Ředitel továrny Pavel Zvěřina a vedoucí IT Ing. Aleš Hejtmánek se s kolegy v minulých letech pustili do ambiciózního projektu digitali­za­ce většiny podnikových procesů. Výsledkem je velmi komplexní digitální továrna, k jejíž realizaci pro výrobní část zvolili MES/MOM systém COMES od společnosti Compas automatizace, spol. s r. o.

Výchozím stavem před digitalizací výroby byl klasický management výroby, založený na papírové agendě sledování a odvádění výroby. Digitalizací se výroba posunula na moderní úroveň digitálně řízené výroby a KPŽ získala mnoho výhod, které z toho plynou: synchronizaci a optimalizaci všech výrobních procesů od plánování a řízení výroby, sledování její jakosti, řízení intralogistiky v reálném čase i řízení údržby. Manažeři získali okamžitý přehled o stavu a rozpracovanosti výroby, rychlé dohledání výrobních dat a ztrát s jejich příčinami, přehledy a statistiky o výsledcích továrny pro výrobní management a odstranění neproduktivních procesů včetně tisku velkého množství papírových dokumentů.

Společně s MES/MOM systémem COMES nasadili i nový ERP systém, implementace obou systémů probíhala současně. Realizace byla prováděna ve spolupráci s uživateli, za běhu výroby. Odborníci z výrobních podniků si umí představit, jak byla náročná na tým dodavatelů i KPŽ. Výsledkem integrace ERP+MES je však plynulý tok výrobních dat mezi systémy a výrobními zařízeními a okamžitý finanční přehled o rozpracované výrobě v ERP, kterému COMES poskytuje data a umožňuje uživatelům detailní sledování výrobních nákladů jednotlivých zakázek.

Při tomto projektu digitalizace byly s výhodou použity funkční skupiny MES/MOM systému COMES, tzv. konfigurovatelné koncepty: COMES WMS (pro řízení skladů, interní logistiky a generování traceability), COMES APS (pro detailní rozvrhování a digitální přidělování zakázek na pracoviště), COMES OEE (pro terminálové řízení výroby u strojů, monitoring a vyhodnocování výroby) a COMES Maintenance (pro řízení procesů údržby).

COMES WMS

je komplexní koncept pro řízení interní logistiky pracující v reálném čase. Jeho mimořádná výkonnost tisíců logistických operací za sec. zajišťuje řízení současně probíhajících logistických činností, práce manipulantů v logistice, skladové operace, materiálový management synchronizovaný s výrobními operacemi, inventury, příjem materiálů a výrobků na sklad pomocí mobilních skenerů (obr. 1) dle nákupní objednávky importované z ERP. U materiálů, které to vyžadují, jsou sledovány šarže, je dodržováno FIFO nebo FEFO dle nastavení v systému, a případně jsou k etiketě ukládány další parametry a materiálové vlastnosti. WMS dále zajišťuje příjmové kontroly, blokace a klasické zaskladňování dle identifikační kódů na baleních i skladových pozicích (v KPŽ jsou využívány čárové kódy).

Obr. 1: COMES WMS mobilní skener – fronty práce pro skladníka

Ve výrobě sleduje COMES WMS také spotřebu materiálů na konkrétní výrobní příkazy, integrovaně spolupracuje s konceptem COMES OEE při odvádění výroby a evidenci materiálových ztrát i neshod. Pomocí výrobního terminálu s připojenou čtečkou 2D kódů lze tisknout finální zákaznické etikety na balení přímo ve výrobě, je prováděna online paletizace dle uvolněného balicího předpisu, dle potřeby je prováděna 100% kontrola výrobků nebo případné přebalení výrobků z interních obalů do expedičních obalů. Hotové palety jsou pomocí COMES WMS naskladňovány na expediční sklad. Na základě expedičních příkazů importovaných z ERP jsou koncovým zákazníkům expedovány výrobky včetně dodacího listu generovaného systémem COMES.

COMES WMS disponuje také návrhářem etiket, ve kterém může uživatel vytvořit a upravit design všech etiket, interní materiálové etikety, značení skladových pozic, expediční etikety aj. Ve výrobě lze tisk etiket zadávat do tiskové fronty (obr. 2) a následně vytisknout v tiskovém hnízdu, kde každý uživatel po přihlášení vidí svoji zadanou tiskovou frontu etiket.

Obr. 2: COMES WMS – tvorba požadavku na tisk fronty etiket

COMES OEE

slouží pro terminálové řízení a vyhodnocování výroby v reálném čase. Dotykový terminál u každého stroje ve výrobě poskytuje operátorům, seřizovačům, směnové kontrole, ale i mistrům výroby kompletní rozhraní se všemi potřebnými výrobními daty v digitální podobě. Rozhraní je přitom společné a univerzální pro různé typy výrobních zařízení, např. vstřikovací lisy, pokovovací zařízení, montážní zařízení s roboty, ale také ruční kontrolní a dokončovací montážní pracoviště (obr. 3).

Obr. 3: COMES OEE – obrazovka výrobního terminálu

Výrobní specifikace všech výrobků je importována z EPR systému do COMES. Pro řízení výroby se importují výrobní příkazy (název výrobku, termín dokončení výroby, výrobní množství, …) a informace o jednotlivých výrobních operacích (název operace, násobnost výroby, kompletní TPV nastavení, výrobní norma aj.). Jeden výrobní příkaz může obsahovat až několik výrobních operací. Po synchronizaci je vše přehledně zobrazeno v COMES.

Zahájení výroby se řídí uživatelsky specifikovanými výrobními kroky, jejichž konfigurace je jeden z nástrojů COMES OEE pro efektivní řízení výrobních přestaveb a přejezdů výroby na strojích. Příkladem praktického využití je určení kroků, výměna formy (sledování času), rozjezd výroby (kontroly 1. kusu, nájezdové procesnětechnologické zmetky), proškolení operátora (ověření zkušenostní a kvalifikace pracovníka), schválení směnovou kontrolou (uvolnění výrobního procesu) a pravidelná kontrola výrobního procesu po nastavením počtu kusů. Požadované kroky výroby jsou nastavitelné různě pro různé typy pracovišť a výrob.

V průběhu výroby jsou v COMES OEE na výrobním terminálu klasifi­ko­vá­ny prostoje a neshody. Pomocí této klasifikace jsou následně v reportech (obr. 4) identifikovány příčiny snížené dostupnosti, výkonu nebo kvality a na jejich základě je možné provádět nápravná opatření k odstranění jednotlivých typů výrobních ztrát.

Obr. 4: COMES OEE – ukázka směnového reportu

V COMES OEE může mistr v průběhu výroby sledovat její stav na přehledové stavové vizualizaci nebo v dalších výrobních reportech, které má dostupné podle svých práv stanovených továrnou.

Aplikace COMES OEE zajišťuje i řízení a správu výrobní dokumenta­ce. Distribuuje elektronickou výrobní dokumentaci v požadovaný čas na výrobní terminály podle potřeb výrobních procesů a jejich uživa­te­lů, např. při spuštění výrobní operace, čímž se zobrazí pouze správná dokumentace pro danou činnost pracovníka na pracovišti. Příkladem těchto dokumentů jsou pracovní návodky, kontrolní plány, balicí předpisy, zákaznické reklamace a jiné firemní interní dokumen­ty a zprávy. Výhodou proti papírové dokumentaci je především snížení ztrát, vyšší rovnoměrnost kvality výroby, snížení chybovosti lidí i úspora nákladů za tisk. Současně koncept zajišťuje správnost a platnost aktuální výrobní dokumentace, což je velká pomoc výrobě i pro související procesy, audity kvality a zákazníků apod.

COMES APS

slouží k detailnímu rozvrhování výroby. Výrobní příkazy importované z ERP jsou přiřazeny ke konkrétním strojům a uvolněná fronta práce je digitálně přidělena přímo na výrobní terminál ke konkrétnímu stroji. Uživatel si v COMES APS vytváří obvykle týdenní výrobní rozvrh v Ganttově diagramu, ve kterém má okamžitou online zpětnou vazbu z výroby o skutečně vyrobených kusech, rozpracovanosti výroby a případném časovém zpoždění. K porovnání výrobního plánu a výrobní skutečnosti slouží samostatný report COMES APS nazvaný „Výroba vs. plán“ (obr. 5). Jeho hlavním cílem je vyhodnocení kvality zaplánování výroby.

Obr. 5: COMES APS – ukázka reportu Výroba vs. plán

COMES Maintenance

je koncept mobilní údržby, který slouží pro efektivní řízení týmu údržby podniku a je plně integrovaný s ostatními koncepty COMES (WMS, OEE, APS, ev. dalšími). Údržbáři pracují s mobilním klien tem pomocí smartphonů nebo tabletů (obr. 6). Činnost údržby se dělí na preventivní/prediktivní a reaktivní údržbu. Preventivní údržba je prováděna ve stanovených časových intervalech nebo na základě cyklů či motohodin získávaných ze strojů a zařízení. Reaktivní údržba je prováděna na základě ad hoc požadavků uživatelů ve výrobě. Tyto požadavky lze vytvořit stiskem tlačítka na výrobních terminálech COMES OEE, nebo zadávat z dalších i mobilních rozhraní COMES. Hlavními výstupy COMES Maintenance je detailní digitální evidence všech činností pracovníků údržby, přehled stavu a spotřeby náhradních dílů a online sledování a vyhodnocení celkové nákladovosti údržby.

Obr. 6: COMES Maintenance – ukázka mobilního terminálu údržby pro tablet

V rámci tohoto projektu a díky integraci konceptů COMES OEE a COMES Maintenance je přesně sledován počet garantovaných cyklů na nástrojích a lisovacích formách. Jsou nastavena včasná a dopředná upozornění formou SMS a mailových eskalací na dosažení patřičného počtu cyklů pro další údržbu nástrojů a forem. Tím je zajištěna stálá kvalita nástrojů a tato funkčnost významně pomáhá snižovat zmetkovitost výroby nebo ztrát z nucených odstávek z důvodu vady na nástroji nebo formě.

Obr. 7: COMES Maintenance – ukázka karty detailu zařízení/formy

Digitální továrna jako investiční celek

Compas řešení Digitální továrny na platformě MES/MOM systému COMES je výkonné řešení digitalizace výroby pro oba hlavní segmenty výrob, pro sériové a zakázkové diskrétní výroby (stručně popsána výše), tak i pro dávkové výroby, včetně segmentů regulovaných výrob potravinářství, farmacie, výrobě zdravotních pomůcek a dalších, kde je COMES nejrozšířenějším systémem v ČR a SR. Skupina Compas ale může pomoci mnohem více, a to s budováním celých digitálních továren s možností dodávek integrovaných výrobních celků zajišťovaných druhou firmou skupiny Compas robotika. Od jednoúčelových i typových strojů, linek s roboty, balicích a paletizačních zařízení i logistických systémů včetně automatických regálových skladů a AGV flotil. Vše je integrováno digitálními funkcemi a vytváří výkonné a efektivní řešení továrny budoucnosti.