SIMATIC IT. Pełne śledzenie procesu produkcji części samochodowych dzięki SIMATIC IT MES

Transkrypt

1 SIMATIC IT Pełne śledzenie procesu produkcji części samochodowych dzięki SIMATIC IT MES IV Sympozjum Bezpieczeństwa Maszyn, Urządzeń i Instalacji Przemysłowych Wisła

2 Systemy IT na produkcji i w przedsiębiorstwie Od realizacji produkcji do zarządzania procesami biznesowymi. Produkcja jest integralną częścią kompletnego łańcucha dostaw. Web Portal Przedsiębiorstwo Sales Accounting ERP Engineer. PLM Suppliers SCM CRM Middleware XML Messages Produkcja Middleware XML Messages Legacy XML/B2MML MES: Production Orders Material Tracking and Tracing KPIs management Quality Management Middleware XML Messages Legacy Real Time Data OPC Control Control Control strona

3 ANSI/ISA-95 - Co mówi norma i jak Siemens ją wspiera? Business Level Level 4 ERP zapewnia funkcjonalność Business Planning optymalnego & Logistics Plant Production Scheduling, zarządzania Operational Management, przedsiębiorstwem etc ISA-95 Level 4 SIMATIC IT Level 3 / 4 interface Level 3 Manufacturing Operations Management Dispatching Production, Detailed Production Scheduling, Reliability Assurance, etc ISA S95 strona SIMATIC lub systemy innych dostawców automatyki Level 0/1/2 Batch Control Continuous Control SIMATIC IT zapewnia pełną Discrete funkcjonalność Control optymalnej produkcji ISA-95 Level 3

4 Systemy MES się przekształcają MES przechodzi od zbierania danych do etapu wyliczania wskaźnika zwrotu z inwestycji (ROI) ABCD$J5 Linia produkcyjna: Zbieranie danych i ich czytelna prezentacja Fabryka: Realne korzyści z rozwiązań stanowiących wartość dodaną do procesu wytwarzania strona

5 SIMATIC IT SIMATIC IT zapewnia optymalne rozwiązanie: Zestaw w pełni zintegrowanych komponentów Zaprojektowane w celu integracji systemów w każdej fabryce, Standaryzacja produkcji w całym przedsiębiorstwie, Synchronizacja procesu produkcji z pełnym łańcuchem dostaw Manufacturing-Operations Intelligence/Dashboards PLM LIMS MES MIS Plant Intelligence strona

6 Level 3 Level 4 s Zróżnicowane rynki By spełnić specyficzne wymagania zróżnicowanych rynków SIMATIC IT oferuje 3 różne zestawy funkcjonalne: 1 Zarządzanie produkcją: system MES w pełni zgodny z ISA-95 Badania i rozwój: nowe receptury i nowe produkty 2 Podejmowanie decyzji: wiedza na bazie danych produkcyjnych 3 1 Production Suite Plant-Centric and ISA-95 Part 3 Production Suite Enterprise 3 Process Orders Master Data R&D Product Costing Plant Maint. Supply Chain 2 2 R&D Suite Integrated Product and Process Design R&D Suite Plant Resource Mngmt. Product Definition Plant Perf. Analysis 3 Intelligence Suite Real-Time Visibility in the Manufacturing processes Intelligence Suite strona Material Mngmt. Order Mngmt. Product Execution 1

7 Client Application Builder Report Manager s SIMATIC IT Production Suite Maintenance Production Quality Inventory Architektura SIMATIC IT funkcjonalnie odpowiada przemysłowej normie MES ISA-95 i koordynuje zasoby w czasie rzeczywistym MES - Siemens SIMATIC IT SIMATIC Sterowanie ERP Jak produkować? Co może być Real-time produkowane? Dynamiczny Kiedy i co produkować? Na regułach Kiedy i co zostało wyprodukowane? Elastyczny ISA-95: norma dot. MES Definicja wyrobu Zdolności Plan produkcyjne produkcji Data Integration Service (DIS) Productio Zarz. Equip zasobami n Mgr Material Mgr Resource produkc. Personnel Mgr Mgt Zarz. Product definicją Product Definition Definition wyrobów Mgr Mgt Detailed Szczegół. Productio Detailed plan Production n produkcji Schedulin Scheduler g Productio Zlecenie Production produkcji n Order Mgr Dispatch Produkcja Productio Production n Modeler Execution Realtime Data Server Wydajność produkcji Material Productio Śledzenie Mgr produkcji PPA n Personnel Tracking Mgr Rejestracja Productio a danych n Historian produkc. Data Collection Production Modeler Productio Analiza wydajności Plant n Performance produkcji Perform Analyzer Analysis MES strona

8 SIMATIC IT Production Suite - Nowe podejście SIMATIC IT to podejście oparte na komponentach które łączy zalety produktu standardowego i rozwiązań dedykowanych Poszczególne komponenty zapewniają funkcjonalność elementów modelu normy ISA-95 SIMATIC ISA-95: IT Production Zlecenie Order produkcji Manager SIMATIC IT nie ukrywa logiki działania aplikacji w skompilowanym kodzie, lecz prezentuje ją jawnie jako przejrzysty graficzny diagram, który może być dowolnie modyfikowany przez klienta. Podejście tradycyjne Szkielet SIMATIC IT i komponenty fn1 fn3 E Code fn2 Code fn1 fn2 fn3 fn4 strona

9 Architektura SIMATIC IT Data Integration Service do połączenia z systemami transakcyjnymi Programy innych firm są widziane jak komponenty SIMATIC Komponenty IT SIMATIC IT zapewniają funkcjonalność normy ISA-95 Real Reguły Time koordynują Data Server działanie do urządzeń, połączenia aplikacji z systemami i ludzi czasu rzeczywistego Opcjonalne komponenty do kontroli jakości i specyfikacji produktu strona

10 Wymagania użytkownika Kompletny zintegrowany system MES do śledzenia produkcji (T&T) i statystycznej kontroli procesu (SPC) obejmujący: śledzenie pojedynczego tłoka przez cały proces produkcji od fazy odlewu aż do produktu gotowego wysyłanego do odbiorcy, identyfikacja poszczególnych tłoków przez unikalne kody DMC (Data Matrix Code) nanoszone na każdy tłok za pomocą lasera, powiązanie wewnętrznego identyfikatora tłoka z kodem odbiorcy, centralna baza danych SQL, nowoczesny graficzny wielojęzyczny interfejs użytkownika, automatyczne pozyskiwanie danych z systemów sterowania, automatyczna identyfikacja tłoków przez kamery i czytniki kodów DMC, automatyczna identyfikacja rodzaju dodatkowych podzespołów i ich numerów partii przy użyciu skanerów kodów kreskowych, wprowadzanie danych uzupełniających na stanowiskach Operatorskich, narzędzia do kompleksowej analizy danych i raportowania, krótki czas realizacji narzucony przez odbiorcę tłoków. strona

11 Model procesu produkcji Kompletny zintegrowany system MES do śledzenia produkcji (T&T) tłoków samochodowych i statystycznej kontroli procesu (SPC) ERP SIMATIC IT Przyjęcie surowca Topienie Piec Odlewnia Odlewanie Obróbka cieplna Linia obróbcza Kontrola ostateczna Atestacja i kontrola błędów Znakowanie Grafitowanie Pakowanie Obszar wejściowy Anodowanie strona

12 Serwer Historian s ODLEWNIA OBRÓBKA CIEPLNA ZNAKOWANIE Ethernet Ethernet Ethernet Serwer OPC Serwer MES Serwerownia LABORATORIUM Ethernet S7-200 S7-300 BCR LASER KAMERA PRĄDY WIROWE POMIAR ŚREDNIC POWLEKANIE Ethernet Ethernet Ethernet Pik txt OK/NOK S7-200 KAMERA PC OK/NOK KAMERA KAMERA WYTOP SPEKTROGRAF ANODOWANIE MONTAŻ KONTROLA OSTATECZNA Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet KAMERA BCR LINUX MYSQL KAMERA KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

13 Sprzęg z kamerami DMC MES SERVER Usługa DIS CIĄGŁE MONITOROWANIE PLIKU TEKSTOWEGO PC (PLIK TEKSTOWY ZMIAN) DMC DMC DMC DMC KAMERA KAMERA KAMERA KAMERA SPRZĘG Z SYSTEMEM ODCZYTU KODÓW DMC strona

14 Przyjęcie aluminium ERP Zamówienia Produkcja tłoków Materiał LAB Wykonanie Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Dostawa samochodem ciężarowym Przyjęcie surowca Partie stopu są przyjmowane i badane w laboratorium. Wyniki badań są rejestrowane dla każdej partii. strona

15 Topienie aluminium ERP Produkcja tłoków Zamówienia Materiał Wykonanie Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Przemieszczenie stopu Wytop Topienie Gąski aluminium są łączone z dodatkami i łącznie topione są w piecach Numery partii oraz numery wytopu są rejestrowane i kojarzone ze sobą strona

16 Odlewnia ERP Produkcja tłoków Wykonanie Zlecenia Materiał Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Pusty Pełny Praca 1 2 Matryce Bufor Kod kreskowy, Matryca danych, integracja RFID Drukarki 3 4 strona Piec podgrzewający Wsad do wytopu wprowadzany jest do pieców podgrzewających znajdujących się w obrębie komórek odlewniczych. Przed użyciem wsadu w komórce odlewniczej sprawdzany jest wynik analizy wsadu - aby mieć pewność, że został on dopuszczony do produkcji Odlewanie Każda komórka odlewnicza posiada 4 kokile (matryce). Tłoki z każdej z matryc są gromadzone w odrębnym koszu oznaczonym kodem kreskowym. Podczas gdy wsad jest przetwarzany, rejestrowany jest numer wsadu i numer pieca

17 Odlewnia - Struktura systemu ODLEWNIA Ethernet S7-200 BCR STRUKTURA SYSTEMU strona

18 Odlewnia - Ekran użytkownika INFORMACJE O WYTOPIE strona

19 Obróbka cieplna i znakowanie ERP Produkcja tłoków Wykonanie Zamówienia Materiał Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Pusty Praca 1 2 Bufor Pełny Matryce 3 4 Obróbka cieplna Kosze są przekazywane do pieca obróbki cieplnej na cykl wygrzewania Cykl obróbki cieplnej rejestrowany jest dla każdego kosza Znakowanie Każdy tłok znakowany jest kodem DMC, aby umożliwić identyfikowalność każdej sztuki na każdym etapie dalszej obróbki strona

20 Obróbka cieplna Struktura systemu OBRÓBKA CIEPLNA Ethernet S7-300 STRUKTURA SYSTEMU strona

21 Obróbka cieplna - Ekran użytkownika LOKALIZACJA KOSZY strona

22 Znakowanie Struktura systemu ZNAKOWANIE Ethernet LASER KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

23 Znakowanie - Ekran użytkownika ZARZĄDZANIE ODRZUTAMI strona

24 Obróbka mechaniczna ERP Produkcja tłoków Wykonanie Zamówienia Materiał Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Narzędzia Pusty Praca 1 2 Bufor SPC Pełny Matryce Linia obróbki skrawaniem Tłoki przechodzą przez wieloetapową linię obróbki skrawaniem, gdzie surowy odlew przekształcany jest w element o wymaganych dokładnych wymiarach Parametry każdego tłoka są sprawdzane metodą prądów wirowych oraz w urządzeniu do pomiaru średnic Automatyczna kontrola na stacjach pomiaru. Natychmiastowe wykrywanie wadliwych egzemplarzy, które są brakowane lub przekazane do ponownej obróbki Grafitowanie powierzchni strona

25 Obróbka mechaniczna / Prądy wirowe Struktura systemu PRĄDY WIROWE Ethernet OK/NOK id S7-200 KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

26 Obróbka mechaniczna / Pomiar średnic Struktura systemu POMIAR ŚREDNIC Ethernet Plik txt OK/NOK PC KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

27 Anodowanie i kontrola ostateczna ERP Produkcja tłoków Utlenianie anodowe Materiał Wykonanie Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Pusty Praca 1 2 Bufor SPC Bufor Pełny Matryce strona Anodowanie Proces zewnętrzny. System MES zapewnia śledzenie tłoków przez proces utleniania anodowego w celu upewnienia się, że wszystkie tłoki są wysyłane do procesu i z niego wracają. Kontrola ostateczna Tłoki są w 100% mierzone na stacjach automatycznego pomiaru, a wyniki przeprowadzonych pomiarów są rejestrowane Po pomiarze tłoki są pakowane w skrzynki mieszczące po 20 egzemplarzy gotowych do przekazania do procesu utleniania anodowego (zewnętrzny proces)

28 Kontrola ostateczna Sprzęg z urządzeniem SERWER MES Usługa DIS (MASTER) KWERENDA NA ZDARZENIE LINUX MYSQL SPRZĘG Z SYSTEMEM HARRANDT strona

29 Kontrola ostateczna Struktura systemu Ethernet KONTROLA OSTATECZNA KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

30 Anodowanie Struktura systemu ANODOWANIE Ethernet KAMERA BCR STRUKTURA SYSTEMU strona

31 Montaż końcowy ERP Produkcja tłoków Magazyn Wykonanie Materiał Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Materiał SPC Bufor Bufor dla pierścieni, kołków i opasek Przenośnik Kompletacja i montaż Kompletacja gotowego tłoka odbywa się poprzez dodanie pierścieni, sworznia i opaski. Gdy nowa partia trafia do stacji montażu, rejestrowane są numery partii wszystkich komponentów. Sprawdzenie błędów: przed użyciem pierścieni, sworzni i opasek numery komponentów są skanowane z ich etykiet w celu porównania ze specyfikacją materiałową, by tylko prawidłowe komponenty zostały wykorzystane. strona

32 Montaż końcowy - Struktura systemu MONTAŻ Ethernet LINUX MYSQL KAMERA STRUKTURA SYSTEMU strona

33 Montaż końcowy - Ekran użytkownika MONTAŻ strona

34 Kontrola końcowa ERP Produkcja tłoków Wykonanie Powtarzalne procesy najlepszych praktyk Materiał SPC Bufor Bufor dla Pierścieni, kołków i opasek Walidacja Przenośnik Walidacja i kontrola błędów Przy użyciu kamery sprawdzana jest czytelność kodu odbiorcy DMC. Nieczytelne tłoki są automatycznie odrzucane. Kontrola błędów wykonywana jest w celu sprawdzenia, czy każdy tłok przeszedł przez wszystkie etapy obróbki i kontrole charakterystyk jakościowych. W przeciwnym wypadku tłok zostaje zaklasyfikowany do wyrobów wybrakowanych. strona

35 Pakowanie ERP Produkcja tłoków Materiał Zamówienie Wykonanie Powtarzalne procesy najlepszych praktyk SPC Bufor Bufor dla Pierścieni, kołków i opasek Walidacja Drukowanie etykiet Przenośnik Pakowanie Tłoki pakowane są po 20 sztuk do pudeł opatrzonych etykietą z kodem kreskowym. Pudła układane są na paletach również znakowanych etykietami a kodem kreskowym. System śledzenia MES rejestruje wszystkie opakowania i umożliwia powiązanie pudeł i palet z konkretnymi numerami tłoków. strona

36 Ekran użytkownika GENEALOGIA TŁOKA strona

37 Ekran użytkownika ŚLEDZENIE TŁOKA strona

38 - Problemy Problemy napotkane w trakcie realizacji projektu: Terminale do ręcznego wprowadzania danych - Zdecydowanie zaleca się stosować ekrany dotykowe nie sprawdziły się joysticki i klawisze funkcyjne Ręczne skanery kodów DMC - Zbyt długi czas pozycjonowania powodujący opóźnienia w pracy Operatorów strona

39 - Korzyści Osiągnięte korzyści: pełna identyfikowalność tłoków, pełna historia produkcji od momentu wytopu (w przyszłości od dostawy surowca), pełna genealogia produkcji, 100% kontrola jakości każdego tłoka, bieżąca kontrola nad zaawansowaniem produkcji, możliwość analizy gromadzonych danych w celu poprawienia jakości produkcji i zmniejszenia liczby braków, dotrzymanie zobowiązań terminowych wobec odbiorcy. strona

40 Gliwice ul. Sowińskiego 13 tel fax Dziękuję za uwagę! Tomasz Cwołek tel kom