Czy możliwa jest pełna automatyzacja procesów magazynowo produkcyjnych w firmie, która realizuje zróżnicowane i krótkie zlecenia produkcyjne, tak aby zapewnić maksymalną efektywność i elastyczność produkcji?
Między innymi na te pytania postaramy się odpowiedzieć w niniejszym artykule.
Fabryka firmy KONSMETAL zlokalizowana w Nidzicy jest w tej chwili najnowocześniejszym obiektem produkcyjnym w swojej branży w Polsce. Produkowane w niej rozwiązania z zakresu mechanicznych zabezpieczeń mienia spełniają wymagania norm europejskich oraz posiadają cały szereg certyfikatów w tym certyfikaty Instytutu Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie i innych prestiżowych zagranicznych instytucji certyfikujących, m.in. Certyfikat ISO 9001:2008, Natowski Kod Podmiotu Gospodarki Narodowej (wyróżnik w Systemie Kodyfikacyjnym NATO – NCS). Nie powinien więc dziwić fakt, iż w trosce o jak najwyższą jakość oferowanych wyrobów Konsmetal inwestuje w najlepsze dostępne na rynku rozwiązania zwiększające efektywność i jakość produkcji elementów metalowych.
Nie tylko optymalizacja pracy laserów
Mając na uwadze rozwój, osiągnięcie najwyższej możliwej efektywność procesów produkcyjnych oraz jakość Konsmetal zdecydował sie na wdrożenie rozwiązania składającego się ze zautomatyzowanego systemu magazynowania blach w pełni zintegrowanego z maszynami. W hali produkcyjnej o szerokości ok. 15 m oraz długości 54 m znalazło się miejsce na zautomatyzowany system magazynowy ze 150 paletami na formaty 4m x 2 m o nośności nominalnej 5 ton każda , 2 wycinarki laserowe na formaty 4 m x 2 m, wykrawarkę rewolwerową oraz prasę krawędziową. Podczas planowania niniejszej inwestycji Konsmetal szczególną uwagę zwracał na jak najefektywniejsze wykorzystanie powierzchni produkcyjnej, minimalizację transportu wewnętrznego oraz efektywne wykorzystanie posiadanych maszyn produkcyjnych. Jednym z głównych założeń było, aby pracujące wycinarki laserowe miały jak najkrótsze przestoje w cięciu blachy. Aby zrealizować to zadanie zdecydowano się po pierwsze na automatyzację procesu dostarczania blach zgodnie z programami produkcyjnymi, a po drugie automatyzację procesu zaopatrywania maszyn w materiał do cięcia oraz odbioru wyciętych elementów z wycinarek laserowych. Poza tym zdecydowano się na integrację wszystkich procesów poprzez oprogramowanie zajmujące się planowaniem produkcji.
W praktyce oznacza to, że wycinarki laserowe mają otrzymywać materiał do cięcia zgodnie z programem produkcji oraz wycięte arkusze mają być odbierane przez system magazynowy
w sposób w pełni automatyczny bez jakiekolwiek ingerencji operatora lub służb logistycznych. Jako partnera przy realizacji niniejszego zadania Konsmetal wybrał firmę Friedrich Remmert GmH, która dzięki posiadanemu doświadczeniu i kompetencjach była w stanie zapewnić sukces planowanego przedsięwzięcia.
Dzięki pełnej integracji wszystkich urządzeń pracownicy przygotowania produkcji robiąc nesting przyporządkowują odpowiedni materiał do danego zlecenia produkcyjnego.
Po przygotowaniu całego pakietu zleceń produkcyjnych przesyłany jest on do wycinarki laserowej. Na wycinarce laserowej operator zatwierdza dany pakiet zleceń, po czym cały proces realizacji tych zleceń odbywa się w pełni automatycznie. Magazyn przekazuje odpowiednie blachy do cięcia poprzez urządzenie do automatyzacji bezpośrednio na stół lasera, odbiera z wycinarki laserowej całe arkusze pociętych blach oraz przekazuje następną blachę dopóki cały pakiet zleceń produkcyjnych nie zostanie zrealizowany. Paleta z pakietem wyciętych blach może być zmagazynowana w systemie magazynowym lub bezpośrednio przekazana przez system magazynowy do obszaru w hali produkcyjnej, gdzie odbywa się sortowanie. Należy jednoznacznie zaznaczyć, że dzięki sortowaniu w miejscu, gdzie pracownicy mają dostęp ze wszystkich stron do danego arkusza proces ten odbywa się o wiele sprawniej niż przy sortowaniu bezpośrednio ze stołu lasera.
Trudne warunki nie są przeszkodą
Poza wyżej wymienionymi założeniami jednym z największych wyzwań stojących przed ekspertami Remmerta było zaprojektowanie i wykonanie instalacji spełniającej określone wymagania w stosunkowo małej hali produkcyjnej. Konsmetal założył bowiem, że zarówno magazynowanie jak i prace związane z docinaniem arkuszy blach o wymiarach 2x4 m przez lasery odbywać się będą w hali o szerokości zaledwie 15m. Wystarczy sobie uświadomić ile miejsca w hali zarezerwować trzeba chociażby na drogi wewnętrzne pozwalające na dostarczenie arkuszy o tych wymiarach do wycinarek laserowych, aby wyobrazić sobie jak skomplikowanego zadania podjęli się eksperci firmy Remmert.
Ponadto, w stosunkowo małej a przede wszystkim wąskiej hali miały być umieszczone dwie wycinarki laserowe, wykrawarka młoteczkowa oraz prasy krawędziowe. Optymalny transport wewnętrzny miał również zapewnić efektywność wszystkich procesów produkcyjnych. Z racji małej ilości miejsca było to naprawdę trudne ale w drodze współpracy, rozmów i wspólnych dyskusji ostatecznie wypracowano optymalne rozwiązanie spełniające w 100 % postawione założenia.
Jak to działa
W celu realizacji zadania wykorzystano zautomatyzowany system magazynowania blach firmy Remmert. Instalacja ma wysokość niemal 7 metrów (6,7m) i długość 54 m (przy szerokości hali 15 m) . W celu maksymalnego, efektywnego wykorzystania miejsca cały załadunek blachy do magazynu odbywa się na zewnątrz hali produkcyjnej. Stacja załadowcza wyjeżdża przez zamontowaną w ścianie bramę rolowaną, na zewnątrz hali gdzie następuje załadunek paczki blachy, która następnie wjeżdża do środka i jest pobierana przez układnicę magazynową i odkładana na właściwe miejsce. Brama rolowana jest oczywiście zintegrowana z systemem magazynowym i otwiera się jedynie w momencie wyjazdu lub wjazdu stacji do hali produkcyjnej. Dzięki tym rozwiązaniom, w samej hali produkcyjnej nie ma standardowego transportu blachy – cały transport wewnętrzny jest wykonywany wyłącznie przez urządzenia firmy Remmert.
Nowa instalacja magazynowa, wraz ze wspomnianymi maszynami (lasery, wykrawarka, prasy krawędziowe) została zaprojektowana i zrealizowana tak, że w całym układzie produkcyjnym to magazyn przejmuje rolę logistyki wewnętrznej. Oznacza to, że to magazyn przekazuje materiał do poszczególnych procesów produkcyjnych. W uproszczeniu cały proces wygląda tak: arkusze blach przekazywane są pomiędzy maszynami a po wycięciu - blachy przekazywane są w strefę sortowania. Wcięte elementy muszą być bowiem wyciągnięte z arkusza blachy (następuje więc proces sortowania). Zgodnie z oczekiwaniami firmy Konsmetal, w tym samym obszarze znajdują się prasy krawędziowe, które realizują obróbkę plastyczną wyciętych elementów. W miejscu w którym znajdują się wspomniane prasy krawędziowe istnieje również możliwość wsadzenia wygiętych już elementów do magazynu w tzw. Gitterboxach– dzięki temu magazyn może tworzyć pewnego rodzaju bufor produkcyjny elementów metalowych przygotowanych do spawania.
Schodząc jednak na poziom bardziej szczegółowy warto zwrócić uwagę fakt, że dzięki pełnej integracji wszystkich urządzeń pracownicy przygotowania produkcji robiąc nesting przyporządkowują odpowiedni materiał do danego zlecenia produkcyjnego.
Po przygotowaniu całego pakietu zleceń produkcyjnych przesyłany jest on do wycinarki laserowej. Na wycinarce laserowej operator zatwierdza dany pakiet zleceń, po czym cały proces realizacji tych zleceń odbywa się w pełni automatycznie. Magazyn przekazuje odpowiednie blachy do cięcia poprzez urządzenie do automatyzacji bezpośrednio na stół lasera, odbiera z wycinarki laserowej całe arkusze pociętych blachy oraz przekazuje następną blachę dopóki cały pakiet zleceń produkcyjnych nie zostanie zrealizowany. Paleta z pakietem wyciętych blach może być zmagazynowana w systemie magazynowym lub bezpośrednio przekazana przez system magazynowy do obszaru w hali produkcyjnej, gdzie odbywa się sortowanie. Należy jednoznacznie zaznaczyć, że dzięki sortowaniu w miejscu, gdzie pracownicy mają dostęp ze wszystkich stron do danego arkusza proces ten odbywa się o wiele sprawniej niż przy sortowaniu bezpośrednio ze stołu lasera.
Laser firmy Bystronic (wykorzystany w tej instalacji) zintegrowany jest z magazynem Remmerta poprzez urządzenie Bystronic Bytrans Cross. Bytrans Cross to rozwiązanie dedykowane do załadowywania i rozładowywania urządzeń do cięcia promieniem lasera. Pełna integracja wykonana przez firmę Remmert urządzeń Bystronica z magazynem blach obejmuje zarówno obszar oprogramowania, jak i i rozwiązań mechanicznych.
Dużym atutem niniejszego rozwiązania jest również, fakt, że układnica regałowa przemieszczając daną paletę waży ją i porównuje dane o stanach magazynowych z rzeczywistością. Dzięki temu magazynowana blacha poddawana jet permanentnej inwentaryzacji, co pozwala zarówno na natychmiastowe wyłapanie dostaw blach nie zgodnych z zamówieniem oraz uniknięcie jakichkolwiek rozbieżności magazynowych.
Efekty – czyli warto zwrócić szczególna uwagę
Dzięki zautomatyzowaniu procesów w wyżej opisany sposób możliwa jest realizacja całego szeregu zleceń produkcyjnych bez udziału standardowej logistyki wewnętrznej czy operatora. Pracownikom produkcji pozostaje jedynie wyciągnięcie w przeznaczonym do tgo celu obszarze hali produkcyjnej już wyciętych zgodnie z programem produkcyjnym blach i posortowanie ich.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania zaproponowanego przez ekspertów Remmerta, główne założenie jakie poczyniła firma Konsmetal przy tym projekcie - a więc eliminacja przestojów laserów - zostało w pełni zrealizowane. Dzięki wysokiemu stopniowi automatyzacji laser w zasadzie nie czeka na materiał do cięcia W przypadku realizacji tego projektu, szczególną uwagę należy więc zwrócić na stopień automatyzacji procesów produkcyjnych oraz logistycznych. Wart podkreślenia jest też fakt, iż w kontekście automatyzacji procesów przetwarzania blachy jest to w tej chwili najnowocześniejsza instalacja w Polsce.
Dostawcą i kompleksowym wykonawcą opisanej instalacji jest firma Friedrich Remmert GmbH - z pełną ofertą Friedrich Remmert GmbH będzie można zapoznać się już podczas najbliższych targów ITM Polska (Innowacje Technologie Maszyny), które odbędą się w dniach 7 – 10 czerwca 2016 w Poznaniu. Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia stoiska nr 43 w hali nr 5.
Efekty wdrożenia:
- System magazynowania blach jest wstępnie przygotowany do podłączenia kolejnych maszyn i wykorzystania nowych technologii
- Optymalizacja procesów intralogistycznych w obszarze magazynowania i przygotowania materiałów
- Znacznie zwiększona wydajność zakładu i większe bezpieczeństwo procesów
- Duża dyspozycyjność układu na poziomie 99,5 %
- Lepsze wykorzystanie maszyn (do 20 h/dzień rzeczywistej pracy laserów)
- Układnica o dużej prędkości przesuwania do 100 m /min
- Duża pojemność magazynu dzięki kompaktowej budowie
- Możliwość rozbudowy magazynu w przyszłości
Dane techniczne:
- Wymiary magazynu: 54 m x 5 m x 6,7 m (dł. x szer. x wys.)
- Pojemność magazynu: 150 palet, każda o obciążeniu użytkowym 5. ton,
- Wysokoefektywna układnica z wagą elektromechaniczną – prędkość jazdy: 100 m/min
- Stacji rozładowczych
- Pełna integracja wycinarki laserowej Bystronic
- Oprogramowanie magazynowe Remmert PRO WMS Enterprise
