Jak zoptymalizować przepływ materiałów?

Jedynie całościowa analiza w obszarze przetwarzania blach daje szanse na dobranie optymalnego rozwiązania i uniknięcie wąskich gardeł mających wpływ na ogólną efektywność produkcji.

Grupa IM (Instytut Mechaniki) specjalizuje się w inżynierii i produkcji wyrobów kompozytowych i stalowych. Realizuje zadania dla wiodących firm o zasięgu globalnym. Firma może pochwalić się wysoko wykwalifikowanym i zaangażowanym zespołem ponad 1350 pracowników. Profesjonalizm Grupy IM przejawia się w realizacji projektów od koncepcji do produkcji wyrobu finalnego. Instytut Mechaniki jest dostawcą podzespołów dla branży energetycznej, transportu publicznego oraz ciężkiego sprzętu mechanicznego. Efektywny przepływ materiałów oraz jakość produkcji są tu bardzo istotne.

Do realizacji poszczególnych zleceń Instytut Mechaniki wykorzystuje wycinarki laserowe oraz plazmowe, dzięki którym wycinane są różnego rodzaju elementy niezbędne do produkcji. Jak już wspomniano, duże znaczenie w poszczególnych procesach produkcyjnych dla firmy ma jakość oraz efektywność procesów – dlatego też zdecydowano się na zmiany związane z logistyką wewnętrzną oraz zautomatyzowanie obszaru przetwarzania blach. Do realizacji tego niełatwego zadania wybrano sprawdzonego eksperta intralogistyki w zakresie optymalnego przepływu materiałów – firmę Remmert. Po analizie oczekiwań Klienta zaproponowano rozwiązanie dające możliwość perfekcyjnego wykorzystania przestrzeni wraz z pełną automatyzacją procesów magazynowania blachy, załadunku laserów oraz odbioru wyciętych arkuszy z wycinarek laserowych. Wykorzystano w tym celu zautomatyzowany system magazynowy blach typu MIDI oraz automatyzację LaserFlex integrującą dwa lasery firmy Bystronic, zapewniając jedocześnie automatyzację procesów przetwarzania blachy.

Na początek gruntowna analiza

- „Przedsiębiorstwa myślące o automatyzacji procesów przetwarzania blach, powinny przede wszystkim zacząć od analizy poszczególnych procesów w celu identyfikacji realnych potrzeb i możliwości wzrostu efektywności przy zastosowaniu optymalnych rozwiązań z obszaru automatyzacji. Niezwykle istotna jest rzetelna analiza stanu faktycznego oraz możliwych zmian w obszarze produkcji wynikających ze zmieniających się potrzeb lub wzrostu mocy produkcyjnych. Tylko całościowa analiza obejmująca poszczególne procesy w obszarze przetwarzania blach daje szanse na dobranie optymalnego rozwiązania i uniknięcie wąskich gardeł mających wpływ na ogólną efektywność produkcji. Istotny jest cały przebieg materiału od przyjęcia do magazynu, magazynowania, cięcia, obróbki plastycznej, spawania oraz logistyka wewnętrzna zapewniającej efektywny przepływ materiału pomiędzy poszczególnymi procesami. Ważne jest, aby zastosowane rozwiązania dawały możliwość optymalnego wzrostu efektywności procesów zarówno w momencie inwestycji, jak i w przyszłości w przypadku zmieniających się potrzeb." – mówi Paweł Zieliński, General Manager Eastern Europe.

W praktyce

Magazyn, który powstał w Instytucie Mechaniki ma 561 miejsc magazynowych co w praktyce oznacza możliwość zmagazynowania 561 palet z blachami w formacie 3 na 1,5 metra o nośności 3 tony każda. Instalacja ta ma wysokość 10 m i zajmuje stosunkowo niewiele miejsca ponieważ mieści się na powierzchni 181 m2. Długość instalacji to 24,5 m, a szerokość zaledwie 7,4 m. Magazyn ten umożliwia przechowywanie ponad 1500 ton materiału niezbędnego do realizacji procesów produkcyjnych w teoretycznie ponad 500 rodzajach. Magazynowanie tak dużej ilości blach przy jedocześnie znacznym jej zróżnicowaniu wymagało w przypadku Instytutu Mechaniki niemalże 900 m2. Niniejsza inwestycja pozwoliła więc na zmniejszenie powierzchni hali koniecznej na procesy magazynowe o 80%. Ograniczono również znacznie intensywność procesów logistycznych w hali produkcyjnej. Magazyn blach zaopatrywany jest bezpośrednio z zewnątrz hali poprzez stację załadowczą, która wysuwa się na zewnątrz w momencie przyjęcia blachy na magazyn. Transport blachy do wycinarek laserowych oraz załadunek i rozładunek laserów odbywa się w pełni automatycznie nad stołami tychże maszyn dzięki zastosowaniu automatyzacji LaserFlex zintegrowanej z magazynem blach MIDI. Należy podkreślić, że rozwiązanie Remmerta składające się z oddzielnej jednostki załadunkowej oraz oddzielnej jednostki rozładunkowej, pracujących równocześnie, zapewniają szybkość wystarczającą do obsługi kilku laserów. W przypadku Instytutu Mechaniki jedna automatyzacja LaserFlex obsługuje dwie wycinarki laserowe. Dzięki temu Instytut Mechaniki mógł zaoszczędzić zarówno środki finansowe, jak i dodatkowe miejsce konieczne w przypadku zastosowania oddzielnych automatyzacji dla poszczególnych laserów.

Wzrost efektywności przepływu materiałów

Ze względu na różnorodność zleceń produkcyjnych (niejednokrotnie w krótkich seriach), Instytut Mechaniki do ich realizacji wykorzystuje bardzo zróżnicowane blachy – miało to niebagatelne znaczenie podczas etapu projektowania instalacji. Po zaimplementowaniu opisywanej inwestycji, sam proces od magazynowania materiałów po odbiór wyciętych elementów odbywa się w następujący sposób: z oprogramowania do przygotowania produkcji przekazywane są zlecenia cięcia bezpośrednio na laser – w momencie kiedy operator lasera zatwierdzi określoną ilość operacji na laserze, laser sam automatycznie zamawia materiał do cięcia z magazynu, magazyn przekazuje paletę z blachą do cięcia w obszar pracy automatyzacji LaserFlex, po czym LaserFlex pobiera blachą i zaopatruje stół lasera w materiał do cięcia. Po wycięciu blachy wspomniana automatyzacja odbiera blachę i przekazuje ją w obszar sortowania blach – równocześnie pobierając następną blachę i przekazując ją do cięcia zgodnie z zatwierdzonym programem produkcyjnym. Warto podkreślić, iż wszystkie te procesy odbywają się jednocześnie w pełni automatycznie na dwóch laserach połączonych z magazynem jedną efektywną automatyzacją.

Indywidualne podejście

Stworzenie instalacji w istniejącej już hali produkcyjnej wymagało oczywiście ścisłej współpracy zamawiającego i dostawcy oraz jak zawsze w przypadku rozwiązań firmy Remmert bardzo zindywidualizowanego podejścia do oczekiwań odbiorcy. Oczekiwano bowiem, że z jednej strony sama instalacja zajmie jak najmniej miejsca oraz wpasuje się w istniejące procesy oraz hale produkcyjne a z drugiej zapewni optymalny przepływ materiałów. Kompleksowe podejście do projektu zaowocowało nie tyle instalacją służącą jedynie do przechowywania materiałów produkcyjnych ale rozwiązaniem, które umożliwia efektywne zaopatrzenie maszyn w zróżnicowany materiał oraz odbieranie wyciętch blach i przekazanie ich w obszar sortowania. Co istotne na każdym z wymienowych etapów zastosowane zostały rozwiązania, które pozwalają na maksymalizacje efektywości poszczególnych procesów. Co więcej ze względu na to, iż jak już wspomniano Instytut Mechaniki przetwarza bardzo zróżnicowany materiał w stosunkowo krótkich seriach cała instalacja została tak skonstruowana aby w obszarze pracy automatyzacji znajdowała się dedykowana paleta dla jednego jak i dla drugiego lasera. Wszystko po to aby w sytuacji kiedy obydwa lasery przetwarzają kilka blach tego samego materiału paleta czekała tak długo aż ostatnia blacha zostanie pobrana z danego gatunku.

W trosce o jakość

Automatyzacja wdrożona w Instytucie Mechaniki wyposażona jest w rozwiązanie eliminujące ryzyko zadrapania lub jakiegokolwiek innego uszkodzenia materiału podczas procesu załadunku lub rozładunku materiału – jest to niezwykle istotne gdyż Insytut Mechniki przetwarza materiały wysokogatunkowe i troska o jakość jest tu niezwykle ważna.

Modułowość, integracja, niezależność

Aby zapewnić optymalne zaopatrzenie maszyn obróbczych w blachy oraz efektywnie wykorzystać posiadaną powierzchnię hali coraz więcej przedsiębiorstw zajmujących się obróbką blach decyduje się na zakup automatycznego systemu magazynowania blach typu MIDI. Oprócz dużych możliwości w zakresie integracji maszyn obróbczych instalacje te charakteryzują się bardzo wysoką gęstością składowania. System magazynowania MIDI składa się z jednego lub dwóch rzędów regałów, w których składowane są systemowe palety na blachy. Bezpośrednio przy rzędzie regałów lub między dwoma rzędami regałów porusza się zarówno w pionie, jak i w poziomie niezwykle wydajna układnica regałowa, która zapewnia optymalny transport poszczególnych palet, zarówno ze stacji załadowczej, jak i do stacji rozładowczych. System magazynowy może być wyposażony w dowolną ilość stacji koniecznych do zagwarantowania efektywnego przepływu materiałów. Istnieje możliwość różnorodnej integracji zarówno mechanicznej, jak i poprzez oprogramowanie poszczególnych maszyn obróbczych bezpośrednio z systemem magazynowym.

Lasery z którymi współpracuje instalacja Remmerta w Instytucie Mechaniki są laserami bazującymi na różnym oprogramowaniu – konieczne było więc zastosowanie różnych interfejsów w celu zapewnienia efektywnego działania instalacji. Warto dodać, że zarówno konstrukcje stalowe, elementy mechaniczne, automatyka, jak i oprogramowanie Remmerta posiadają budowę modułową, co gwarantuje możliwość rozbudowy, integracji maszyn obróbczych oraz komunikację z innymi procesami również w przyszłości. To oznacza, że jeśli Instytut Mechaniki zdecyduje się na powiększenie swojego parku maszynowego o dodatkowy laser niezależnego producenta, wówczas będzie go można przyłączyć do całej instalacji w taki sposób, aby współpracował nie tylko z systemem MIDI, ale również był obsługiwany przez automatyzację LaserFLEX. Warto więc zwrócić uwagę na fakt, że inteligentne koncepcje przepływu materiałów firmy Remmert zaprojektowane według zindywidualizowanych potrzeb klienta dostosowują się do rozwoju firmy, który jest konsekwencją zakupu tego typu rozwiązań. W ten sposób dostawca spełnia wszystkie wymagania klienta, a użytkownicy otrzymują w pełni efektywny i optymalny system przepływu materiałów.

Automatyzacja przetwarzania blach - tylko dla dużych?

Jak mówi Paweł Zieliński z Remmerta - "Nie każdej firmie opłaca się automatyzacja przetwarzania blach, ale stopień opłacalności absolutnie nie ma nic wspólnego z rozmiarem przedsiębiorstwa. Wśród Klientów Remmerta znajdziemy wiele małych, średnich oraz dużych firm, które dzięki automatyzacji wręcz zrewolucjonizowały swoją produkcję. To nie wielkość przedsiębiorstwa jest wyznacznikiem sukcesu, ale specyfika firmy, a w szczególności specyfika procesów produkcyjnych. Największymi beneficjentami automatyzacji przetwarzania blachy są zdecydowanie przedsiębiorstwa, które przetwarzają bardzo zróżnicowany materiał oraz posiadają krótkie serie produkcyjne."

Firma Remmert dzięki kilkudziesięcioletniemu doświadczeniu w automatyzacji przetwarzania blach posiada obecnie bogate portfolio produktów znajdujących zastosowanie w przedsiębiorstwach o różnej skali działalności oraz specyfice produkcji. Znajdziemy tu inteligentne koncepcje zapewniające optymalny przepływ materiałów oraz doradztwo techniczne na najwyższym poziomie. Warto dodać, że niezależnie od wielkości przedsiębiorstwa tylko dobrze przemyślany wybór dostawcy może stać się kluczowym elementem dla bezpiecznego i niezawodnego przebiegu procesów produkcyjnych w przyszłości.

Niebagatelne korzyści

Większość z klientów firmy Remmert zwraca uwagę na zoptymalizowanie przepływu materiałów, a tym samym planowanie i kontrolę procesów co w konsekwencji przekłada się na wzrost efektywności produkcji. Jest to swego rodzaju paradoks, gdyż niejednokrotnie impulsem do inwestycji w rozwiązania Remmerta była chęć zaoszczędzenia miejsca koniecznego do przeprowadzenia procesów produkcyjnych. Po implementacji rozwiązań Remmerta okazuje się w większości przypadków, że korzyści płynące ze wzrostu efektywności oraz poprawy kontroli nad procesami produkcyjnymi mają dużo większe znaczenie niż wspomniana oszczędność miejsca. Efektywne zoptymalizowanie przepływu materiałów, a co za tym idzie zwiększona efektywność procesów produkcyjnych daje bowiem wymierne korzyści w postaci możliwości relizacji większej ilości zleceń, a tym samym w pełni eksploatowane systemy do cięcia laserowego i szybki zwrot inwestycji.


Źródło: Remmert