Hlavní strana -> Časopis IT Systems -> Rok 2008 -> IT Systems 9/2008 -> Sběr výrobních dat v automobilovém průmyslu
IT SYSTEMS 9/2008 , Plánování a řízení výroby

Sběr výrobních dat v automobilovém průmyslu

Výroba automobilů patří mezi průmyslová odvětví s velmi vysokou konkurencí mezi výrobci. Konkurence vytváří tlak na produktivitu a jakost výroby, a podniky jsou proto nuceni hledat stále nová zlepšení parametrů výroby. To není možné bez detailních informací o výrobě a jejím průběhu, proto jsou stále více využívány výrobní informační systémy úrovně MES (Manufacturing Execution System). Firma COMPAS automatizace, která se specializuje na průmyslovou automatizaci a výrobní informační systémy MES, má vyvinut výkonný a nákladově úsporný systém COMES, který výrobci nejen v automobilovém průmyslu využívají pro získávání objektivních informací z výroby.
Následující článek popisuje jednu z aplikací sběru výrobních dat a jejich transformaci do informací sloužících k optimalizaci řízení výroby. Pro realizaci systému sběru dat zde zvolil výrobce automobilových komponent výrobní informační systém COMES.


Příklad implementace MES systému

Implementace MES systému vždy začíná analýzou zadání a požadavků klienta. V našem případě zákazník požadoval on-line počítání vyrobených kusů pro jednotlivá zařízení a zobrazování statistik na LCD obrazovkách v hale. Vedoucí směn a předáci jednotlivých linek měli zadávat do počítačů informace o prostojích strojů a klasifikovat chybné výrobky. Management dále požadoval krátkodobé i dlouhodobé statistiky výroby a OEE z instalovaných strojů a výrobních linek.
Hardwarovou část MES systému lze rozdělit na dvě skupiny. Do první patřila v případě popisovaného projektu technologická zařízení vybavená řídicími systémy Siemens. U těchto zařízení byl sběr dat realizován přímou komunikací s řídicími systémy, technicky přidáním Ethernet komunikační karty a doplněním příslušného SW.
Do druhé skupiny můžeme zařadit stroje, které nemají vlastní řídicí systém se schopností komunikace, u kterých řešil sběr z větší části zákazník doplněním elektrického zařízení (relé, optické snímače). Signály jsou sbírány prostřednictvím převodníků na datovou komunikaci Ethernet.
Získaná data systém COMES ukládá do databáze MS SQL serveru, zpracování a zobrazování dat provádí modul COMES Modeller.
Uživatelé pracují se systémem ve třech úrovních, podle jim nastavených oprávnění:

  1. Administrátoři systému COMES – hlavní náplní jejich práce je administrace systému, podpora uživatelů a nastavování jejich oprávnění. Administrátoři mohou upravovat číselníky strojů, prostojů a výrobků. Protože vnitrofiremní předpisy zákazníka zatím neumožňují vzdálený přístup dodavatele do počítačové sítě, dělají administrátoři také jednoduché úpravy systému COMES.
  2. Technologové – jejich hlavním úkolem je zpracovávat a vyhodnocovat statistické výstupy a závěry promítnout do výroby. Jsou také oprávněni zadávat prostoje a klasifikovat chybné výrobky.
  3. Zaměstnanci – do této skupiny patří předáci linek a vedoucí směn. Klasifikují chybné výrobky a zadávají prostoje jednotlivých zařízení. Ostatní data mohou pouze prohlížet. Pro všechny tabulky je zapnuta funkce AuditTrail, která umožňuje kdykoliv zjistit, který uživatel a jak data modifikoval.

Struktura systému COMES

Systém COMES je modulární MES systém pro operativní řízení výroby vhodný pro výrobu sérií nebo šarží výrobků. V automobilovém průmyslu se využívají především modul pro sběr technologických a výrobních dat COMES Historian, modul pro vyhodnocování výroby (počty kusů, prostoje, jakost, výpočty výrobních ukazatelů KPI a výrobní protokolování) COMES Modeller a dále modul pro kapacitní plánování. Uživatelé volí systém COMES pro jeho jednoduchou a výkonnou architekturu a snadnou implementaci, takže mohou požadovanou funkčnost získat rychle. Přátelské ovládání pomocí klientů MS Internet Explorer významně snižuje nároky na administraci systému, protože na uživatelské PC či ovládací panely není nutné instalovat žádný aplikační SW.
Více informací získáte na www.compas.cz v sekci Nabídka MES nebo na obchodním oddělení firmy COMPAS automatizace.

Výstupy systému

Úvodní etapa implementace systému zahrnovala tyto výstupy:

Informační panely v hale

Zobrazují počty vyrobených kusů pro jednotlivá zařízení nebo linky (obr. 1). Kromě číselných informací nesou i informaci barevnou. Systém totiž podle normovaných časů počítá, kolik by mělo být v dané minutě vyrobeno kusů. Pokud počet kusů odpovídá nebo je větší, je pozadí tabulky zelené. Pokud je menší, pozadí je červené, a pokud má zařízení nastavený prostoj, je pozadí žluté.

Obr. 1: Informační panel ve výrobě
Obr. 1: Informační panel ve výrobě

 

Přehled neshodných výrobků

Neshodné výrobky pro každé zařízení a libovolné časové období ukazuje obrázek 2. Chybné výrobky jsou sumarizovány jednak podle příčin chyby, jednak podle typu výrobku. Tabulky jsou opět doplněny sloupcovými grafy.

Obr. 2: Přehled neshodných výrobků
Obr. 2: Přehled neshodných výrobků

 

Statistika prostojů

Prostoje jsou sumarizovány podle typu a podle skupiny prostojů. Každou skupinu lze kliknutím myši zobrazit podrobněji – podle jednotlivých prostojů, které do skupiny patří.
Podle počtu dobrých a špatných kusů, normovaného času na jejich výrobu a podle časů zadaných prostojů je možno sledovat využití času na jednotlivých zařízeních. Zpočátku se objevovalo poměrně velké procento neklasifikovaných prostojů, později se práce předáků zpřesnila a statistiky zobrazují poměrně přesný obraz využití strojů (obr. 3).

Obr. 3: Přehled prostojů
Obr. 3: Přehled prostojů

 

Výkonové statistiky

Obrázek 4 ukazuje pro každé zařízení přehled vyrobených kusů za libovolné období. Informace má kromě tabulky i podobu sloupcového grafu.

Obr. 4: Příklad statistiky výkon linky
Obr. 4: Příklad statistiky výkon linky

 

Plánovaná rozšíření

V nejbližší době budou zprovozněny skupinové statistiky (např. souhrnný přehled výkonů a prostojů všech ohýbaček). Dále je připravován pro řídicí pracovníky přehled nejproblematičtějších zařízení za zadané období.

Závěr

Výše uvedená aplikace ukazuje, že vhodně nasazeným systémem MES lze výrazně přispět k optimalizaci výroby nejen v automobilovém průmyslu. K zajímavosti aplikace patří i to, že systém COMES byl zprovozněn do tří týdnů od objednávky systému zákazníkem.

Chcete získat časopis IT Systems s tímto a mnoha dalšími články z oblasti informačních systémů a řízení podnikové informatiky? Objednejte si předplatné nebo konkrétní vydání časopisu IT Systems z našeho archivu.