Átlátszó lökhárítók?
A Sigma rendszerintegrátor és a Turck együttműködése tette képessé a Magna autóipari beszállítót arra, hogy megfelelő technológiával, ügyes szoftvermegoldásokkal és az UHF-RFID azonosítástechnikai megoldással kényelmetlen árnyékolási intézkedések nélkül valósítsa meg az egyértelmű termékazonosítást. Ezáltal az autóipari beszállító végfelhasználó lökhárító-gyártóüzemében ma már biztosan kizárhatók a téves termékazonosításból adódó hibák.
Ha a lökhárítókat nem is, de a gyártásukat átláthatóvá teheti az RFID
A marketing pszichológiájában „korai befogadóknak” nevezik azokat a felhasználókat, akik arra vállalkoznak, hogy egy technológiai újdonság első felhasználói legyenek. Ilyen „korai befogadó” volt az első mobiltelefon vagy az első okostelefon vásárlója, vagy az a személy, aki elsőnek vásárolt elektronikus könyvolvasó (e-book) készüléket, hogy az utóbbi évekből is idézzünk példát. Kétségkívül a jelenkori ipari szektor legfontosabb korai befogadóit az autóipar gyártói között találjuk. Ők vettek először használatba szériatermékekben olyan korszerű anyagokat, mint a szénszál-erősítésű műanyagok, és mindig is élen jártak a gyártásautomatizálásban. A gépkocsigyártók voltak a terepbuszmegoldások korai befogadói, és manapság éppen az ipari Ethernet korai befogadóiként segítik a technológia gyors és széles körű terjedését. A megrendeléslisták és az automatikusan azonosított munkadarabok összekapcsolásának is az autóipar volt a legfontosabb korai befogadója, kezdetben a vonalkód, ma már egyre inkább az RFID felhasználásával.
Végellenőrzés: a Turck RFID-író/olvasófeje (fent) azonosítja a vizsgálat alatt álló lökhárítót a belerögzített RFID-tag segítségével. A Sigma Graidware szoftvere mutatja a leolvasott adatokat a megjelenítőn
A Magna Exteriors and Interiors (MEI) autóalkatrész-gyártó volt az, aki számára a szászországi Sigma rendszerintegrátor cég az elmúlt évben egy teljesen zökkenőmentesen működő, RFID-alapú gyártásirányítási rendszert valósított meg. Az UHF RFID-technológia nagy távolságról is biztonságos leolvasást tesz lehetővé. Ezek a rendszerintegrátorok által ígért nagy leolvasási távolságok azonban gyakran nem problémamentesek. Gyakran előfordul ugyanis, hogy a leolvasófej olyan – közelben levő – azonosítócímkék (tagek) jelenlétét detektálja, amelyeknek az adott pozícióban nincs jelentőségük. Azonban a Sigma szakértői – a Turck RFID-specialistáival együttműködve – képesek voltak mindezeket a nehézségeket megoldani ebben az előzmények nélküli, „úttörő” projektben, és sikerült az RFID-rendszer minden előnyét kiaknázniuk a végfelhasználó üzemében folyó gyártás támogatására.
A Magna Exteriors and Interiors (MEI), a Magna International 100%-os tulajdonában álló üzemének lehetőségei a forma-, gyártmány- és gyártástervezés, a szerszámozás, a gyártás, a szerelés, a minőségvizsgálat, a gyártmányfejlesztés, a piackutatás, a termékminősítés és a villamos és elektronikus rendszerintegráció teljes spektrumát felölelik. A termékek között a legkülönbözőbb típusokat találjuk az első és a hátsó rendszámtábláktól, a külső világítás elemein, a kompozit karosszériaelemeken, formatervezett üvegeken és a motorháztető vagy karosszéria alatti szerelvényeken és más strukturált autóipari termékeken át a teherautógyártás, a megújuló energia hasznosítása, a fogyasztásicikk- és ipari piac szerelvényeiig. A Magna International cég által a nyugat-szászországi Meeraneben nemrég épült telephelye tovább bővítette a vállalat európai gyártóhelyeinek sorát. 2012 óta a MEI Meerane a Volkswagen Golf VII-es modelljéhez gyárt első és hátsó lökhárítókat, amelyeket a gyártósorban való felhasználáshoz pontosan időzített (just-in-sequence) ütemezésben szállít a VW moseli (Szászország) gyártóüzeme részére.
Az RFID- és az UHF-technológia kiválasztása
A MEI Meerane cégvezetése az új telephely tervezése során úgy döntött, hogy RFID-technológiát alkalmaz automatikus gyártásirányítási és logisztikai rendszerének azonosítási feladataihoz. A Magna többi telephelyén használt vonalkódos azonosítás felhasználási lehetőségét megvizsgálták, majd elvetették, amelynek elsősorban az RFID rugalmasabb alkalmazhatósága volt az oka. Ezenkívül az RFID-vel – a vonalkódos megoldással szemben – gyorsabb és hibamentesebb azonosításra számítottak.
A minőségbiztosítás és a felületkezelési munkaállomások ugyancsak fel vannak szerelve a Turck TN865-Q150L170-V1147 típusú RFID-leolvasóival
A projekt kezdetén a nagyobb leolvasási távolság miatt az UHF-RFID-megoldást választották kiindulási alapul. Mivel minél nagyobb a leolvasási távolság, annál nagyobb az esély arra, hogy az olvasófej hatókörében a pillanatnyilag érdekes azonosítócímkén kívül – akaratlanul – egy másik is megjelenik, ezért szoftveres szűrőket kellett beépíteni a téves leolvasások zavaró hatásának kiküszöbölésére. Ezeket a Sigma Chemnitz cég fejlesztette ki, és a Graidware AutoID szoftvercég integrálta a gyártásirányító rendszerbe.
Az UHF író/olvasófejek (fent) ellenőrzik a kész lökhárító elhelyezését a szállítókonténerben
Átlátható folyamat
Amikor a nyers lökhárítótest elhagyja a fröccsöntőgépet, azonnal ráhelyeznek egy RFID-taget, amelyet a szoftver feljegyez, és a továbbiakban a teljes gyártási és logisztikai folyamat során felhasznál a munkadarab követésére. A lakkozási művelet előtt a lökhárítónak a továbbítópályán elfoglalt pozícióját detektálja az RFID-olvasó, és feljegyzi az a középszintű szofver, amely minden egyes munkadarab helyzetét nyilvántartja, és ezzel a gyártásközi minőség-ellenőrzéshez is adatokat szolgáltat. A lakkozási folyamat végeztével a munkadarabról a festőüzemben tárolt összes adat a munkadarabot leíró adatbázisrekordba íródik. Ezt követően a lökhárítók tárolókonténerekbe kerülnek, aszerint osztályozva, hogy milyen autótípushoz alkalmas a bennük tárolt lökhárító. Az AutoID Graidware pozíciónyilvántartó szoftver nemcsak a jelek leolvasásáért felelős, hanem fejlett algoritmusokkal ellenőrzi is a pozícióadatokat a „hihetőség” szempontjából. A szomszéd szállítópályákon, vagy az épp arra haladó villástargoncákon szállított, és RFID-azonosítóval ellátott munkadarabokból származó zavarójeleket téves leolvasásnak minősíti a szoftver, és kiszűri az értékelhető információk közül. A felügyelt tárolókonténerek ideiglenesen tárolódnak mindaddig, míg a következő alkatrészre vonatkozó igény meg nem jelenik. A rendszer rögzíti és feldolgozza a tárolókonténer helyét is.
A végső gyártási lépést követően a festett lökhárítókra felszerelik a tartozékokat (a parkolássegítők távolságszenzorait, a ködlámpákat stb.) a termék egyedi konfigurációs leírásának megfelelően. Az RFID-tagből kiolvasott információ az OPC- (gyártásirányító) -szerveren keresztül vezérli a gép működését, kijelzi a soron következő gyártási lépést, az éppen feldolgozás alatt álló lökhárító konfigurációját, és betölti az ehhez tartozó aktuális vezérlőprogramot a hegesztő- és lyukasztógép vezérléséhez. Ha valamelyik gépbe hibás pozícióban kerül a következő megmunkálási lépésre váró lökhárító, vagy maga a gép meghibásodik, a gép kezelője figyelmeztető jelzést kap. A művelet csak azután kezdődhet el, miután a kezelő minden hibajelzés okát megszüntette. Ennek következtében csökken a megmunkálási hibák száma és a selejt mennyisége. A gyártási folyamat és az ezt követő minőség-ellenőrzés végeztével a kész lökhárítókat a megfelelő szállítókeretre helyezik, ennek segítségével az összeszerelő üzembe szállítják a felhasználási igénynek megfelelő sorrendben. Végezetül a lökhárító helyes pozícióját is ellenőrzik a szállítókereten, mivel ez alapvető fontosságú ahhoz, hogy a beszállított lökhárító gördülékenyen illeszkedjék az összeszerelő cég gyártási folyamatához.
A megoldás előnyei
A gyártási folyamat során gyűjtött adatok a Graidware közvetítésével továbbíthatók külső partnerek által létrehozott szoftveralkalmazások, pl. az ERP (Enterprise Resource Planning – komplex vállalatirányítási szoftverrendszer) vagy a WMS (Warehouse Management System – a raktárkészletet nyilvántartó szoftveralkalmazás) számára. Ez lehetővé teszi, hogy a felhasználó valós időben tarthassa ellenőrzése alatt a gyártási folyamatot. Az RFID-azonosító címkék elhelyzésével a lökhárítókon a felhasználónak lehetősége nyílik arra, hogy a gyártásban vagy a raktárban tartózkodó minden egyes darabot nyomon követhessen, és egyedileg azonosíthasson mindaddig, amíg el nem hagyja az üzemet. Ráadásul a gyártás minőségi vonatkozásainak statisztikai elemzésére is lehetőség nyílik, csökkenthetők a vásárlói panaszok és optimalizálhatók a költségek. Megszűnnek a munkafolyamat során megsérült vonalkódokból eredő azonosítási nehézségek, és – mivel a személyzet feladata egyszerűbb – az új munkavállalók hamarabb és kisebb költséggel taníthatók be. Összességében a folyamat időigényét és költségeit tekintve egyaránt jelentős a megtakarítás. Ezek megvalósítására választotta a MEI a Sigma Chemnitz GmbH-t, az pedig ezért választotta a Turckot partnerként az UHF RFID-megoldás beszállítójául. A Turck mellett szólt az az érv is, hogy az RFID-eszközei hiánytalanul megfeleltek az ipari környezetben felmerülő követelményeknek.
A teljes termékválaszték
A Turck-választék előnyben részesítésének csak a kezdete volt a háromféle tokozatban kapható RFID-író/olvasófejek használatba vétele. A Sigma ezt követően a Turck teljes automatizálási eszközválasztékából válogatott ehhez a projekthez. A Q150 RFID-olvasókat használták a rövid (<1,5 m) leolvasási távolságú azonosítási feladatokhoz. Másutt, ahol nagyobb leolvasási távolságra volt szükség, a Q240-író/olvasófejek váltak be. Néhány különleges folyamatlépésnél a legnagyobb hatótávolságú Q280-eszközök használatára is sor került. Ezek akár 5 m távolságból is lehetővé teszik a leolvasást. A projekt során a sok leolvasási lehetőséget éppúgy kihasználták, mint a hosszú hatótávolságot. A Sigma a robusztus BL67 gateway eszközöket és a megfelelő I/O-modulokat is beépítette a rendszerébe, sőt csatlakozókábeleket, tápegységeket és szenzorokat is rendelt a Turcktól.
„A Turck-megoldás legnagyobb előnye, hogy a „triggerek”, a folyamatok fázisait indító érzékelők – például a fényérzékelők, vagy ahol erre volt szükség, a lábkapcsolók – közvetlenül csatlakoztathatók ugyanahhoz a BL67 I/O-rendszer gateway-hez, amelyhez az RFID-olvasók is csatlakoznak – tekintet nélkül arra, hogy maguk a szenzorok a Turck gyártmányai-e, vagy sem” – mondja erről Frank Pyritz, a Sigma ügyvezető igazgatója.
A gyártás ütemezetten indult
Az első ajánlatkérés 2011 májusában érkezett, és a MEI 15 hónappal később, az előre kitűzott időpontnál korábban elindíthatta az üzemet. „Ez különösen figyelemreméltó egy ilyen komplex projekt esetében. Képesek voltunk az üzemet használatba venni a tervezett időpont előtt” – magyarázta Jens Turschner, a Magna Exteriors & Interiors Meerane projektigazgatója, és hozzátette: „Az ilyesfajta projektek csak akkor működnek, ha minden részt vevő partner tökéletesen együttműködik. A Sigma cégben mi megtaláltuk azt a partnert, amely nemcsak megvalósította azt, amit vártunk tőle, de számos értékes javaslatot is tett más területek optimalizálására.”
Hendrik Rothe, a Magna Exteriors & Interiors Meerane ügyvezető igazgatója sem bánta meg a Sigma és a Turck melletti döntésüket. „Nagyon elégedettek vagyunk a megoldásssal. Időben el tudtuk kezdeni a gyártást, és gyártási folyamataink hibátlanul működnek. Néhány időigényes művelet kiiktatásával jelentősen csökkenthettük a feldolgozási időt” – összegzi a véleményét Rothe.
Szerző: Udo Branigk, projektvezető – Turck
Turck Hungary Kft.
1117 Budapest, Infopark,
Neumann János u. 1/E
Tel.: +36 1 477 0740,
Fax: +36 1 477 0741
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.turck.hu
Még több Turck
