Naprawa i modernizacja linii produkcyjnej

295

Wdrożenia linii produkcyjnych bywają mniej lub bardziej udane. Zwykle zakładana wydajność, na poziomie 97%  jest rzadko osiągana, a bywają wdrożenia, w których nie da się osiągnąć więcej niż 30%. Istotna jest także stabilność produkcji, która zależy od wielu czynników. Naprawa lub modernizacja linii produkcyjnej to duże wyzwanie, które warto odpowiednio zaplanować.

Pierwszym krokiem jest analiza istniejącej dokumentacji – mechanicznej, elektrycznej, pneumatycznej. Należy ją sprawdzić pod kątem poprawności projektowej i zgodności ze sztuką. Niekiedy drobne błędy np. w schematach elektrycznych potrafią być krytyczne dla funkcjonowania linii.

Istotny jest także dostęp i analiza kodów źródłowych w sterownikach, robotach i kontrolerach. Nieprawidłowości w logice mogą powodować znaczne zmniejszenie wydajności pracy lub na przykład opóźnienia w pracy poszczególnych maszyn i robotów. Takie straty można zniwelować poprzez ponowne przemyślenie procesu pod względem optymalizacji pracy.

Wizyta u klienta

Należy zaplanować kilka wizyt u klienta w zależności od trybu pracy. Dzienna zmiana pracuje nieco inaczej niż np. nocna i pewnie krytyczne błędy mogą się pojawiać w różnych porach dnia. Warto też ustalić jedną wizytę, w trakcie której będzie można zapoznać się z linią podczas postoju. Pozwoli to na dokładne pomiary i zdjęcia obrazujące poszczególne obszary robocze. Warto pamiętać, że ludzie zachowują nieco inaczej gdy są obserwowani – wykazują wtedy często zdenerwowanie lub rozdrażnienie. Dzieje się tak często gdy pracownicy nie są uprzedzeni o celu wizyty. Można poprosić kierownika o przedstawienie naszego zespołu i zapoznanie przynajmniej z jedną komunikatywną osobą obsługującą linię.

Po zapoznaniu się ze schematami i dokumentacją należy określić stan obecny i zgodność dokumentacji z wykonaniem maszyny, co nie zawsze jest oczywiste. Następnie trzeba określić obszary produkcyjne i dokonać pomiarów czasów produkcyjnych. Na tym etapie warto sporządzić dokumentację fotograficzną, aby móc do niej wrócić podczas tworzenia raportu. Wydzielone obszary produkcyjne powinny być odpowiednio opisane ze szczególnym uwzględnieniem analizy bezpieczeństwa.

Pomiary i analiza powinny się skupić na podstawowych parametrach pracy linii.

  1. Awaryjność.

Awaryjność chyba najbardziej spędza sen z powiek utrzymania ruchu. Zatrzymania produkcji mogą wynikać z błędów ludzkich. Dlatego też warto upewnić się czy operatorzy są dobrze przeszkoleni i wykonują zalecenia zawarte w dokumentacji. Sytuacje, w których dochodzi do awarii powinny być dobrze opisane ze szczególnym uwzględnieniem czasu, w którym do nich dochodzi, podzespołów, które są kłopotliwe oraz części maszyn mogących je powodować.

  1. Wydajność.

Ustalenie różnicy zakładanej i rzeczywistej, aktualnej wydajności ma duże znaczenie. Do tego możemy określić możliwą wydajność po wprowadzeniu napraw i zmian funkcjonalnych. Liczba produktów wytworzonych nie jest ostatecznym wyznacznikiem wydajności – należy bowiem od tej liczby należy odjąć produkty wadliwe, nie spełniające zakładanych norm. Straty poniesione w wyniku przejścia produktu przez całą linię można zniwelować przez odpowiednią liczbę testerów na poszczególnych stacjach. Wszystko jednak zależy od rodzaju produkcji. W przypadku niektórych linii istotny jestcharakter produkcji. Niekiedy przezbrojenia maszyn to duża strata czasu. Analiza wolumenów może być istotna w kwestii wydajności.

  1. Sprawność.

Sprawność czyli niezawodność to istotny parametr charakteryzujący linię produkcyjną. Poprawa możliwości eliminowanie błędów czy usprawnienie urządzeń oraz układów przekłada się na zmniejszenie zużycia maszyn i podzespołów. Pozwala to na duże oszczędności. W przypadku niektórych procesów niestabilność powoduje zniszczenie produktów, których dalsza produkcja może być niemożliwa po przestoju.

  1. Rodzaj wykonywanych prac i stan zaangażowania pracowników w obsługę linii.

Zmiany w zakresie elektryki czy mechaniki to głównie kwestie projektowe. Warto zastanowić się nad liczbą operatorów oraz optymalizacją ich pracy pod względem efektywności. Należy dążyć także do automatyzacji prostych zadań, które niepotrzebnie zajmują czas, są nużące lub niebezpieczne.

  1. Kwestie bezpieczeństwa pracy.

Ocena jakości zabezpieczeń i statusy bezpieczeństwa nie mogą być pomijane podczas tworzenia dokumentacji tak samo jak należy przewidzieć przyszłe zagrożenia, które mogą się pojawić. Należy opracować także koncepcję „safety” i zalecane środki ochronne dla operatorów maszyn oraz osób przebywających w ich pobliżu.

Warianty naprawy

Analiza funkcjonowania linii produkcyjnej to tylko wstęp do prawdziwej pracy – planu naprawy, który powinien obejmować przynajmniej kilka wariantów. Ingerencja w kod sterownika może przynieść całą falę zmian, które należy przewidzieć.

Plan minimalny może obejmować usunięcie podstawowych usterek, które obniżają wydajność lub powodują przestoje linii. Tak rozbudowana analiza zawierająca wszystkie powyższe punkty nie byłaby opłacalna dla wymiany kilku siłowników i poprawy paru linijek kodu. Żaden integrator nie podejmie się takiego zadania, ale mogą ją wykonać inżynierowie utrzymania ruchu. Największym minusem takiego rozwiązania jest fakt, że wbrew pozorom znajomość maszyny może przeszkadzać w zdystansowaniu się i znalezieniu nowych opcji.

Wariant optymalny może zakładać poprawę systemów automatyki, usunięcie błędów konstrukcyjnych czy funkcjonalnych i tych, które pojawiły się już po wdrożeniu linii. Adekwatność nakładu pracy powinno mieć przełożenie na zwiększenie wydajności linii i np. poprawienie bezpieczeństwa operatorów. Technologiczne rozwiązania, które zamierzamy wprowadzić muszą być także rozpatrzone przez pryzmat ekonomiczny inwestycji.

Virtual Reality i Digital Twin

Rozwiązaniem doskonałym byłoby stworzenie planu nie tylko naprawy, ale i maksymalizacji wydajności pracy maszyn. Jest to rozwiązanie dość kosztowne, ale daje nowe możliwości. Starsze maszyny też mogą być nowoczesne na miarę Przemysłu 4.0. W przypadku niektórych maszyn warto zastanowić się nad stworzeniem cyfrowego bliźniaka (Digital Twin) lub osadzenie całego procesu w wizualizacji, najlepiej 3D. Wirtualny spacer po hali produkcyjnej w największym stopniu odzwierciedla charakter zmian, które chcemy wprowadzić. Cyfrowe odwzorowanie procesów daje nam również możliwość określenia czy zmiany i naprawy, które chcemy wprowadzić realnie poprawią sprawność i zmniejszą awaryjność linii czy maszyny. Istotne jest również założenie, że procesy w wizualizacji powinny działać w czasie realnym – możliwym do osiągnięcia. Synchronizacja poszczególnych procesów daje nam możliwość obserwacji pracy maszyny, do jakiej dążymy.

Niekiedy istotnym czynnikiem naprawy ponowna analiza produktu, poszczególnych dostaw części i podzespołów. Bywa, że drobna zmiana w podawaniu detali ma kolosalne znaczenie dla szybkości procesu lub daje realne oszczędności. Maksymalizacja możliwości linii powinna jednak przede wszystkim zakładać łatwość obsługi przez dotychczasowych operatorów.

Autor: Magdalena Kamińska

 

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wprowadź swój komentarz!
Wprowadź swoje imię