Zminimalizowanie przestoju maszyn w technologiach przetwarzania blach

Coraz częściej przedsiębiorstwa wykorzystujące w swych procesach produkcyjnych różnego rodzaju blachy lub elementy z blach decydują zauważają że jednym z problemów w ich działalności jest niedostateczna efektywnośc spowodowana przestojami maszyn produkcyjnych. Niejednokrotnie przestoje te są wynikiem nieefektywnej logistyki wewnętrznej a więc niemożnością dostarczenia materiału do produkcji na czas. Coraz krótsze serie oraz terminy realizacji, rosnące zróżnicowanie materiałowe i nacisk na wysoką jakość obróbki blach przy zachowaniu konkurencyjnych cen to tylko wybrane wyzwania przed którymi stają przedsiębiorstwa wykorzystujące blachy w swej produkcji. Sprawdzonym panaceum na wszystkie te problemy niejednokrotnie okazuje się automatyzacja procesów magazynowo-produkcyjnych.

Wyeliminować przestoje

Rosnąca produkcja oraz przetwarzanie większego asortymentu blach sprawiają, że wzrasta zapotrzebowanie na powierzchnie produkcyjno/magazynowe. Dostarczenie materiału do maszyn obróbczych w czasie pozwalającym na płynną realizację zleceń przysparza niejednokrotnie coraz większych problemów. Każdy przestój maszyny, spowodowany jej oczekiwaniem na materiał wiąże się bowiem ze znacznymi stratami. Przestoje maszyn mogą rodzić szczególnie problemy w przypadku zleceń cechujących się krótkimi seriami oraz bazującymi na zróżnicowanych materiałach, które są charakterystyczne dla firm usługowo obrabiających blachy. Dostarczenie dowolnej blachy z asortymentu liczącego nawet kilkaset pozycji bezpośrednio do maszyny obróbczej, w czasie krótszym niż 3 minuty, wydaje się nierealne. Automatyczne systemy magazynowe pozwalają jednak odkryć w tym obszarze sferę zupełnie nowych możliwości.

Największy problem pojawia się w przypadku krótkich serii i zróżnicowanego materiału. Firmy, które nie posiadają optymalnie zorganizowanej logistyki wewnętrznej,  zapewniającej im dostarczenie blachy do maszyny obróbczej dokładnie w tym momencie, w którym jest ona gotowa do jej obróbki, nie wykorzystują znacznej części posiadanych mocy produkcyjnych. Biorąc pod uwagę ten fakt oraz nieodzowne straty materiałowe i większe zapotrzebowanie na powierzchnie produkcyjne firmy stosujące konwencjonalne sposoby składowania, nie są w stanie dorównać efektywnością produkcji przedsiębiorstwom, które bazują na rozwiązaniach zautomatyzowanych.

Rozwiązania sprawdzone w praktyce

W odpowiedzi na powyższe problemy firma Remmert GmbH, ekspert w zakresie systemów składowania elementów długich i blach, stworzyła odpowiedni wachlarz rozwiązań. Oferowane systemy magazynowania blach wykorzystują maksymalnie wysokość pomieszczenia, bazując na minimalnej powierzchni zasadniczej. Rozwiązania te doskonale sprawdzają się również  w firmach, które ze względu na krótkie serie produkcji i zróżnicowany materiał potrzebują mieć zagwarantowany maksymalnie szybki dostęp do materiału i optymalne zaopatrzenie nim maszyn obróbczych.

Przykład: firma HOLL

Rozwiązania Remmerta pozwalają na znaczną oszczędność miejsca, czego najlepszym przykładem jest system stosowany np. przez firmę Holl, zajmującą się usługową obróbką blach. Rozwiązanie to pozwala na składowanie nawet do 1000 Ton blach na 500 paletach na przestrzeni zaledwie 184 m2. To rozwiązanie  gwarantuje również znaczne skrócenie czasu dostępu do materiału. Znacząca jest także możliwość automatyzacji procesów magazynowych, co umożliwia ich sterowanie i kontrolę. Firma Holl, chcąc wykorzystać te atuty, zleciła Remmertowi integrację dwóch wycinarek laserowych Bystronic i Trumpf z systemem magazynowym oraz jego połączenie z nadrzędnym systemem ERP. Dzięki tym rozwiązaniom instalacja ta tworzy w pełni automatyczny układ obróbki laserowej blach. Wycinarki laserowe same są w stanie pobierać materiał zgodnie z programem produkcji oraz magazynować wycięte blachy ( z mikrostykami ) z powrotem w systemie magazynowym. Zintegrowane urządzenia wagowe, dzięki automatycznej kontroli stanów magazynowych podczas każdego ruchu magazynowego zapewniają  permanentną inwentaryzację.

Przykład: firma HASE

Znaczna redukcja powierzchni magazynowej, skrócenie czasu obsługi materiałów i zoptymalizowanie zatrudnienia pracowników w magazynie blach to tylko wybrane efekty wynikające z inwestycji we w pełni zintegrowane procesy magazynowania i produkcji. Firma Hase GmbH - specjalizująca się w przetwarzaniu blach zdecydowała się na magazyn blach firmy Remmert z kilku powodów. Przed uruchomieniem nowej instalacji magazynowej blachy w Hase magazynowane były przeważnie w stalowych regałach obsługiwanych przez wózki wysokiego podnoszenia. Przed realizacją zamówienia materiał był komisjonowany przez pracowników i tymczasowo buforowany w wieży magazynowej maszyny laserowej Bystronic – objaśnia Frank Schlicker, dyrektor firmy Hase GmbH z Trieru. – Wprawdzie takie rozwiązanie zapewniało dobre wykorzystanie maszyn podczas obróbki blach, ale obsługa materiałów wymagała dużego zaangażowania czasowego, osobowego i przestrzennego – dodaje.

Aby zoptymalizować wszystkie procesy logistyczne i produkcyjne podjęto decyzję o inwestycji w nowy, większy magazyn, który wg. Założeń miałby  w pełni automatycznie zaopatrywać trzy maszyny laserowe w arkusze blachy. Równocześnie założono, iż system powinien zapewniać optymalny przepływ surowców, półproduktów i pozostałości blach. W rezultacie w wyniku takiej inwestycji planowano stworzyć wszelkie warunki do pracy trójzmianowej z niewielką obsługą. – Kompetencje techniczne i planistyczne, własna produkcja w Niemczech i bogata oferta serwisowa ułatwiły podjęcie decyzji na korzyść firmy Remmert GmbH – tak Frank Schlicker uzasadnił wybór firmy, na której produkt ostatecznie się zdecydowano.

W pełni automatyczny magazyn blach, który zainstalowano w Hase składa się z dwóch równoległych rzędów regałów, między którymi porusza się układnica regałowa. System, który dysponuje 542 miejscami paletowymi, daje pojemność magazynową na ponad 1600 ton blachy. Na przedniej stronie systemu znajduje się stacja załadowcza. Trzy urządzenia Bystronic są zainstalowane po prawej i lewej stronie. Eksperci firmy Remmert zintegrowali maszyny laserowe z instalacją zarówno pod względem mechanicznym, jak i programowym. Utworzyli w ten sposób kompleksową komórkę produkcyjną. System zarządzania magazynem PRO WMS Enterprise optymalnie wykorzystuje wszystkie miejsca składowania według zasady chaotycznego magazynowania. Oprogramowanie zarządza wszystkimi procesami w magazynie i procesami roboczymi oraz optymalizuje je od momentu przyjęcia aż do wydania towarów, zapewniając w ten sposób szybkie przygotowanie towarów. System zarządzania magazynem przekazuje wszelkie istotne dane inwentaryzacyjne do systemu gospodarki towarowej samodzielnie zaprogramowanego przez firmę Hase. Ponadto oprogramowanie logistyczne komunikuje się z trzema maszynami laserowymi. W razie konieczności realizacji nowego zamówienia maszyny laserowe żądają przez interfejs danych dostarczenia odpowiedniego materiału z magazynu. Urządzenie przekazuje potrzebne wykroje z blachy do odpowiedniej maszyny, a pozostały towar jest ważony i ponownie kierowany do magazynu.

Podstawowa powierzchnia magazynowa systemu Remmert w firmie HASE wynosi 192 m2. W ten sposób firma specjalizująca się w obróbce blach zredukowała wcześniej wymaganą powierzchnię magazynową o ponad 60%. Znacznie zwiększyła się również prędkość przepływu materiałów. – Dzięki zastosowaniu nowego systemu do obróbki blach prędkość przepływu materiałów zwiększyła się o co najmniej 50%. I to przy znacznie zmniejszonym zatrudnieniu w magazynie – przedstawia wydajność systemu Frank Schlicker. Aby zapewnić stałe zaopatrzenie maszyn w materiały i obsłużyć spiętrzone zamówienia, firma Hase tnie laserowo nawet takie części, które nie będą od razu obrabiane, lecz powrócą do magazynu. By móc składować obrabiane materiały na palecie w wielu warstwach bez uszkodzenia, poszczególne warstwy półproduktów rozdziela się za pomocą płyt z PCV. Płyty rozdzielające znajdujące się w magazynie blach są układane na półproduktach w pełni automatycznie. W razie potrzeby firma Hase dostarcza towary do kolejnych procesów obróbkowych przez dwie osobne stacje rozładowcze.

Przykład: firma WIELTON

Polski producent naczep – Firma Wielton – również zdecydowała się na magazyn firmy Remmert Gmbh, w którym mogą być magazynowane zarówno blachy w formatach 1,5 m x 3 m, jak i 6 m x 2 m. Instalacja ta zintegrowana jest z 4 laserami firmy Bystronic, które wyposażone zostały w urządzenia ByLoader. Zarówno lasery, jak i urządzenia do automatyzacji zostały w pełni zintegrowane z systemem magazynowym co pozwala na samoistny pobór potrzebnego materiału przez wycinarki laserowe zgodnie z programem produkcji co eliminuje ryzyko niepotrzebnych przestojów.

W przeszłości, kiedy blachy składowane były na regałach umieszczonych w kilku halach – częściowo oddalonych od maszyn obróbczych proces zaopatrywania maszyn w materiał był bardzo czasochłonny i trudny do kontroli. Skutkowało to dużymi nakładami na logistykę wewnętrzną oraz małą efektywnością wykorzystania posiadanych wycinarek laserowych.

Wielton zdecydował więc, że dokona modernizacji rozwiązań logistycznych, a w jej ramach zastosuje automatyczny magazyn blach. Producent pojazdów użytkowych postawił sobie za cel zwiększenie pojemności magazynowej przy jednoczesnym wygospodarowaniu większej przestrzeni na produkcję. Drugim ważnym celem była poprawa kontroli procesów zaopatrywania maszyn w surową blachę oraz minimalizacja transportu wewnętrznego.

Dzięki właściwemu partnerowi realizacja planu nie stanowiła żadnego problemu: Remmert GmbH swoimi rozwiązaniami przekonał zarząd polskiego przedsiębiorstwa. System odznacza się wysoką jakością wykonania oraz niezawodnym sposobem działania. Remmert GmbH - zawsze traktuje wymogi Klienta całościowo, by zapewnić mu najlepszą koncepcję organizacji produkcji. Co istotne - rozwiązania Remmert GmbH nie są tworzone najpierw na stole kreślarskim, lecz wypracowywane są w ramach intensywnych kontaktów z przyszłym użytkownikiem. „Przykładamy wagę do tego, by klient otrzymał dokładnie taki magazyn, jakiego potrzebuje. Poświęcamy na to sporo czasu“, wyjaśnia Matthias Remmert, szef Remmert GmbH. „Tak samo było w przypadku Wieltonu i podejście to opłaciło się z nawiązką.“ – dodaje. Potwierdza to Tomasz Swędrak, Dyrektor Techniczny w Wielton S. A. „Koronnym argumentem przemawiającym za skorzystaniem z usług niemieckiego eksperta logistycznego była profesjonalna obsługa klienta w czasie przygotowania projektu oraz elastyczność w kontekście przyłączenia w przyszłości wycinarki laserowej dowolnego producenta”.

Aby sprostać oczekiwaniom klienta, Remmert - ekspert ds. rozwiązań magazynowych, przygotował własny system, umożliwiający wspólne składowanie blach o wymiarach 3m x 1,5 m oraz 6m x 2m x. W sumie na powierzchni zasadniczej ok. 560 m² Wielton S.A. ma teraz możliwość składowania blach w dwóch formatach o łącznej wadze ok. 1600 t. Za sprawą zoptymalizowanej budowy zastosowanego systemu znacznie zwiększyła się więc pojemność magazynu w porównaniu z poprzednim rozwiązaniem. Zasadniczo zmniejszono też powierzchnię magazynową.

Nowy układ magazynu odpowiada precyzyjnie wyobrażeniom i potrzebom użytkownika. Remmert skutecznie rozwiązał także bardzo kompleksowe założenia dotyczące ekonomicznego i efektywnego dostosowania instalacji do pracy z dwoma różnymi formatami blach. „Pozyskanie dodatkowej przestrzeni to tylko jedna z korzyści“, mówi Dyrektor Swędrak. „Dzięki zautomatyzowanemu procesowi zaopatrywanie maszyn w materiał odbywa się znacznie szybciej i bezpieczniej.“ Dawniej blachy transportowano z miejsc składowania do maszyn obróbczych za pomocą wózka widłowego, teraz wystarczy przycisnąć odpowiedni guzik, by surowce w ciągu kilku minut zostały dostarczone przez zintegrowaną układnicę regałową do wyznaczonej stacji magazynowej. Czas dostępu został znacznie skrócony. „Nowy magazyn zmienił cały nasz proces produkcyjny“, kontynuuje Dyrektor Techniczny. „Dzięki temu rozwiązaniu zyskaliśmy wystarczającą ilość miejsca, by móc rozbudować dział produkcji i powiększyć liczbę wycinarek laserowych z dwóch do sześciu ,zwiększając jednocześnie efektywność pracy maszyn, gdyż nie muszą one już czekać na materiał”. Obecnie cztery wycinarki laserowe są zaopatrywane bezpośrednio przez zautomatyzowany magazyn blach, natomiast pozostałe dwie wycinarki laserowe oraz wycinarka plazmowa są. obsługiwane przez odrębną stację. „W ten sposób nie zakłócamy podłączonych bezpośrednio procesów produkcyjnych i wszystkie siedem maszyn w trybie ciągłym otrzymuje potrzebne surowce.  Rozwiązanie sprawdziło się w praktyce“, wyjaśnia Paweł Zieliński, General Manager Eastern Europe Remmert GmbH na Polskę i dodaje, że „Dzięki nowej koncepcji składowania i przepływu materiałów wydajność produkcyjna w Wieltonie znacznie wzrosła. Polskie przedsiębiorstwo przerabia obecnie miesięcznie nawet do 1200 ton blach.“ Co istotne, potwierdza to również Dyrektor Techniczny w Wielton S. A. Tomasz Swędrak: „Dzięki nowemu magazynowi blach wyraźnie zwiększyliśmy wydajność procesów produkcyjnych w zakresie obróbki blach. Po ponad pięciu latach pracy tej instalacji mogę spokojnie powiedzieć, że system spełnił wszystkie oczekiwania. Mimo intensywnego wykorzystywania w systemie trójzmianowym, przez siedem dni w tygodniu nadal sprawuje się bez zarzutu.“

Przykład: firma 2CUT

Zakład przetwarzający rocznie ok. 1,7 tys. ton blach, który wszystkie surowce magazynuje na konwencjonalnych regałach stalowych marnuje powierzchnię produkcyjną, czas pracy maszyn i zasoby ludzkie. Do takiego wniosku doszła z kolei niemiecka firma 2Cut, która postanowiła również zainwestować w nowoczesne, w pełni automatyczne centrum magazynowania.

Na dostawcę systemu – tak jak w pozostałych opisywanych przykładach wybrano firmę Remmert. Zainstalowane przez nią centrum magazynowania zaopatruje dwie maszyny laserowe serii TruLaser 5030 i wielofunkcyjną maszynę do wykrawania i wyciniania laserowego  TruMatic TC 7000. – Obecnie zatrudniamy 24 osoby, a praca firmy odbywa się w trybie 3-zmianowym; na zmianie nocnej bez udziału ludzi – mówi Mario Heinzig, dyrektor zarządzający firmy 2Cut. Jak dodaje, bez inwestycji w automatyzację przedsiębiorstwo musiałoby zatrudnić w magazynie co najmniej trzech dodatkowych pracowników. Optymalizacja zatrudnienia nie była jednak jedynym powodem przeprowadzenia inwestycji. – Decydującym czynnikiem przy wyborze dostawcy systemu magazynowania były nie tylko takie kryteria, jak wydajność systemu, jakość i obsługa serwisowa. Zadaniem wykonawcy było też fizyczne oraz informatyczne połączenie maszyny z magazynem – wyjaśnia Mario Heinzig.

Firma 2Cut wykorzystuje nowy system magazynowania blach do tego, aby w jak najbardziej optymalny sposób gromadzić zapasy surowców i półproduktów. W tym celu przedsiębiorstwo dysponuje 431 miejscami paletowymi na powierzchni 390 mkw. Surowce, które należy umieścić w magazynie są przygotowywane przez pracowników warsztatu produkcyjnego, a następnie transportowane za pomocą układnicy regałowej na wolne miejsce paletowe. Przydzielanie miejsc składowania odbywa się w pełni automatycznie na zasadzie tzw. magazynowania chaotycznego przez system zarządzania magazynem PRO WMS Enterprise. Oprócz wyboru miejsca składowania oprogramowanie zarządza oznaczeniami i numerami artykułów, a także ilością materiałów. Pozwala to producentowi na dokładny przegląd bieżących zasobów i zapewnia maksymalną przejrzystość w magazynie. Ponadto oprogramowanie zapewnia optymalizację wielu procesów, związanych np. z uruchamianiem poszczególnych maszyn. Warto też wspomnieć, że oprogramowanie logistyczne jest skomunikowane z trzema maszynami obróbczymi firmy Triumpf. Za pomocą specjalnego interfejsu przekazują one do magazynu informacje o aktualnym zapotrzebowaniu na materiał.

Dzięki zastosowaniu nowego systemu magazynowania blach firma 2Cut zaoszczędziła ok. 60 proc. czasu związanego z obsługą materiału. Jest to szczególnie zauważalne w przypadku realizacji wielu małych zamówień. – Stosując dotychczasowe rozwiązania często przeprowadzaliśmy zbędne czynności związane z transportem towaru z magazynu do maszyn przetwórczych. Dzisiaj proces ten jest zoptymalizowany, dzięki czemu zmniejszyliśmy czas przestojów maszyn CNC o co najmniej 40 proc. – mówi Mario Heinzig. System zarządzania magazynem PRO WMS zapewnia bieżące zarządzanie zasobami warsztatu produkcyjnego i ciągłą ich kontrolę.

Gruntownie przygotowane

Należy podkreślić, że tego typu inwestycje w zautomatyzowane systemy magazynowe wymagają szczególnej ostrożności w podejmowaniu decyzji oraz szczegółowej analizy pozwalającej na znalezienie najlepszego rozwiązania, gdyż determinują one funkcjonowanie firmy na dziesięciolecia. Dlatego  inżynierowie firmy Remmert zwracają na to szczególną uwagę i już podczas pierwszych rozmów z klientem podkreślają wpływ planowanej inwestycji zarówno na obecne, jak i przyszłe wyzwania. W szczególności konieczne jest dokonanie dokładnej analizy procesów i sposobu organizacji produkcji, jak również istniejących uwarunkowań budowlanych. Jeżeli po pierwszych rozmowach klient wraz z ekspertami dojdą do wniosku, że razem są w stanie wypracować optymalne rozwiązanie, wówczas zaczyna się właściwa praca.

Często eksperci Remmerta wraz z klientami tygodniami szukają odpowiednich rozwiązań, które we wszystkich aspektach umożliwią osiągnięcie wcześniej określonych celów. Procesy logistyczne, magazynowe i produkcyjne są dokładnie analizowane w celu stworzenia optymalnego przepływu materiałów i informacji. Tworzone są interfejsy do oprogramowania ERP, PPS i innych systemów IT w celu zapewnienia bezkonfliktowej komunikacji między systemami oraz przygotowania się do sprawnej realizacji projektu. Aby klienci mogli podejmować decyzję nie tylko na podstawie dostarczonej dokumentacji, organizowane są wizyty w firmach o podobnej specyfice, w których z powodzeniem funkcjonują już rozwiązania magazynowe Remmerta. Klienci mogą wtedy dokładnie prześledzić jak na co dzień sprawdzają się oferowane rozwiązania.