycení náprav k nosnému rámu automobilu, které jsou zvlášť důležité pro zajištění jak tuhosti, tak pružnosti celého podvozku. Prošly náročnou certifikací a jsou připraveny do sériové výroby. I tyto komponenty budou k vidění ve stánku Siemens na veletrhu v Hannoveru (obr. 1).

Společnost Siemens v současné době disponuje nejen produkty, které umožňují kompletní digitalizaci výroby, od snímačů přes pohony, řídicí techniku a bezpečné komunikační sítě po software pro vývoj produktů, systémy úrovně MES nebo cloudové aplikace pro sběr, archivaci a analýzy dat a informací, ale také konkrétními zkušenostmi se zaváděním digitalizace v průmyslu s ohledem na specifické požadavky jednotlivých průmyslových odvětví.

Radim Adam

Obr. 1. Stánek firmy Siemens na veletrhu Hannover Messe bude umístěn v hale 9

Obr. 2. Kloub uchycení pružiny a tlumiče nápravy k rámu podvozku vyrobený aditivní technologií splnil vysoké požadavky na pružnost a pevnost, které jsou na tento díl kladeny

Siemens v oblasti procesní výroby

Letos jsem se nemohl předveletržní tiskové konference společnosti Siemens zúčastnit osobně, sledoval jsem jen webcast na počítači. Radim Adam se ve svém článku věnuje zejména automatizaci diskrétní, tedy strojní výroby – typickým příkladem je právě výroba programovatelných automatů Simatic v Erlangenu, kterou novináři navštívili. Mě však zaujalo také to, co Siemens na veletrhu nabídne pro oblast řízení procesní výroby – tedy pro potravinářství, farmacii, chemii, petrochemii a podobné obory s převahou kontinuálních nebo dávkových procesů.

V této oblasti je již mnoho let velmi úspěšný distribuovaný řídicí systém Simatic PCS 7. Protože procesní výroba je obor konzervativní, zůstává PCS 7 stále standardem, avšak i on se postupnou evolucí vyvíjí a vstřebává vše nové, co se v průmyslu objevuje v souvislosti s koncepcemi digitalizace výroby a průmyslu 4. 0.

Na veletrhu Hannover Messe se návštěvníci budou moci seznámit s novým multiuživatelským prostředím pro projektování a provoz technologických zařízení s využitím webových služeb. Eckard Eberle, výkonný ředitel Process Automation Business Unit společnosti Siemens, konstatoval, že se tím otevírají zcela nové efektivní způsoby spolupráce se zákazníky. Nový koncept totiž umožňuje sdílení zkušeností kdekoliv a kdykoliv. To potvrzuje to, co ve svém příspěvku tvrdí Radim Adam: že digitalizace je týmová záležitost. Zde se však ukazuje, že tímto týmem nejsou jen pracovníci jedné firmy, ale i vývojáři a technici zákazníka, dodavatele, projektanta, montážní firmy i firmy zajištující servis zařízení.

Na veletrhu bude představen také nástroj PlantSight, umožňující sbírat data z různých zdrojů a poskytující rychlý přístup k datům, jež byla dříve nedosažitelná. Spojení fyzického zařízení s relevantními technickými informacemi vytváří digitální dvojčata, díky nimž se operátoři mohou v každém okamžiku spolehnout na kvalitu a důvěryhodnost dat. To přispívá k zachování přehledu o výrobních procesech a zvýšení jejich spolehlivosti.

Další novinkou, kterou ocení uživatelé z oblasti procesní výroby, ale nejen oni, jsou nové produkty CloudConnect, umožňující přenos dat z provozní úrovně řízení do různých cloudových platforem. Stejná data tak mohou využívat různé subjekty např. k ekonomickému řízení výroby, pro dohled nad spotřebou energie nebo k prediktivní údržbě.

Budete-li se chtít na veletrh Hannover Messe podívat osobně, bližší informace a volné vstupenky získáte na: http://bit.ly/2V8yBgr.

Petr Bartošík