5 przewag technologicznych branży motoryzacyjnej

Połączenia w sieci Ethernet umożliwiają producentom z branży motoryzacyjnej śledzenie wyrobów i zbieranie danych z procesów produkcji oraz realizują komunikację od hali produkcyjnej do biura zarządu, ale również bezpośrednio od maszyny do maszyny na poziomie obiektowym. Źródło: Jack Smith, CFE Media

W przemyśle motoryzacyjnym dokonało się wiele przemian i usprawnień technologicznych, które można zastosować również w innych gałęziach przemysłu. W jaki sposób wykorzystać osiągnięcia branży automotive (m.in. w takich obszarach, jak zbieranie danych, widzenie maszynowe, robotyka, systemy bezpieczeństwa) i „przeszczepić” je na grunt zakładów o innych profilach produkcyjnych?

Doświadczenia pozyskane przez przemysł motoryzacyjny mogą być wykorzystane także w wielu innych gałęziach przemysłu. Na szczególną uwagę i analizę zasługuje pięć przemian, a nawet przewag technologicznych, oraz osiągnięć w dziedzinie bezpieczeństwa pracy. Dotyczą one identyfikacji wyrobów i zbierania danych produkcyjnych, modernizacji sprzętu, elementów wizji maszynowej, robotyki oraz systemów bezpieczeństwa pracy.

1. Identyfikacja i śledzenie wyrobów oraz akwizycja danych

Każdego dnia produkowanych jest tysiące części samochodowych. Możliwość śledzenia i zbierania danych o jakiejś części czy podzespole w procesie produkcyjnym zyskuje obecnie coraz więcej zwolenników w przemyśle motoryzacyjnym. Części samochodowe są zwykle oznaczane za pomocą kodu kreskowego 2D, zaś podzespoły na palecie są śledzone za pomocą tagów (znaczników) RFID (Radio-Frequency Identification – system identyfikacji radiowej). Dane z tych elementów są zbierane przez moduły połączone z programowalnym sterownikiem przemysłowym (PLC) i wysyłane do bazy danych SQL (Structured Query Language – strukturalny język zapytań) w celu ich analizy. Na podstawie zebranych danych można obejrzeć całą historię danej części czy podzespołu i powiadamiać operatorów, że należy wykonać konserwację maszyn, zmianę oprzyrządowania, wymianę łożysk lub podjąć inne działania zwiększające wydajność produkcji. Dzięki temu można zapobiec problemom związanym z jakością oraz wyeliminować konieczność ponownego wytwarzania części.

2. Modernizacja przestarzałego sprzętu i zmiana struktur komunikacji danych

W przemyśle motoryzacyjnym, podobnie jak w każdej innej branży, oczekuje się bezproblemowego działania systemów produkcyjnych. Zmiany sprzętu i usług mają bardzo duży wpływ na budżet firm i czas produkcji. Modernizowanie sprzętu, takiego jak sterowniki PLC, interfejsy operatorskie (HMI), serwonapędy oraz napędy o zmiennej częstotliwości (VFD), w celu zwiększenia niezawodności sprzętu i skrócenia czasu przestojów, są obecnie dominującym trendem zmian w przemyśle motoryzacyjnym.

Innym procesem o trendzie wzrostowym jest migracja systemów komunikacji danych w kierunku sieci standardu Ethernet. Ta technika umożliwia realizację komunikacji sieciowej od hali produkcyjnej do biura zarządu, od maszyny do maszyny, raportowania Całkowitej Efektywności Wyposażenia (OEE – Overall Equipment Effectiveness) oraz akwizycji danych na najniższym obiektowym poziomie sieci. Ponadto Ethernet umożliwia pracę zdalną, co dla pracowników przebywających na hali fabrycznej jest dużym ułatwieniem w realizacji większości ich podstawowych zadań.

3. Systemy wizji maszynowej

Fabryki motoryzacyjne wykorzystują obecnie systemy wizji maszynowej do sprawdzania, czy części są dostępne na linii produkcyjnej lub weryfikowania poprawności wytworzenia danej części. Systemy wizji maszynowej umożliwiają sprawdzanie wyrobów szybciej i z większą dokładnością niż ludzie, co z kolei pozwala obniżyć ogólne koszty związane z utrzymaniem wysokiej jakości wyrobów.

4. Roboty

Systemy robotyczne są powszechnie stosowane w fabrykach motoryzacyjnych i znane z powtarzalności i dokładności produkcji. Roboty nie ulegają zranieniom, nie męczą się ani nie chodzą na zwolnienia lekarskie. Ponadto są bardzo użyteczne w pracach niebezpiecznych dla ludzi, takich jak malowanie czy spawanie. Oprócz tego robot może pomóc w podnoszeniu ciężkich obiektów na linii montażowej samochodów, zapewniając bezpieczeństwo operatorom.

Na początku inwestycja w roboty jest kosztowna ze względu na ceny sprzętu, oprogramowania, procedur zaprogramowania oraz integracji, jednak długoterminowo jest ona opłacalna, gdyż pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze w trakcie późniejszej eksploatacji.

5. Systemy bezpieczeństwa pracy

Bezpieczeństwo pracowników w każdej fabryce powinno być zawsze na pierwszym miejscu. OSHA (Occupational Safety and Health Administration, amerykańska agencja bezpieczeństwa i zdrowia w pracy) opracowała wytyczne i programy ergonomiczne, przeznaczone dla przemysłu motoryzacyjnego. Właściwy sprzęt BHP, taki jak kurtyny świetlne, wyłączniki awaryjne, maty bezpieczeństwa, laserowe skanery monitorujące obszar oraz środki ochrony indywidualnej (PPE – Personal Protective Equipment) to tylko kilka przykładów zabezpieczeń stosowanych w nowoczesnej fabryce motoryzacyjnej. Obecnie osiągnięto już taki poziom bezpieczeństwa, że gdy pracownik narusza granicę strefy niebezpiecznej, to pracująca tam maszyna automatycznie zatrzymuje się, aby zapobiec np. zranieniu pracownika. Dzięki tego typu postępom w dziedzinie BHP pracownicy mogą bezpiecznie wykonywać swoje zadania.


Jim Sellito, wiceprezes ds. rozwoju firmy oraz Laura Mann, koordynator marketingu w firmie Martin Control Systems (MartinCSI). Firma ta została Integratorem Systemów Roku 2011.

Redakcja tekstu: Chris Vavra