Гибкое производство, цифровой процесс

Цифровизация промышленности

Согласованные решения Friedhelm Loh Groupдля сборочного производства шкафов автоматики и распределительных шкафов

С развитием отечественной промышленности и программ импортозамещения все чаще и громче звучат новости об освоении российскими предприятиями выпуска тех или иных новых изделий. Несмотря на позитивный тон подобных новостей, у специалистов в области производственного планирования они вызывают скорее сожаление, чем чувство гордости. Что означает такая новость? Предприятием проведены НИОКР, разработан техпроцесс, изготовлена оснастка, закуплено дорогостоящее оборудование, набран и обучен персонал. Качественный, востребованный продукт, серийное производство: никаких сомнений, что путь к успеху открыт. Такой подход отлично работал во времена Госплана (к примеру, предприятия, выпускавшие узлы и агрегаты для автомобильных конвейеров, делали это десятки лет без значительных изменений в конструкции) и абсолютно не приемлем сейчас. Слишком быстро меняются потребности рынка, обновляется элементная база, растет потребность в небольших партиях и даже штучных изделиях со стороны якорных заказчиков. Ориентированные на серийность предприятия просто не способны реагировать на подобные изменения конъюнктуры, постепенно теряют заказы и приходят в упадок через считанные годы с момента создания.

В отличие от серийного, производство, ориентированное на выпуск штучных изделий, обладает на порядок большей гибкостью при смене номенклатуры изделий: высококвалифицированный специалист в состоянии анализировать рабочую документацию и самостоятельно выбирать оптимальный способ и последовательность изготовления изделия. В то же время оно обладает рядом существенных недостатков:

1. сложно организовать специализацию рабочих мест — повышенные требования к квалификации персонала, необходимо оснащение каждого рабочего места расширенным набором инструментов;

2. существенно большее время производства — большое количество ручного труда, слабо поддающегося автоматизации;

3. проблематично обеспечить повторяемость результата;

4. сложности в организации работы большого коллектива рабочих, невозможность контроля и прогнозирования загрузки производственных мощностей и сроков изготовления продукции.

Очевидно, что оптимальным вариантом организации производства, отвечающего современным требованиям, является некая комбинация, сочетающая достоинства обоих подходов: автоматизированный поточный процесс с вариативностью, свойственной человеку. Если пользоваться терминологией концепции «Промышленность 4.0», — гибкое производство, способное подстраиваться под особенности изделия, находящегося в данный момент на линии, с нулевым временем переналадки.

Такой подход может быть с успехом применен на предприятиях — сборщиках шкафов управления и электрораспределения, для повышения на них производительности труда, снижения себестоимости выпускаемой продукции с одновременным повышением ее качества и объемов производства. На текущий момент на подавляющем большинстве российских предприятий сборка подобных изделий осуществляется на принципах штучного производства, со всеми присущими недостатками, перечисленными выше. Рабочий последовательно выполняет все этапы сборки: слесарную обработку корпуса и монтажной панели, сборку конструктива и установку компонентов, подготовку монтажного провода, коммутацию.

Компании RITTAL и EPLAN, дочерние структуры производственного холдинга Friedhelm Loh Group, предлагают набор согласованных решений для организации сборочного производства на принципах, основанных на передовом опыте мировых лидеров отрасли, многократно апробированных как в зарубежной, так и в отечественной практике.

Сборочный участок

В центре предлагаемого подхода по-прежнему — рабочий сборочного участка, последовательно выполняющий сборку изделия, с учетом ряда инноваций:

• комплектация изделия компонентами со склада — по расширенным спецификациям, с детализацией до монтажной плоскости (отсутствует необходимость сортировки перед сборкой — экономия до 1% общего времени производства);

• сборка конструктива, размещение компонентов на предварительно обработанных монтажных плоскостях шкафа (сверление отверстий, фрезерование вырезов производится заблаговременно на слесарном участке — экономия до 3% общего времени производства) в соответствии с качественной 2D и 3D сборочной документацией (экономия еще до 1% общего времени производства);

• коммутация компонентов комплектом готовых сегментов монтажного провода (комплексная подготовка сегментов провода производится заблаговременно на заготовительном участке — экономия до 25% общего времени производства) по таблице коммутации (экономия еще до 5% общего времени производства).

Таким образом, за счет исключения части работ из основного процесса и передачи их во вспомогательные подразделения возможно сокращение штучного времени производства изделия на 35%, что соответствует росту производительности труда на предприятии более чем на 53%. При этом необходимы оснащение вспомогательных подразделений компонентами гибкого производства и организация единого информационного пространства на этапе инжиниринга.

Слесарный участок — Rittal Perforex MT и Secarex

Механическая обработка (сверление отверстий, фрезерование вырезов, нарезание резьбы) дверей, монтажных панелей и оболочек с применением ручного инструмента часто является источником человеческих ошибок, вследствие которых происходят порча заготовок и необходимость перезаказа их у поставщика. Центр механической обработки Perforex MT способен в короткие сроки и с безукоризненным качеством выполнить эти операции в автоматическом режиме. Конструкция центра позволяет обрабатывать как съемные плоские детали распределительных шкафов, так и цельносварные корпуса целиком. Смена режущего инструмента, определение оптимальных режимов и последовательности обработки, а также проверка целостности резца происходят в автоматическом режиме, высвобождая рабочее время оператора для выполнения параллельных работ. Например — нарезание DIN-реек и кабельных коробов с применением полуавтоматического цент­ра резки Secarex. Встроенные алгоритмы управления позволяют минимизировать отходы мерных материалов, а также гарантируют совместимость их сегментов с просверленными Perforex крепежными отверстиями в монтажной панели. Совместное применение Perforex MT и Secarex на заготовительном участке позволяет сократить время механической обработки в 8 — 10 раз по сравнению с традиционным подходом.

Заготовительный участок — Rittal Wire Terminal

Коммутация компонентов — самый длительный этап в сборке распределительного шкафа, который занимает до 49% общего времени производства. При этом до половины времени коммутации занимает подготовка сегментов монтажного провода: резка в размер, снятие изоляции, опрессовка наконечниками, маркировка. Wire Terminal осуществляет полный цикл подготовки сегментов сечением от 0,5 до 6 мм2 в автоматическом режиме: выбор одного из 24 или 36 проводов на подаче, точная резка, опрессовка одним из, максимум, 10 видов штыревых наконечников, печать маркировки белого или черного цвета на изоляции провода. Обработанные провода складируются в выходном накопителе в определенной последовательности, ускоряющей дальнейшее их использование с применением таблиц коммутации. Модульная конструкция Wire Terminal позволяет скомпоновать индивидуальное решение для каждого предприятия, максимально отвечающее его потребностям.

Управление производством, организация ТОиР

Сделать прозрачным процесс планирования производства призвано программное решение Rittal Panel Processing Center (RiPPC). Наличие прямого интерфейса со всеми обрабатывающими цент­рами Rittal позволяет приложению осуществлять контроль и планирование загрузки участков, устанавливать приоритеты обработки, отображать прогресс работы по отдельным проектам. Учет фактического времени работы оборудования облегчает процесс планирования ТО, заказ инструмента и расходных материалов.

Инжиниринг

Как уже было сказано выше, слаженная работа отдельных звеньев производственного процесса невозможна без организации единого информационного пространства, массива общих данных, пригодного для использования на всех участках цепи. Оптимальным решением для предприятий — сборщиков шкафов управления — может стать применение EPLAN Pro Panel Professional — САПР на основе 3D цифрового двойника будущего изделия. Созданный в Pro Panel цифровой двойник служит единым источником данных для всех этапов производства, гарантируя точное сопряжение всех компонентов в центре процесса — на сборочном участке. Полный комплект производственной документации генерируется автоматически, начиная от детальных спецификаций, сборочных чертежей, таблиц коммутации и заканчивая готовыми программами для обрабатывающих центров Rittal. Обширный портфель программных решений EPLAN достоин отдельной статьи — следите за нашими публикациями.  

Алексей Вильбой,
cистемный консультант ООО «Риттал»

ООО «Риттал»

г. Екатеринбург,

Сибирский тракт, д. 12

Тел. +7 (343) 253-16-11

E-mail: info@rittal.ru

www.rittal.ru