facebook LinkedIN LinkedIN - follow

Automatizace izolačních linek pro výrobu elektrických vodičů a kabelů s implementací OEE

COMESV současné době je ve všech odvětvích průmyslu kladen důraz na maximalizaci produkce ve spojení se stabilní kvalitou a vysokou efektivitou. To je důležité i při výrobě elektrických vodičů a kabelů, které se používají v prakticky všech oblastech života. Výrobci v kabelářském průmyslu musí reagovat na vysokou poptávku a velké nároky na kvalitní výrobky.


To samozřejmě klade nároky na odpovídající výrobní zařízení, které vedle samotné výrobní technologie musí zahrnovat i kontrolní a diagnostická zařízení.

Neméně důležitá je integrace dalších prostředků pro řízení výroby, které zajistí optimální plánování výroby, parametrizaci, sledování a záznam výrobního procesu. Tím je zajištěna plná kontrola nad výrobním procesem a je možno rychle a efektivně reagovat na situace vzniklé během výroby. Výrobci mají dvě možnosti, jak pořídit potřebná zařízení – buď si pořídí novou linku, což je samozřejmě spojené s vyššími náklady, anebo zvolí modernizaci starší linky, kdy za příznivější cenu ve výsledku mohou získat ještě kvalitní řešení.

Firma Compas automatizace realizuje modernizaci zařízení izolačních linek pro výrobu vodičů a kabelů. Tato modernizace zahrnuje:

  • Kompletní instalace elektro všech zařízení linky (odvijáky, odtahy, extrudéry, dávkovače izolační hmoty, topné zóny, akumulátory, navijáky, chladicí vany, kontrolní a diagnostická zařízení)
  • Instalace řídicího systému pro kompaktní řízení všech mechanismů
  • Instalace HMI prostředků pro kvalitní komunikaci mezi řízením linky a operátorem; automatizování nastavení výrobních parametrů s maximálním omezením chybného nastavení operátorem
  • Integrace řízení linky s dodávaným MES systémem pro řízení výroby

Z hlediska řízení linky aplikace obsahují náročnější pohonové úlohy, které musí zajistit plynulý chod izolovaného drátu linkou při požadavku na různou rychlost průchodu. Je potřeba koordinovat proces odvíjení drátu, jeho odtah, průchod adaptivním zásobníkem až po vlastní navíjecí proces s přesným rozkladem na výstupní cívku. S ohledem na různé zpracovávané průměry drátu se musí regulovat optimální tah, aby nedošlo k přetržení a zároveň aby drát byl dostatečně napnut pro plynulý chod. Vedle toho se musí přesně regulovat chod pohonů extrudérů, které musí dodávat natavenou izolační hmotu v optimálním množství, aby nedocházelo k nežádoucímu kolísání výsledného průměru izolovaného vodiče. Toto představuje spojený komplex více pohonových a regulačních úloh, které jsou realizovány na technice Siemens.

MES systém pro řízení výroby je rovněž dodán firmou Compas automatizace. Jde o její produkt COMES, který zákazníkovi nabízí veškerý komfort pro podporu řízení výroby na linkách a konzistentní propojení s informačním systémem ERP firmy.


Obr. 1 COMES OEE – OEE protokol
Obr. 1 COMES OEE – OEE protokol

Funkce MES systému COMES instalované pro podporu výroby na izolačních linkách:

  • Rozhraní na firemní informační systém – např. SAPP (uživatelská funkce dle potřeb zákazníka)
  • Standardní modul COMES HISTORIAN pro sledování vybraných signálů
  • Standardní aplikace COMES OEE pro sledování efektivity a výkonnosti výroby
  • Automatická kompletace výrobních parametrů pro jednotlivé produkty dle dat od podnikového informačního systému (uživatelská funkce)
  • Řízení front produktů k výrobě (uživatelská funkce)
  • Automatické sestavování výrobních protokolů pro vyrobené produkty – kompletní identifikační data vyrobených produktů a jejich odeslání do firemního informačního systému (uživatelská funkce)
  • Automatické sestavení obsahu a výtisk štítku s identifikací výrobku

Zákazník modernizací linky získává zařízení, které je plně schopno splnit náročné požadavky na produkci ze všech uvedených pohledů. Řízení linky průběžně kontroluje základní parametry výrobku, jako průměr, kvalitu povrchu izolace, izolační vlastnosti. Veškerá data jsou zaznamenávána do elektronického výrobního protokolu výrobku a jsou k dispozici pro další zpracování.

Veškerá agenda spojená s výrobou na izolačních linkách je v elektronické formě a s napojením na podnikový informační systém. Je tak uzavřen celý řetězec automatického zpracování zakázky, který zahrnuje:

  • Zpracování objednávky
  • Zaplánování do výroby
  • Vytvoření technologického předpisu odpovědným technologem
  • Přijetí zakázky na výrobní lince a vlastní kontrolovaná výroba
  • Sestavení výrobního protokolu produktu
  • Označení vyrobeného produktu vytištěným štítkem s určením dalšího zpracování

COMES OEE

Mezi nejčastěji implementované funkce COMES v průmyslu patří sledování výrobních ukazatelů a technických parametrů strojů. Pro sledování výrobních ukazatelů strojů je s úspěchem využíván produkt COMES OEE, který je tvořen souborem funkčností zajišťujících sběr potřebných dat, jejich zpracování a prezentaci formou přehledných zobrazení. COMES OEE slouží pro poskytování informací výrobnímu týmu a průběžnou motivaci jeho členů k lepšímu výkonu a současně je nástrojem manažerů k optimalizaci a řízení výroby. COMES OEE poskytuje přehled o produkci linek, jejich odstávkách (downtime management), počtu shodných a neshodných kusů a důvodech neshod (quality management). Vypočítává a zobrazuje nejdůležitější KPI statistiky, jako jsou OEE a směnové protokoly aj.

COMES OEE – OEE protokol

COMES OEE je aplikace výrobního informačního systému COMES, která využívá funkčností systémových modulů COMES Logon a COMES Modeller. Proto je možné ji doplnit o speciální uživatelské funkce. Aplikace COMES OEE využívá systémovou architekturu a IT funkce systému COMES. Podniku nabízí vysokou výkonnost od několika až po stovky linek. IT platforma klient/server umožňuje ochranu dat a webová architektura transparentní dostupnost výsledků výroby v reálném čase pro stacionární i mobilní prostředky uživatelů. Významným přínosem jsou rovněž minimální nároky na hardware a administraci systému.


Obr. 2 COMES OEE – detailní report KPI
Obr. 2 COMES OEE – detailní report KPI

COMES HISTORIAN

Pro sledování technických parametrů strojů je nasazován modul COMES HISTORIAN, který umožňuje sledování výrobních a technologických operací v čase, jejich archivaci a analýzu. Uložená data prezentuje COMES HISTORIAN uživatelům prostřednictvím webového klienta (Internet Explorer) formou grafických výstupů. Data je také možno přímo z modulu exportovat do souboru formátů xls, csv, txt, html. Trendy v COMES HISTORIAN jsou seskupením křivek spojitých nebo dvouhodnotových veličin. Každou křivku specifikuje jméno tagu (vzorku), na základě kterého je křivka založena. Tagy jsou vzorkovány s časovou značkou s přesností na milisekundy a kromě hodnoty obsahují i kvalitu vzorku.

U zobrazovaných průběhů je možné měnit rozsahy hodnot na osách či osy posouvat, uživatel má rovněž možnost měnit měřítko trendu rychlým zoomováním pomocí kolečka myši, zapínat online sledování trendu. Pomocí zaměřovacího kříže je možné odečítat hodnoty na křivce ve zvolené oblasti, jejich časové značky a rozdíly. Zákazníci funkcí COMES HISTORIAN s úspěchem využívají pro kontrolu technologických parametrů, které stroj vykazoval během výrobních dávek. Cílem je dodržení technologické kázně obsluhou stroje a možnost dohledání parametrů, za kterých byl výrobek vyroben.


Obr. 3. COMES HISTORIAN – zobrazení spojitých veličin v čase s vložením textových hlášení
Obr. 3. COMES HISTORIAN – zobrazení spojitých veličin v čase s vložením textových hlášení

Systém COMES je připraven pro integraci s okolními systémy třídy ERP. Obvykle probíhá výměna s ERP na úrovni plánu výroby, odvádění výroby, resp. vykazování. Pro sběr dat je obvykle využita přímá komunikace s PLC stroji, případně jsou použita příslušná čidla a externí I/O jednotky připojené do Ethernet sítě. Nasazením tohoto systému získá zákazník prostředky pro měření a sledování kvalitativních ukazatelů a umožňuje zavést taková opatření, aby došlo ke zlepšení těchto parametrů. Sledováním výrobních zakázek a vykazováním práce jednotlivými pracovníky získá zákazník nástroje pro implementaci motivačního systému pracovníků. Ze zkušenosti lze konstatovat, že motivační systém podložený věrohodnými daty je zaměstnanci vnímán jako spravedlivý a vede ke zvýšení produktivity a kvality. Výsledkem je pak spokojený zákazník.


Ing. Jan Jurman
Autor článku je vedoucím projektů společnosti Compas automatizace, spol. s r.o.

 
Helios
- inzerce -