Magna Exteriors & Interiors Bohemia
Analýza řídícího systému výrobní linky Slush
Analýza řídícího systému výrobní linky Slush
Společnost Magna Exteriors & Interiors Bohemia je od května roku 2009 součástí globální společnosti Magna operující ve více než 25 zemích světa s celkovým počtem zaměstnanců přesahujícím 72 tisíc. Společnost Magna je světově uznávaným výrobcem a dodavatelem komponentů a systémů pro automobilový průmysl. Sídlo společnosti: Liberec Odvětví: Automobilový průmysl
Cílem projektu bylo identifikovat příčinu nestability v procesu ohřevu forem při výrobě PVC kůži a zároveň zlepšit stabilitu řízení celého technologického procesu PVC kůži v závodě společnosti Magna v Libáni.
Na lince Slush probíhá technologický proces výroby umělých kůží, ze kterých se pak vyrábí měkčené interiérové prvky - v tomto případě palubní desky do osobních automobilů, které představují komplikovaný výrobek z hlediska konstrukce, složitosti designových tvarů, rozměrů a energetické náročnosti na jejich výrobu. Denně se přitom vyrobí v závodě Libáň kolem 5000 kůží. Proces výroby umělé kůže probíhá tak, že se nejprve infrazářiči předehřeje forma, do předehřáté formy se v dostatečném množství nanese materiál ve formě prášku (směs PVC, barviv, změkčovadel a stabilizátorů upravených na míru technologie), který se uvnitř formy roztaví – forma se udržuje na požadované teplotě (která se v průběhu cyklu mění) a pomocí rotace, vibrací a zastavování ve vhodných pozicích se vytvoří kompaktní výrobek. Následně se forma s výrobkem zchladí na teplotu vhodnou pro vyjímání a obsluha vyjme kůži k dalšímu zpracování. Forma dá umělé kůži nejen požadovaný tvar, ale i otisk svého povrchu, kterým bývá jemný reliéfní dezén. V rámci zachování výrobní produktivity je přitom žádoucí, aby ohřev i ochlazování formy bylo co nejrychlejší – z tohoto důvodu trvá výroba jedné PVC kůže méně než 2 minuty. Celý proces je řízen z PLC, regulace ohřevu s ochlazováním formy je řízena z PC (na formě je více než 100 termočlánků, které snímají teplotu, a akčními členy, které ji ohřívají, jsou infrazářiče umístěné vně formy). Stroj v principu fungoval správně, problémem byla velká zmetkovitost. Příčinu většiny vad identifikoval zákazník ve špatné regulaci ohřevu formy – docházelo buď k místnímu přehřátí formy, nebo naopak k nedostatečnému ohřevu. To se potom na hotovém výrobku projevovalo zejména na kvalitě povrchu kůže.
Hlavním cílem projektu bylo rozšířit znalosti o podmínkách odjezdu forem z předehřevů ve vztahu k vyššímu podílu zaznamenaných zmetků. Vzájemná spolupráce byla zahájena na začátku roku 2014, kdy proběhla první etapa analýz za účelem zmapování stavu, která odhalila problémy v komunikaci mezi PC boxy a sběrným PC. Ukázalo se, že teploty, podle kterých byl proces řízen, nemusely vždy odpovídat reálným hodnotám na čidlech. Proto následovala úprava softwaru (ze strany Technické univerzity v Liberci coby správce SW), který řídí proces ohřevu tak, aby se teplota pohybovala pouze v určitém rozmezí – jedině v tomto případě je možno zahájit proces výroby kůží.
V návaznosti na to se náš tým v druhé etapě projektu zaměřil na identifikaci optimální směrodatné odchylky teploty formy, tj. rozmezí, při kterém by neměl v procesu výroby PVC kůže vzniknout zmetek. Tato odchylka byla posléze zapracována do řídícího SW jako další rozhodovací parametr výrobního procesu. Již v tuto chvíli se začal proces, co se týče počtu vadných výrobků, významně zlepšovat, a to jak v oblasti interní zmetkovitosti, tak i v oblasti externí zmetkovitosti, kde došlo k celkovému poklesu o 1 %.
Výstupem třetí etapy pak bylo vytvoření SW aplikace Merz - Magna Report, která slouží technologům k detailnímu mapování procesu zahřívání forem a k následnému hledání příčiny vzniku určitých typů vad ve sledovaném výrobním procesu. Technologové mají díky aplikaci okamžitý přehled o každé formě a stavu příslušných čidel a kromě toho mají k dispozici data až 2 měsíce nazpět. V případě reklamace tedy existuje dostatečný časový prostor pro odhalení příčin vady. Tím, že je proces takto sledovaný, jde zároveň i o preventivní opatření a úspěšný nástroj pro zákaznický audit. Následně byl software TUL upraven i na ostatních Slush linkách v závodě a tyto linky byly zahrnuty do nové SW aplikace.
„S prací, kterou odvedla firma Datio Software ve společnosti MAGNA Libáň, jsme velice spokojeni. Tato spolupráce vedla nejen k lepšímu zmapování samotného procesu výroby PVC kůží, ale také i k vytvoření dalších kontrolních ukazatelů a nástrojů, které nám do budoucna pomohou k dalšímu zefektivňování výroby PVC kůží.“
Technologie výroby je patentově chráněna. Předností výrobní linky Slush je její kompaktnost, co se týče nároku na prostor (asi 1/6 proti jiným obdobným technologiím), což výrazně urychluje výrobní proces díky krátkým manipulačním trasám robota.