Témata
Zdroj: Škoda Auto

Vrchlabský závod Škoda Auto patří mezi nejmodernější výrobní provozy koncernu VW. V říjnu finalizoval postupný přechod na sedmidenní týdenní výrobu s roční kapacitou 690 000 dvouspojkových přímo řazených automatických převodovek DQ200. Tento proces se neobejde bez potřebného stupně automatizace výroby s postupnou implementací nejmodernějších digitálních nástrojů, které zajišťují nejvyšší možnou přesnost výroby i při komplexních výrobních operacích.

Roman Dvořák

Je absolventem oboru Strojírenská technologie Fakulty strojní ČVUT v Praze, kde nakonec kombinovanou formu doktorského studia po dlouhých letech nedostudoval (...). V roce 1997 nastoupil do vydavatelství Vogel Publishing na post odborného redaktora vznikajícího strojírenského titulu MM Průmyslové spektrum. V roce 1999 přijal nabídku od německého vlastníka outsourcingovat titul do vlastního vydavatelství. 

Reklama

Od zahájení výroby převodovek po úspěšné transformaci vrchlabského závodu v roce 2012 se výrobní principy zásadně změnily. V dnešní době se čím dál více prosazují inovace z oblasti Průmyslu 4.0. Například v oblasti řízení výroby. Ve Vrchlabí moderní software Shopfloor Management nahrazuje dřívější papírovou formu. Tento proces řízení výroby, odehrávající se v převážné míře přímo na hale, zde má celkem čtyři úrovně. Od základní, kdy se na úrovni mistra řeší aktuální problémy ve výrobě aktuálního a předešlého dne, přes komplexnější pohled na výrobu, údržbu, kvalitu a logistiku po úroveň vedoucího závodu s vedoucími logistiky, výroby a technického servisu až po nejvyšší úroveň vedoucích výroby komponentů v rámci celé Škoda Auto.

Technologicky vysoce pokročilý závod Škoda Auto ve Vrchlabí pod vedením Dr. Ivana Slimáka hraje ve výrobě komponent důležitou roli a patří mezi nejmodernější závody v rámci koncernu VW. Díky transformaci pod jeho vedením se zde od roku 2012 vyrábí automatické sedmistupňové dvouspojkové převodovky (DSG) typu DQ 200. Současná roční kapacita činí 690 000 kusů. (Zdroj: Škoda Auto)

Efektivita stroje

Dříve se data z výroby zanášela do papírové podoby, nyní se jich co nejvíce sbírá automaticky, a to v rámci komunikace s řídicími systémy strojů a montážních pracovišť. Data se ukládají buď cloudově, nebo na lokální servery, z nich se pak vytvoří celkový report požadovaných dat, který následně slouží zástupcům výroby k vyhodnocení stavu výroby daného stroje a montážní linky. Jelikož se podle slov Jaroslava Macha, který je zodpovědný za Shopfloor Management, jedná o automatický sběr dat, nehrozí jakýkoliv zásah zvenčí, který by ovlivnil realitu.

Čištění dílů patří mezi velmi důležité operace. Díky technologii digitálního dvojčete ve Vrchlabí zmenšili zástavbovou plochu a eliminovali případné kolize. Podstatná byla i optimalizace nákladů. Investice představovala 2 mil. Kč s návratností méně než rok a obsluhující tři osoby mohly být využity na jiném pracovišti. (Zdroj: Škoda Auto)

Toto řešení, jako přídatnou komunikaci mezi stroji, si ve Vrchlabí vyvinuli sami jako nadstavbu na komerčně dostupný produkt. Vývoj systému byl realizován s cílem připravit univerzální řešení postihující komunikaci mezi jakýmkoliv strojem a pracovištěm v celém vrchlabském závodě. A jelikož se jedná o stovky strojů a pracovišť s různými řídicími systémy, bylo bezesporu velmi náročné vytvořit takovou univerzální platformu. Ve Vrchlabí tak vytvořili silné portfolio značných znalostních kompetencí, za kterým stojí tým technického servisu.

Výroba je plná senzorů, jež v jednom okamžiku poskytují tisíce naměřených dat, které je třeba zanalyzovat, vyhodnotit a téměř just in time promítnout do výroby. Převodovky se testují na stavech. Vykáže-li jedna nepatrnou abnormalitu, již zkontrolované převodovky z dané dávky se vracejí znova na testy. Převodovky se samozřejmě testují i v reálném provozu, kde hlavní slovo mají zkušení testovací jezdci, až pak teprve senzory na testovaných autech. Dle tohoto poznání se pak nastavují senzory na zkušebních stavech.

Reklama
Reklama

V rámci analýzy dat se primárně sleduje efektivita stroje a jeho hodinová produkce, na základě čehož se sestaví tzv. produkční profily, díky nimž je možné vyhodnotit např. pokles v produkci stroje v daný čas a nalézt příčiny. Systém zobrazuje realitu téměř „just in time“.

Selský rozum

Výroba je plná senzorů, které v jednom okamžiku poskytují tisíce neměřených dat, jež je třeba zanalyzovat, vyhodnotit a okamžitě promítnout do výroby. Operátorům na montážních linkách a obsluhujícím obráběcích strojů je podle slov Ivana Slimáka, vedoucího závodu Škoda Vrchlabí, často třeba věci vysvětlovat v širších souvislostech, aby se tak předcházelo možným pochybením. Chyba v digitálním světě má podle něho totiž nedozírné následky v tom reálném.

Ivan Slimák vedl transformaci vrchlabského závodu v roce 2012, kdy se fabrika změnila z montážního závodu na výrobce přesných převodovek. Tehdy začínali na denní produkci 1 000 kusů pro celý koncern VW. Bylo však třeba produkci zvýšit dvojnásobně, což předpokládalo absolutní přehled o komplexním toku zakázky celou výrobou. Jako příklad Dr. Slimák uvádí výrobu ozubeného kola II. rychlosti, kde je například velikost dávky 120 dílů. Vygenerují data matrix kód pro konkrétní dávku, kde od dodavatele vědí, o jakou materiálovou šarži se jedná, a začnou vyrábět. V rámci výroby z jednotlivých míst sbírají data a na konci před montáží tak vědí, jestli je celá dávka kompletní, či některé díly neprošly přísnou kontrolou na některém z pracovišť. Na základě tohoto je možné takto složitou výrobu řídit. Tato data se dále přenášejí přes montáž na závěrečný kontrolní stav. A pokud zde čidla vyhodnotí vyšší hlučnost daného ozubeného kola, je možné zjistit, kde se ostatní kola z dané dávky nacházejí. Dotyčná převodovka se rozebere, proměří, a pokud se přijde na závažný problém, výroba se okamžitě zastaví, aby nedošlo k montáži těchto kol.

Kooperující robot Kuka v mechatronice je vybaven velmi citlivým úchopovým mechanismem. Vkládá díly s absolutní přesností a eliminuje kontakt s okolím. Nepotřebuje žádný ochranný rám. Implementace byla provedena v roce 2016, návratnost činila 2,5 roku. (Zdroj: Škoda Auto)

Tímto byli ve Vrchlabí schopni výrazně snížit reakce na akustické problémy. Největší náklady ve zdejší výrobě představuje obrábění ozubení vysokých přesností. Denně zde spotřebují nástroje v hodnotě necelého jednoho milionu korun. Pomocí monitoringu lze samozřejmě zjistit, kdo danou dávku obráběl, s jakým nářadím a kdo prováděl kontrolu. „To je pro nás spojení digitálního světa s reálným, každý nese svoji osobní zodpovědnost,“ říká Ivan Slimák a pokračuje: „Toto nám hodně pomohlo, a proto máme velmi dobré výsledky v kvalitě výrobků a minimální zmetkovitost.

Místo pracovníků vykonává komplexní pracovní kroky při manipulaci s výkovky chytrý manipulační robot, který vkládá surové výkovky hřídelí převodovky v paletách k CNC obráběcím linkám. Naváděny jsou přitom senzorickými technologiemi internetu věcí. Následně odebírá obrobené díly převodovek a odkládá je do přepravního koše. V obou pracovních krocích přemístí robot za směnu celkem 900 kg. Zaměstnanci, kteří tuto těžkou práci doposud vykonávali, můžou plnit nové úkoly např. při výměně nástrojů a při měření. (Zdroj: Škoda Auto)

V současné době byl ve vrchlabském závodě Škoda Auto dokončen náběh historicky nejvyšší roční produkce automatických převodovek. V pracovním režimu sedm dnů v týdnu to představuje roční produkci 690 000 převodovek. Z původních pěti dnů v týdnu tento nárůst znamená ročně o 150 tis. převodovek více. 

Reklama

Plán je maximálně naplněn, nejsou žádné rezervy. V období, kdy se průmyslová výroba celosvětově snižuje, propouštějí se lidé, ve Vrchlabí naopak nabrali více než 250 zaměstnanců. Aby jak společnost Škoda Auto, tak její tuzemský trh Česká republika z procesu transformace vyšly posílené, pracuje automobilka společně se svými partnery na tom, aby se země stala jedním z center elektromobility. Konkrétně se mají do roku 2030 ve všech třech českých výrobních závodech společnosti Škoda Auto, v Mladé Boleslavi, Kvasinách a Vrchlabí, vyrábět elektrické vozy nebo elektrické komponenty.

Digitální dvojče v návrhu montážního pracoviště
Virtuální simulace všech pracovních kroků a výrobních procesů pomocí digitálního dvojčete umožňuje výstavbu a integraci pracoviště za plného provozu. Využitím počítačového modelu společnost Škoda Auto zkrátila realizaci projektu vkládání ložisek do převodovky zhruba o tři týdny. Kromě toho se díky optimalizaci prostorových nároků nového pracoviště dosáhlo úspory 40 m2 výrobní plochy oproti původnímu „klasickému“ návrhu. Řídicí programy robotů byly pro digitální dvojče vyvinuty ještě před tím, než byly stroje a jejich periferie v závodě fyzicky přítomné.
Během taktu, který trvá méně než 30 sekund, se na zřízeném výrobním zařízení do převodovky pomocí dvou robotů vkládá dvakrát po čtyřech ložiskách. Aby vzniklo přesné digitální dvojče reálné pracovní stanice, byl v počítači nejprve navržen 3D model. Celý proces zahrnoval důkladné napodobení robotických ramen, senzorové logiky a bezpečnostních prvků. Díky tomu bylo možné věrně nasimulovat všechny mechanické a kinematické procesy zařízení. Softwarové funkce dvojčete dokážou zprostředkovat vzájemnou komunikaci mezi všemi hardwarovými komponenty výrobní linky i jejími softwarově řízenými kontrolními procesy.
Pomocí tohoto nastavení technici vyvinuli, otestovali a optimalizovali řídicí elektroniku a také zjistili, kolik prostoru je potřeba pro nové pracoviště. Kromě toho také vyloučili kolizi robotických ramen a vypočítali ideální skladbu výrobního taktu. Digitální dvojče je možné mimo jiné využít i pro školení personálu.
(Zdroj: Škoda Auto)

12 kroků integrace prvků Průmyslu 4.0 pro efektivní a uhlíkově neutrální výrobu ve vrchlabském závodě Škoda Auto. (Zdroj: Škoda Auto)
Složitá konstrukce přímo řazené automatické převodovky (DSG) typu DQ200, které se aktuálně vyrábí ve vrchlabském závodě ročně 690 000 kusů sedm dní v týdnu – 38 % převodovek se montuje do vozů Škoda, zbylých 62 % do ostatních značek koncernu VW. (Zdroj: Škoda Auto)
Související články
CO2 neutrální strojírenská výroba

Automobilky procházejí transformací, která má zajistit, aby se nejpozději v roce 2050 staly "klimaticky neutrálními" v souladu s Pařížskou dohodou. I to je příčinou, proč výrobci představují nové koncepty mobility a hloubkově se zabývají cirkulární ekonomikou a ekologičností výrobních procesů.

USA: Sázka na stabilní trh

Spojené státy americké se řadí mezi největší vývozce na světě. Pro naše firmy představuje nejúspěšnější exportní destinaci z mimoevropských trhů. Za poslední období dochází k postupnému nárůstu našeho exportu, v roce 2019 poprvé v historii přesáhl 100 mld. Na trh USA vyvážíme zboží s nejvyšší inovační hodnotou, jako jsou např. letecké motory, zdravotnická zařízení či mikroskopy. Tyto komodity by se nyní mohly rozšířit o další sektory, jako například výrobní stroje pro high-tech výrobu.

Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Související články
Deset zastavení s JK: 3P - Pozoruj/Pochop/Podnikej

Série 10 rozhovorů s legendou inovační sféry Jánem Košturiakem je retrospektivou dílčích milníků, které jej na jeho osobní a profesní cestě potkaly a umožnily mu realizovat jeho sny, touhy a přání. Nahlížejme postupně do minulosti a hledejme společně okamžiky, které vytvářely Jánovu budoucnost a umožňovaly mu vidět za horizont zřetelněji než nám ostatním.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Na cestě ke zrození stroje: Závěrečné ohlasy

Série 10 článků konstruktéra Michala Roseckého během celého roku popisovala proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku se autor snažil čtenáře provázet tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Na cestě ke zrození stroje, část 8. Logistika

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Jak vést firmu k prosperitě ve složité době,
Část 3. Od inovací k produktu

Pro letošní rok jsme společně s Českou asociací interim managementu připravili sérii 10 podcastů, do kterých si renomovaný krizový manažer Petr Karásek zve své hosty. V minulém dílu k diskuzi s ním usedl Jiří Vaněk, bývalý kolega z Karosy Vysoké Mýto a v současné době zastávající post technického ředitele společnosti Ammann Czech Republic, a Petr Novague, průmyslový designer světového renomé.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Pokud chceme změnit svět, musíme začít u sebe

Rozhovor Jána Košturiaka s Andrejem Bielikem, majitelem a šéfem společnosti BOST o kolaborativních robotech, jejich efektivitě nasazení v praxi, o budoucnosti moderní výroby, ale i o běžném životě podnikatele.

Chceme svítit

Povědomí o bývalém vojenském prostoru Stříbro v západní části naší republiky přinášejí buď vzpomínky osobního rázu, nebo přicházejí skrze narukované, kteří zde společně, převážně s romskými spoluobčany z tehdejšího východu Československa, v tankových praporech chránili naši republiku proti vpádu západních imperialistů. Doba se naštěstí změnila. Nyní je to rozvíjející se region jak díky blízkosti k Německu a hlavní dálniční tepně, tak i zásluhou generace techniků, kteří se zde kolem plzeňské Škody zrodili a po jejím rozpadu a rozmělnění se vydali na cestu soukromého podnikání ve strojírenském oboru. Do jedné z takových firem, nacházející se v Kladrubech u Stříbra, jsem se vypravil. Důvodem byla ukázka vzniku a růstu dalšího partnerství s dodavatelem technologií obrábění, společností Mazak.

Zlatá medaile pro prof. Kassaye

Po dvouleté pauze, zapříčiněné hygienickými opatřeními ke snížení šíření pandemie koronaviru, se opět otevřely brány MSV v Brně, v rámci kterého se udílejí i ocenění Zlatých medailí. A to jak vystaveným exponátům, tak tradičně, již od roku 2006, díky iniciativě redakce našeho časopisu, také ocenění osobnosti za její celoživotní tvůrčí technickou práci a dosažené inovační činy.

Škoda Auto zahájila výrobu baterií pro EV

Baterie MEB určené k pohonu čistě elektrických vozů Škoda Enyaq a Enyaq Coupé iV vznikají na výrobní lince v hlavním závodě v Mladé Bolesaly ve třech verzích. Liší se počtem bateriových modulů (8, 9 či 12), a tedy i celkovou kapacitou. Kromě elektrických SUV značky Škoda jsou určené i pro další vozy koncernu Volkswagen postavené na platformě MEB.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit