Praxe ukazuje, že digitalizace je cesta, jak zůstat v budoucnu konkurenceschopný

TAJMAC-ZPS ve Zlíně, Malenovicích realizuje všechny etapy vzniku produktu od výzkumu, vývoje, výroby komponentů strojů až po finální montáž, prodej a následný servis. Za uplynulých 30 let výrazně poklesla přidaná hodnota ve výrobě komponent, která byla v minulosti generována vlastní výrobou. Výroba je neustále konfrontována s tvrdým konkurenčním prostředím, zejména asijských firem a firem s vyspělou automatizací výroby. Jednou z možností, jak uspět ve tvrdém konkurenčním prostředí, je digitalizovat, zlepšit řízení procesů a efektivněji využít výrobní prostředky. Již dlouho nosili pracovníci společnosti TAJMAC-ZPS v hlavách myšlenky štíhlé výroby, jak je realizuje například firma Toyota, tedy vyrábět jen to, co zákazník požaduje. Snahou je vytvářet produkty v co možná nejkratší době, s minimálními náklady a bez ztráty kvality k plné spokojenosti zákazníka. Tyto myšlenky akcelerovalo hnutí Průmyslu 4.0, jehož základy byly položeny a představeny na Hannoverském veletrhu v roce 2013. V roce 2017 byla definována jednotná strategie skupiny TAJMAC ve vztahu ke konceptu Průmysl 4.0, kde jedním z klíčových pilířů byla podpora digitalizace výroby, ať už ve vztahu k vlastní výrobě, či k produktům, které dodává zákazníkům. Klíčem k úspěchu projektu byla schopnost získat ze strojů všechna potřebná data automatizovaně, propojovat je s jinými systémy a poskytnout kvalitní reporting. V době zahájení projektu neexistovalo mnoho systémů, které by plně uspokojovaly náročné požadavky. Většinou šlo o systémy extrémně drahé s dlouhou dobou návratnosti. Řada z nich dokázala výborně reportovat, ale obvyklou slabinou byl sběr korektních dat ze strojů s vazbou na ERP systémy.  

Funkcionalita mobilního terminálu  

Vlastní systém pro monitorování výrobních procesů ReCON 

Po zhodnocení všech možností se ve Zlíně rozhodli jít vlastní cestou a využít znalostí z nasazení a využití obráběcích strojů. Tak vznikl systém pro monitorování výrobních procesů ReCON.  

Sytém je programován jako webová aplikace s použitím nejmodernějších dostupných technologií.  

To umožňuje hardwarovou nezávislost a dostupnost dat na jakémkoli mobilním zařízení. Každý monitorovaný stroj je osazen opcí Industry 4.0, která byla vyvinuta programátory TAJMAC-ZPS. Umožňuje sběr dat z NC i PLC systému stroje. Opce Industry 4.0 komunikuje se strojem obousměrně na platformě OPC UA serveru. Dle požadavků zákazníka lze toto rozhraní libovolně modifikovat a zpřístupnit tak jakákoliv data ze stroje. Zákazník má možnost získat informace o provozním stavu stroje, chybových hlášeních, aktuálních programech, nahrávat a spouštět programy, nahrávat korekce nástrojů a mnoho dalších užitečných funkcí. Opce Industry 4.0 umí obsloužit stroje s řídicími systémy Siemens, Fanuc a Heidenhain, jak z vlastní produkce, tak i od jiných výrobců.  

Systém je hardwarově nezávislý s vysokým stupněm zabezpečení informací. Tím že OPC UA rozhraní používá jednotnou datovou větu, připojení stroje do systému monitorování je velmi rychlé a nevyžaduje žádné doplňkové konfigurace. 

Každá obsluha stroje má k dispozici mobilní terminál. Terminál umožňuje volit výrobní dávku z fronty práce nebo čtením čárového kódu z technologického postupu, zobrazovat výrobní dokumentaci, definovat důvody neproduktivních časů, nebo si přivolat odbornou pomoc údržby, technologie či měřicího střediska. Mobilní terminál minimalizuje náklady na komunikační rozhraní se strojem, neboť pomocí terminálu lze obsluhovat více strojů současně a jeho funkcionalita není fixována na jeden konkrétní stroj. 

Interaktivní mapa dílny  

Hodnotu dat tvoří jejich využitelnost  

Sběr dat je však jen počátek. Hodnotu dat netvoří jejich množství, ale jejich využitelnost. Nasbíraná strojní data jsou následně propojována s informacemi z mobilního terminálu, s ERP systémem, docházkovým systémem a PLM systémem. Nad takto konsolidovanými daty je prováděn reporting. Po kvalitně provedeném reportingu následuje analýza dat, která ukazuje a navrhuje opatření pro dosažení maximální efektivity výroby. Reporty jsou přizpůsobeny potřebám obsluhy stroje, mistra, procesního inženýra, vedoucího výroby, vedoucího údržby a ředitele výroby. Reporting se dělí na on-line reporting a generované statistické sestavy. On-line reporting slouží k rychlé informaci o stavu strojů, výroby a pracovníků. Je možné přehledně a rychle zjistit, které stroje právě pracují a co se na nich aktuálně vyrábí. Samozřejmostí je vyhodnocení OEE stroje nebo zobrazení chybových hlášek stroje.  

Generované statistické sestavy obsahují ucelené informace o strojích, pracovnících a výrobních dávkách za vybrané časové období. Mistr tak například získá informace o využití strojů, důvodech jejich nejčastějších prostojů nebo o pracovnících a využití jejich pracovního času. Plánování výroby má aktuální informace o stavu a průběhu výrobních dávek, plnění výkonových norem a nákladech na výrobní operaci. Údržba získá informace o vyskytlých závadách a je schopna statisticky vyhodnotit nejčastější poruchy a provádět preventivní opatření. Procesní inženýr má dostatečné množství dat k tomu, aby byl schopen vyhodnocovat a navrhovat co nejefektivnější pracovní procesy. Samozřejmostí je, že na problémy vzniklé v průběhu procesu jsou upozorňováni zodpovědní pracovníci pomocí SMS a e-mailů. 

Od podkladů z monitoringu se mimo jiné odvíjí i odměňování pracovníků. Tito jsou k základní hodinové mzdě odměňováni bonusem podle plnění výkonových norem a využití pracovních prostředků. 

Zobrazení pracovních stavů stroje  

Monitoring výroby odhalil slabá místa 

V současné době jsou monitorovány všechny CNC stroje ve výrobě v TAJMAC-ZPS (45 strojů) a postupně se monitoring rozšiřuje i na konvenční stroje. Výsledky sledování ukazují, že tato cesta je správná. Monitoring výroby odkryl slabá místa a ukázal hlavní problémy k řešení. Od jeho zavedení došlo k cca 30% navýšení produktivity práce.  

V TAJMAC-ZPS však nezůstávají jen u monitoringu výroby, ale míří dále. Systém ReCON je v současnosti ve zkušebním provozu při monitorování montážních operací. Rovněž je v přípravě další rozšíření systému o správu nástrojů pro výrobu. Software je stále vylepšován na základně informací z výroby a má dostatečný potenciál k případnému nasazení i u jiných společností. 

Dosavadní výsledky a zkušenosti ukazují, že digitalizace je správnou myšlenkou. Je však nutno si stále připomínat, že digitalizace není cíl. Je to jen cesta, jak si v budoucnu zachovat konkurenceschopnost. 

Analýza prostojů pracoviště