Název firmy KPŽ – Knoflíkářský průmysl Žirovnice, a. s., odkazuje na historii výroby knoflíků, ale KPŽ má již mnoho let i jiné hlavní aktivity. Vyrábí především komponenty pro automotive, konkrétně plastové výrobky pro světlomety automobilů. Ředitel továrny Pavel Zvěřina a vedoucí IT Ing. Aleš Hejtmánek se s kolegy v minulých letech pustili do ambiciózního projektu digitalizace většiny podnikových procesů. Výsledkem je velmi komplexní digitální továrna, k jejíž realizaci pro výrobní část zvolili MES/MOM systém COMES od společnosti Compas automatizace, spol. s r. o.
Výchozím stavem před digitalizací výroby byl klasický management výroby, založený na papírové agendě sledování a odvádění výroby. Digitalizací se výroba posunula na moderní úroveň digitálně řízené výroby a KPŽ získala mnoho výhod, které z toho plynou: synchronizaci a optimalizaci všech výrobních procesů od plánování a řízení výroby, sledování její jakosti, řízení intralogistiky v reálném čase i řízení údržby. Manažeři získali okamžitý přehled o stavu a rozpracovanosti výroby, rychlé dohledání výrobních dat a ztrát s jejich příčinami, přehledy a statistiky o výsledcích továrny pro výrobní management a odstranění neproduktivních procesů včetně tisku velkého množství papírových dokumentů. Společně s MES/MOM systémem COMES nasadili i nový ERP systém, implementace obou systémů probíhala současně. Realizace byla prováděna ve spolupráci s uživateli, za běhu výroby. Odborníci z výrobních podniků si umí představit, jak byla náročná na tým dodavatelů i KPŽ. Výsledkem integrace ERP+MES je však plynulý tok výrobních dat mezi systémy a výrobními zařízeními a okamžitý finanční přehled o rozpracované výrobě v ERP, kterému COMES poskytuje data a umožňuje uživatelům detailní sledování výrobních nákladů jednotlivých zakázek. Při tomto projektu digitalizace byly s výhodou použity funkční skupiny MES/MOM systému COMES, tzv. konfigurovatelné koncepty:
COMES WMS (pro řízení skladů, interní logistiky a generování traceability), COMES APS (pro detailní rozvrhování a digitální přidělování zakázek na pracoviště), COMES OEE (pro terminálové řízení výroby u strojů, monitoring a vyhodnocování výroby) a COMES Maintenance (pro řízení procesů údržby).
COMES WMS
je komplexní koncept pro řízení interní logistiky pracující v reálném čase. Jeho mimořádná výkonnost tisíců logistických operací za sec. zajišťuje řízení současně probíhajících logistických činností, práce manipulantů v logistice, skladové operace, materiálový management synchronizovaný s výrobními operacemi, inventury, příjem materiálů a výrobků na sklad pomocí mobilních skenerů (obr. 1) dle nákupní objednávky importované z ERP. U materiálů, které to vyžadují, jsou sledovány šarže, je dodržováno FIFO nebo FEFO dle nastavení v systému, a případně jsou k etiketě ukládány další parametry a materiálové vlastnosti. WMS dále zajišťuje příjmové kontroly, blokace a klasické zaskladňování dle identifikační kódů na baleních i skladových pozicích (v KPŽ jsou využívány čárové kódy).
Obr. 1: COMES WMS mobilní skener – fronty práce pro skladníka
Ve výrobě sleduje COMES WMS také spotřebu materiálů na konkrétní výrobní příkazy, integrovaně spolupracuje s konceptem COMES OEE při odvádění výroby a evidenci materiálových ztrát i neshod. Pomocí výrobního terminálu s připojenou čtečkou 2D kódů lze tisknout finální zákaznické etikety na balení přímo ve výrobě, je prováděna online paletizace dle uvolněného balicího předpisu, dle potřeby je prováděna 100% kontrola výrobků nebo případné přebalení výrobků z interních obalů do expedičních obalů. Hotové palety jsou pomocí COMES WMS naskladňovány na expediční sklad. Na základě expedičních příkazů importovaných z ERP jsou koncovým zákazníkům expedovány výrobky včetně dodacího listu generovaného systémem COMES. COMES WMS disponuje také návrhářem etiket, ve kterém může uživatel vytvořit a upravit design všech etiket, interní materiálové etikety, značení skladových pozic, expediční etikety aj. Ve výrobě lze tisk etiket zadávat do tiskové fronty (obr. 2) a následně vytisknout v tiskovém hnízdu, kde každý uživatel po přihlášení vidí svoji zadanou tiskovou frontu etiket.
Obr. 2: COMES WMS – tvorba požadavku na tisk fronty etiket
COMES OEE
slouží pro terminálové řízení a vyhodnocování výroby v reálném čase. Dotykový terminál u každého stroje ve výrobě poskytuje operátorům, seřizovačům, směnové kontrole, ale i mistrům výroby kompletní rozhraní se všemi potřebnými výrobními daty v digitální podobě. Rozhraní je přitom společné a univerzální pro různé typy výrobních zařízení, např. vstřikovací lisy, pokovovací zařízení, montážní zařízení s roboty, ale také ruční kontrolní a dokončovací montážní pracoviště (obr. 3). Výrobní specifikace všech výrobků je importována z EPR systému do COMES. Pro řízení výroby se importují výrobní příkazy (název výrobku, termín dokončení výroby, výrobní množství, …) a informace o jednotlivých výrobních operacích (název operace, násobnost výroby, kompletní TPV nastavení, výrobní norma aj.). Jeden výrobní příkaz může obsahovat až několik výrobních operací. Po synchronizaci je vše přehledně zobrazeno v COMES. Zahájení výroby se řídí uživatelsky specifikovanými výrobními kroky, jejichž konfigurace je jeden z nástrojů COMES OEE pro efektivní řízení výrobních přestaveb a přejezdů výroby na strojích. Příkladem praktického využití je určení kroků, výměna formy (sledování času), rozjezd výroby (kontroly 1. kusu, nájezdové procesně-technologické zmetky), proškolení operátora (ověření zkušenostní a kvalifikace pracovníka), schválení směnovou kontrolou (uvolnění výrobního procesu) a pravidelná kontrola výrobního procesu po nastavením počtu kusů. Požadované kroky výroby jsou nastavitelné různě pro různé typy pracovišť a výrob. V průběhu výroby jsou v COMES OEE na výrobním terminálu klasifikovány prostoje a neshody. Pomocí této klasifikace jsou následně v reportech (obr. 4) identifikovány příčiny snížené dostupnosti, výkonu nebo kvality a na jejich základě je možné provádět nápravná opatření k odstranění jednotlivých typů výrobních ztrát. V COMES OEE může mistr v průběhu výroby sledovat její stav na přehledové stavové vizualizaci nebo v dalších výrobních reportech, které má dostupné podle svých práv stanovených továrnou. Aplikace COMES OEE zajišťuje i řízení a správu výrobní dokumentace. Distribuuje elektronickou výrobní dokumentaci v požadovaný čas na výrobní terminály podle potřeb výrobních procesů a jejich uživatelů, např. při spuštění výrobní operace, čímž se zobrazí pouze správná dokumentace pro danou činnost pracovníka na pracovišti. Příkladem těchto dokumentů jsou pracovní návodky, kontrolní plány, balicí předpisy, zákaznické reklamace a jiné firemní interní dokumenty a zprávy. Výhodou proti papírové dokumentaci je především snížení ztrát, vyšší rovnoměrnost kvality výroby, snížení chybovosti lidí i úspora nákladů za tisk. Současně koncept zajišťuje správnost a platnost aktuální výrobní dokumentace, což je velká pomoc výrobě i pro související procesy, audity kvality a zákazníků apod.
Obr. 3: COMES OEE – obrazovka výrobního terminálu
Obr. 4: COMES OEE – ukázka směnového reportu
COMES APS
slouží k detailnímu rozvrhování výroby. Výrobní příkazy importované z ERP jsou přiřazeny ke konkrétním strojům a uvolněná fronta práce je digitálně přidělena přímo na výrobní terminál ke konkrétnímu stroji. Uživatel si v COMES APS vytváří obvykle týdenní výrobní rozvrh v Ganttově diagramu, ve kterém má okamžitou online zpětnou vazbu z výroby o skutečně vyrobených kusech, rozpracovanosti výroby a případném časovém zpoždění. K porovnání výrobního plánu a výrobní skutečnosti slouží samostatný report COMES APS nazvaný „Výroba vs. plán“ (obr. 5). Jeho hlavním cílem je vyhodnocení kvality zaplánování výroby.
Obr. 5: COMES APS – ukázka reportu Výroba vs. plán
COMES Maintenance
je koncept mobilní údržby, který slouží pro efektivní řízení týmu údržby podniku a je plně integrovaný s ostatními koncepty COMES (WMS, OEE, APS, ev. dalšími). Údržbáři pracují s mobilním klientem pomocí smartphonů nebo tabletů (obr. 6). Činnost údržby se dělí na preventivní/prediktivní a reaktivní údržbu. Preventivní údržba je prováděna ve stanovených časových intervalech nebo na základě cyklů či motohodin získávaných ze strojů a zařízení. Reaktivní na základě ad hoc požadavků uživatelů ve výrobě. Tyto požadavky lze vytvořit stiskem tlačítka na výrobních terminálech COMES OEE, nebo zadávat z dalších i mobilních rozhraní COMES. Hlavními výstupy COMES Maintenance je detailní digitální evidence všech činností pracovníků údržby, přehled stavu a spotřeby náhradních dílů a online sledování a vyhodnocení celkové nákladovosti údržby. V rámci tohoto projektu a díky integraci konceptů COMES OEE a COMES Maintenance je přesně sledován počet garantovaných cyklů na nástrojích a lisovacích formách. Jsou nastavena včasná a dopředná upozornění formou SMS a mailových eskalací na dosažení patřičného počtu cyklů pro další údržbu nástrojů a forem. Tím je zajištěna stálá kvalita nástrojů a tato funkčnost významně pomáhá snižovat zmetkovitost výroby nebo ztrát z nucených odstávek z důvodu vady na nástroji nebo formě.
Obr. 6: COMES Maintenance – ukázka mobilního terminálu údržby pro tablet
Digitální továrna jako investiční celek
Compas řešení Digitální továrny na platformě MES/MOM systému COMES je výkonné řešení digitalizace výroby pro oba hlavní segmenty výrob, pro sériové a zakázkové diskrétní výroby (stručně popsána výše), tak i pro dávkové výroby, včetně segmentů regulovaných výrob potravinářství, farmacie, výrobě zdravotních pomůcek a dalších, kde je COMES nejrozšířenějším systémem v ČR a SR. Skupina Compas ale může pomoci mnohem více, a to s budováním celých digitálních továren s možností dodávek integrovaných výrobních celků zajišťovaných druhou firmou skupiny Compas robotika. Od jednoúčelových i typových strojů, linek s roboty, balicích a paletizačních zařízení i logistických systémů včetně automatických regálových skladů a AGV flotil. Vše je integrováno digitálními funkcemi a vytváří výkonné a efektivní řešení továrny budoucnosti.
Autoři článku:
Compas automatizace, spol. s r.o.
Ing. Martin Samek, programátor analytik, vedoucí oddělení
Ing. Vlastimil Braun, jednatel
Knoflíkářský průmysl Žirovnice a.s.
Pavel Zvěřina, Generální ředitel
Pokud chcete budovat perspektivní řešení rozvoje moderních továren i s možností vlastního vývoje digitálních funkcí, neváhejte nás kontaktovat:
Compas automatizace, spol. s r. o., info@compas.cz, +420 567 567 111, www.compas.cz.
