Jak zautomatyzowaliśmy transport wewnętrzny dla klienta z branży automotive? (case study)

0
262
Case Study - text concept with notebook, coffee mug, bar graph and pie chart on wooden background - 3d render illustration.

Przemysł motoryzacyjny, zarówno w Polsce, jak i całej Europie, jest największym odbiorcą robotów przemysłowych. Szacuje się, że ponad 70% zainstalowanych robotów pracuje właśnie w branży samochodowej. Wynika to nie tylko z ich wydajności, ale i odporności na trudne warunki pracy, takie jak wysokie zapylenie i temperatura oraz opary gazów, które u ludzi mogą powodować uszczerbki na zdrowiu. Celem nadrzędnym zastosowania maszyn jest podnoszenie efektywności poszczególnych procesów, np. transportu wewnętrznego. Właśnie z takim wyzwaniem zwrócił się do nas jeden z klientów. Oto szczegóły.

Firma produkcyjna z branży automotive wdrożyła rozwiązanie automatyzujące transport wewnętrzny

Czas czytania: ok. 5 min

Z artykułu dowiesz się:

  • Czym jest samonawigujący robot?
  • Co uwzględnić przygotowując się do wdrożenia AGV?
  • Jak zapobiegać błędom w transporcie na AGV?
  • Jaki jest zwrot z inwestycji w AGV?

Postawiono przed nami zadanie opracowania rozwiązania automatyzującego transport wewnątrz hal produkcyjnych. Po przeprowadzeniu dokładnej analizy potrzeb klienta, zaprojektowaliśmy i wdrożyliśmy dwa elementy:

  • samonawigującego robota z funkcją podnośnika oraz
  • dostosowany do niego regał pełniący funkcję odbiornika i podajnika.

Powody wdrożenia samonawigującego robota

Kluczową korzyścią wynikającą z zastosowania tego rozwiązania jest to, że rola operatora ogranicza się wyłącznie do wyznaczenia za pomocą dedykowanej aplikacji punktu docelowego, a robot przewozi ładunek we wskazane miejsce w magazynie lub hali fabrycznej bez dodatkowego wsparcia – sam wybiera optymalną trasę, omijając potencjalne przeszkody i unikając kolizji z ludźmi.

Dodatkowa wartość: Montaż autonomicznego systemu transportowego nie wymaga ingerencji w strukturę budynku, czy montażu dodatkowych zabezpieczeń.

Etap 1 – określenie założeń dot. zautomatyzowanego transportu wewnętrznego

O szczegółach zaprojektowanego przez nas systemu zadecydowały założenia, jakie doprecyzowaliśmy przed przystąpieniem do realizacji projektu. Dotyczyły one między innymi: standardu palet, na których transportowany jest towar oraz wagi przewożonych materiałów.

Zgodnie z przyjętymi założeniami:

  • wózek powinien zapewnić 8h nieprzerwanej pracy w środowisku produkcyjnym,
  • zmodyfikowane systemy podajników rolkowych powinny być całkowicie mechaniczne i kompatybilne z obecną wersją,
  • użytkownik powinien mieć możliwość samodzielnego programowania ścieżek oraz konserwacji.

Etap 2 – wskazanie potencjalnych zagrożeń i sposobów ich zapobiegania

Bezpieczeństwo i niezawodność systemów automatyzujących proces produkcji są kluczowe. Dlatego kolejnym krokiem poprzedzającym wdrożenie zaprojektowanych przez nas rozwiązań było określenie potencjalnych błędów, jakie mogą się pojawić podczas samego wdrożenia systemu oraz podczas jego późniejszego eksploatowania.

Analiza wykazała potencjalne zagrożenia wynikające z automatycznego cyklu transportu i transportu materiału na AGV, takie jak:

  • przerwanie zadania, wymuszające ingerencję ze strony operatora,
  • niewykonanie lub pominięcie zadania transportowego,
  • zbyt długi czas realizacji.

Bezpośrednim skutkiem wymienionych wyżej błędów może być spowolnienie lub całkowite zatrzymanie produkcji, dlatego tak ważne było, by projektowany przez nas system w jak najwyższym stopniu minimalizował ryzyko ich wystąpienia.

Wyszczególniliśmy również kilka innych możliwych błędów, po czym określiliśmy działania, jakie należy podjąć, by ich uniknąć.

Zastosowane rozwiązania.

Określenie ryzyk i analiza możliwych błędów.
Określenie ryzyk i analiza możliwych błędów.

Etap 3 – testy w celu optymalizacji poszczególnych rozwiązań

W kolejnym etapie naszych prac przeprowadziliśmy szereg testów, których efektem było wyznaczenie optymalnej trasy wózka AGV oraz stref, na obszarze których może poruszać się robot – tak by były one w 100% zgodne z zasadami panującymi w zakładzie produkcyjnym.

Doprecyzowaliśmy również zasady ruchu dla robota. Określały one m.in.:

  • maksymalną dozwoloną prędkość, z jaką może się poruszać w korytarzu o szerokości > 1700 mm;
  • konieczność obniżenia prędkości do 0,3 m/s w sytuacji, gdy w odległości 500 mm od niego pojawi się przeszkoda lub przejście dla pieszych;
  • obowiązek przestrzegania znaku STOP znajdującego się przed skrzyżowaniem.

System przewiduje również możliwość określenia strefy, w ramach której robot emituje dźwięk ostrzegawczy i zwalnia do 0,3 m/s, gdy w odległości 500 mm od niego pojawi się przeszkoda.

Ze względu na automatyzację rozwiązania, konieczne okazało się przerobienie podajnika rolkowego. Zaproponowany przez nas podajnik ma wymiary zgodne z wymiarami regałów obecnych na hali produkcyjnej, dzięki czemu ingerencja w layout nie była konieczna. Po zmianach robot wjeżdża pod regał, gdy pobiera lub odkłada materiał, dzięki czemu drogi transportowe nie są blokowane podczas dokowania, co znacząco wpływa na optymalizację całego transportu w firmie.

Podczas testów:

  • sprawdziliśmy funkcjonowanie AGV wraz z podajnikiem rolkowym, jego współpracę z otoczeniem i dystans hamowania;
  • wykonaliśmy statystykę zatrzymań;
  • wzbogaciliśmy interfejs o uwagi ze strony użytkowników;
  • sprawdziliśmy precyzję, stabilność i niezawodność dystrybucji nawigacji;
  • sporządziliśmy instrukcję pracy standardowej.

Efekty wdrożonych rozwiązań

Przez trzy tygodnie testowaliśmy wdrożone przez nas rozwiązania, co pozwoliło nam zebrać dane umożliwiające porównanie efektywności AGV i małego pociągu logistycznego. Wyniki naszej analizy są następujące:

 

efekty zastosowania AGV
efekty zastosowania AGV

Ponadto obliczyliśmy, że po zniwelowaniu przeszkód i optymalizacji trasy, efektywność trasy wyniesie 70% dla AGV oraz 80% dla pociągu logistycznego. Docelowa pojemność wyniesie wówczas 187 pętli w przypadku autonomicznego transportu oraz 178 pętli dla małego pociągu.

Wyniki osiągane przez AGV pozwalają szacować, że zwrot z tej inwestycji nastąpi już w 14 miesiącu funkcjonowania systemu. To doskonała wiadomość dla przedstawicieli przemysłu motoryzacyjnego, którzy planują wdrażać rozwiązania automatyzujące transport wewnątrz ich hal produkcyjnych czy magazynów.

Jeżeli Cię zainteresowaliśmy i chciałbyś poznać możliwości zastosowania Przemysłu 4.0 w Twoim zakładzie skontaktuj się z nami (EC@crusar.eu), a nasi specjaliści wykonają dla Ciebie bezpłatny audyt wybranych procesów produkcyjno-logistycznych.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here