U suvremenoj proizvodnji nije važna samo učinkovitost pojedinog CNC stroja, već prije svega učinkovitost cijelog strojnog parka. Strojevi mogu izgubiti značajan dio raspoloživog vremena zbog izmjene obradaka, podešavanja, čekanja na operatera ili nedovoljno usklađenog planiranja proizvodnje.
Primjenom fleksibilnog koncepta proizvodnje (FMC – Flexible Manufacturing Concept) i centraliziranog sustava za upravljanje proizvodnim zadacima JMS (Job Management System) moguće je povezati strojeve, robote, stezne sustave i proizvodne naloge u usklađen proizvodni sustav.
Cilj takvog pristupa je bolje iskorištenje postojeće opreme, manje zastoja i veća fleksibilnost proizvodnje.
Četiri temelja fleksibilne proizvodnje
Koncept FMC temelji se na četiri međusobno povezana područja:
- standardizaciji steznih sustava i paleta,
- organizaciji informacija i proizvodnih procesa,
- automatizaciji posluživanja CNC strojeva,
- integraciji odnosno usklađenom radu cijelog strojnog parka.
Važno je da se automatizacija ne promatra samo kao dodavanje robota pojedinom stroju. Cijeli proizvodni proces mora biti organiziran tako da se može brzo prilagoditi različitim narudžbama i promjenama u proizvodnji.
Standardizirano stezanje kao osnova
Važan dio fleksibilne proizvodnje čine modularni i standardizirani stezni sustavi. To uključuje sustave nulte točke, palete, adapterske palete, hvataljke i različite nosače obradaka.
Standardizacija omogućuje pripremu obradaka izvan CNC stroja te brzu i ponovljivu izmjenu između pojedinih proizvodnih operacija.
Time se smanjuju vremena podešavanja i zastoji stroja. Istodobno se isti koncept stezanja može koristiti na različitim strojevima i u različitim fazama proizvodnog procesa.
Centralizirano upravljanje proizvodnjom pomoću JMS-a
Kod većeg broja strojeva i proizvodnih naloga učinkovito upravljanje informacijama postaje sve važnije.
Sustav JMS predstavlja središnju platformu za planiranje, raspoređivanje i praćenje proizvodnih zadataka. Omogućuje pregled stanja strojeva, proizvodnih naloga i tijeka proizvodnje.
Za pojedini proizvod moguće je definirati tehnološki postupak, a sustav može proizvodne zadatke raspoređivati na raspoložive strojeve koji ispunjavaju potrebne uvjete za izvođenje određene operacije.
Na taj se način proizvodnja više ne prilagođava samo pojedinom stroju, već se raspoloživi kapaciteti cijelog strojnog parka koriste usklađenije.
Automatizirano posluživanje CNC strojeva
Sljedeći korak predstavlja robotska automatizacija. Robot može preuzeti utovar i istovar obradaka ili paleta te posluživati jedan ili više strojeva.
Takvo rješenje omogućuje dulja razdoblja samostalnog rada CNC strojeva i smanjuje potrebu za ručnim posluživanjem.
Posebno je zanimljiva automatizacija cijelog strojnog parka, gdje jedan robotski sustav povezuje više različitih alatnih strojeva. Pojedini obradak može se, ovisno o tehnološkom postupku, premještati između različitih strojeva i proizvodnih operacija.
Od automatiziranog stroja do automatizirane radionice
Kod klasične automatizacije u središtu je obično pojedini CNC stroj, dok robot prvenstveno brine o njegovu posluživanju.
Centralno upravljana automatizacija taj koncept proširuje na cijeli strojni park. JMS koordinira proizvodne zadatke, robotski sustavi brinu o transportu i izmjeni obradaka, a CNC strojevi izvode pojedine tehnološke operacije.
Sustav se može povezati i s informacijskim sustavima više razine, kao što je ERP.
Na taj način nastaje povezana proizvodna struktura:
ERP → JMS → automatizacija → CNC strojevi
Takav pristup omogućuje veću fleksibilnost pri promjenama proizvodnih prioriteta i bolji pregled cijelog proizvodnog procesa.
Bolje iskorištenje strojeva i viši OEE
Jedan od važnijih pokazatelja učinkovitosti proizvodne opreme je OEE (Overall Equipment Effectiveness).
Na njegovu vrijednost utječu raspoloživost strojeva, njihove performanse i kvaliteta proizvodnje.
Automatizacijom i centraliziranim upravljanjem proizvodnjom može se smanjiti vrijeme u kojem strojevi čekaju obradak ili operatera. Bolja organizacija proizvodnih zadataka također pomaže u smanjenju nepotrebnih prekida i poboljšanju iskorištenja raspoloživih kapaciteta.
Praćenjem proizvodnje u stvarnom vremenu moguće je brže prepoznati i uska grla te druge probleme u proizvodnom procesu.
Kome je ovakvo rješenje namijenjeno?
FMC i centralizirano upravljanje proizvodnim zadacima nisu namijenjeni samo velikoserijskoj proizvodnji.
Takav pristup može biti posebno zanimljiv tvrtkama koje proizvode male i srednje serije uz velik broj različitih proizvoda. U takvim se okruženjima proizvodni zahtjevi često mijenjaju, zbog čega su fleksibilnost i brzo raspoređivanje proizvodnje posebno važni.
Rješenja su prikladna za različita proizvodna okruženja, među ostalim za alatničarstvo, preciznu obradu, automobilsku i zrakoplovnu industriju, medicinsku industriju te podugovaračku proizvodnju.
Korisna su i za tvrtke koje izrađuju prototipove ili prilagođene komponente i svakodnevno se susreću s velikim brojem različitih proizvodnih zadataka.
Postupna automatizacija strojnog parka
Optimizaciju strojnog parka nije potrebno provesti u jednom koraku. Prednost modularnog pristupa je mogućnost postupnog razvoja sustava.
Prvi korak može biti standardizacija stezanja i organizacija proizvodnih procesa. Nakon toga slijedi automatizacija pojedinog CNC stroja ili proizvodne ćelije. Kasnije je moguće povezati više strojeva i dodati centralizirano upravljanje proizvodnim zadacima.
Na taj način automatizacija može rasti zajedno s potrebama tvrtke i postupno povezivati sve veći dio proizvodnje.
Od pojedinačnih strojeva do povezane proizvodnje
Optimizacija strojnog parka znači više od same kupnje bržeg stroja ili robota. Najveći potencijal nalazi se u povezivanju strojeva, automatizacije, steznih sustava i informacija u usklađen proizvodni proces.
Fleksibilni koncept proizvodnje FMC i sustav JMS omogućuju bolji pregled proizvodnje, učinkovitije korištenje raspoloživih kapaciteta i bržu prilagodbu promjenama u narudžbama.
Rezultat je strojni park koji može raditi povezanije, fleksibilnije i učinkovitije, uz bolje iskorištenje postojećih proizvodnih kapaciteta.