Témata
Reklama

Výrobní systémy pro zpracování plechu

Výrobní systémy lze charakterizovat jako věcná, časová, prostorová a organizačně jednotná seskupení hmotných zdrojů a pracovních sil určených pro výrobu daného výrobního programu, který je určen sortimentem, množstvím výrobků, jež mají být vyrobeny v určitém stupni jakosti za dané časové období.

Technicko-organizační úroveň výrobních systémů, jejich specializační struktura, stupeň mechanizace, automatizace, kooperace a integrace jsou závislé na vzájemném působení řady faktorů (prvků a požadavků). Mezi nejdůležitější z těchto faktorů patří:

- výrobek (konstrukčnětechnologická koncepce a frekvenční požadavky);
- materiál a polotovary;
- výrobní stroje, dopravní, manipulační a kontrolní zařízení;
- technologie (tváření, obrábění, svařování, montáže apod.);
- pracovníci (kvalifikace, odbornost);
- energie (druh, způsob předávání, množství);
- organizace výrobního procesu (časová a prostorová struktura).

Charakteristickou vlastností výrobního systému je flexibilita, tzn. snadnost změny výroby na stejném zařízení.

Reklama
Reklama
Reklama


Zjednodušené schéma struktury výrobně montážního systému. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Historie automatizovaných výrobních systémů v ČR

Počáteční informace, realizace a informační zdroje o automatizovaných výrobních systémech (AVS) jsou z období 1960 až 1970. V následujících letech se objevují první praktické realizace, kdy ČSSR zaujímá v této oblasti hlavní postavení na světě. Toto období lze vymezit roky 1972 až 1985 a můžeme je uvést následujícími realizacemi: např. PVS 400, IVU do Tesly Kolín, ROMO Fulnek, Tona Pečky. Na přelomu osmdesátých a devadesátých let pak zažívá tento obor celkový útlum, a to hlavně v praktických realizacích. Od roku 1995 ale již opět prosperuje a AVS jsou dále aplikovány. Největší pokrok v této oblasti plechotvářecích strojů zaznamenala firma Trumpf Praha, kterou následovaly firmy RAS Reinhardt Maschinenbau, Salvagnini Italia, Boki Robotizované systémy, Stopa Anlagenbau a Sonderhoff Engineering.

Role vysokoškolského pracoviště

Výuka Výrobních systémů započala na Ústavu výrobních strojů a zařízení na FS ČVUT v letech 1985 až 1989. V následujících letech byla část tohoto předmětu začleněna do předmětu Automatizace výrobních strojů, a to zhruba do roku 1994. Později byla část této výuky začleněna do předmětu Výrobní stroje, a tak tomu je i v současné době, kdy je o této problematice přednášeno. Vlastní konkrétní výuka AVS je v předmětu Projekt, v rámci kterého musejí studenti navrhnout a vymodelovat AVS. Na jiných vysokých školách byly v této době zakládány katedry nebo ústavy, které ve svém názvu „výrobní systémy“ přímo obsahují.

Automatizační výrobní systémy je nutno realizovat z důvodu zkvalitnění výroby, zvýšení produktivity, snížení nákladů, zvýšení konkurenceschopnosti a zvýšení flexibility.

Dále je nutno dodržet pokud možno kompozici AVS z hlediska skladů, výrobních zařízení, dopravních a manipulačních zařízení, kontrolních zařízení či operátorů.
Důvodů, proč jsou projektovány a vytvářeny AVS, samozřejmě může být i více. Mohou to být úkoly ryze výzkumné, jak v oblasti konstrukce, tak v oblasti technologie a oblasti řízení, a to i s ohledem na jejich propojitelnost a kombinace. Dále to mohou být projekty za účelem mezioborových vazeb apod. AVS znamenají jedinou cestu, jak v současnosti a v blízké budoucnosti zajistit vysokou produktivitu při opakovatelné přesnosti a kvalitě výroby. Je to jediná cesta, která vede zároveň i k dalším vědeckovýzkumným poznatkům, jak zpracovávat nové typy materiálů a stále více propojovat různé typy materiálů v jeden celek a získávat tak vyšší kvalitativní vlastnosti a užitné hodnoty.

Spolupráce s průmyslem

Ústav výrobních strojů a zařízení se v minulosti podílel a v současnosti spolupracuje na řadě významných projektů. Uvedené spolupráce vznikly na základě požadavku firem, které potřebovaly další rozvoj a neměly dostatek poznatků, jak více využívat výkonné technologie, které vlastnily. Spolupráce je prováděna v různých oblastech. Zpočátku jde hlavně o zpracování studie, jak by měl uvedený AVS vypadat. Při tomto postupu se musí vycházet ze znalosti výrobního programu firmy, technologie firmy, dále ze znalosti konstrukce výrobků, ze znalosti další možné inovativní schopnosti firmy, personálního složení firmy a dalších parametrů, jako je např. filozofie dalšího směřování. V rámci této spolupráce jsou zpracovány layouty a návrhy řady pracovišť, případně spolupráce při inovaci výrobků, kdy se na základě budoucích technologií mění i technologické a konstrukční procesy. Další krok spolupráce spočívá v rámci podpůrných činností v programech MPO ČR agentury CzechInvest a následně realizaci kapacitních a výkonových výpočtů s ohledem na získání přehledu o úsporách v oblastech energie, materiálu a času.

Realizace ve firmě Tritón Pardubice

Vlastní realizace automatizovaných výrobních systémů byly započaty na základě požadavku některých firem v roce 2007. V následující části textu je představen podíl Ústavu výrobních strojů a zařízení na realizaci ve firmě Tritón Pardubice, ve Starém Mateřově, jenž je čtenářům MM Průmyslového spektra z celé řady reportáží dobře známa. Začátek spolupráce vznikl na základě prvotního jednání v roce 2009, kdy byl i navržen prvotní zjednodušený layout. Dále následovala realizační fáze a tou byla výstavba nové haly v roce 2009. V roce 2010 byly dodány kompletní technologie - tj. celý AVS. V následujícím roce byla dokončena nová lakovna a další realizace na robotizovaných svařovacích pracovištích, montážní lince, balicím systému a dopravním automatizovaným systému. V roce 2013 byla dokončena výstavba druhého AVS v rámci výzkumného centra. Hodnota investic přesáhla 300 mil Kč.

Ukázka výrobního programu firmy Tritón Pardubice.



Firma Tritón Pardubice se zabývá výrobou počítačových rozvaděčů, datových center, silnoproudých rozvaděčů, vybavení šaten, zdravotnického nábytku a ostatního příslušenství.

Firma Tritón Pardubice a pohled na uskupení AVS.



Pro představu, jak je zajištěna organizace výroby v této firmě, poslouží zobrazení konfigurace výroby. Jak již bylo zmíněno, je zde realizován AVS v následující konfiguraci, kterou zobrazuje současný layout.


Layout uspořádání výroby ve firmě Tritón Pardubice. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Celkové uspořádání na uvedeném layoutu je členěno do dvou základních částí, kdy prioritní je výrobní uskupení, jehož základem je právě AVS, další výrobní celky, skladové a manipulační hospodářství a dále výzkumné a vývojové centrum, kde je AVS v menším provedení a rozsahu. Tomuto layoutu, respektive vlastnímu uspořádání výrobních prostředků, než začala vlastní realizace, předcházely různé studie uspořádání a byly k nim zpracovány ekonomické výpočty a výpočty technických a technologických parametrů použitých strojů.

Návrhy layoutů při přípravě řešení.


Příklad výpočtů pro realizace AVS. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Uvedený systém je začleněn do celkového uspořádání firmy tak, jak je uvedeno v layoutu firmy. Samotné jádro je tvořeno skladovacím systémem Stopa, který zahrnuje 535 skladovacích míst při jednotném zatížení 3 000 kg, dále jsou zde zakomponovány vysekávací lisy TruPunch 5000 (7000) v plné automatizaci pro přípravu polotovarů. Pro ohýbání jednotlivých výseků byla zvolena centra Multibend Centre 79-22 od firmy Ras a ohraňovací systém TruBend Cell 5000. Dále je tato část doplněna svařovacími robotizovanými pracovišti od firmy Boki Robotizované systémy, lakovací linkou od firmy Galatek, montážními pracovišti a balicím automatem od firmy Cymorek a následně je celý tento soubor zařízení doplněn indukčně vedenými automatickými vozíky od firmy E&K Automation. Systém je dále vybaven jednoúčelovými linkami pro tvarování profilů od firmy Swah, dále jednotlivými ohraňovacími lisy od firmy Trumpf a ještě jedním individuálním systémem pro ohýbání od firmy Ras. Dále je pro kompletaci a různé provedení dveřních částí použit automatický systém pro zasklívání a nanášení těsnicí pěny od firmy Sonderhoff Engineering. Pro celkovou přehlednost je firma vybavena regálovými systémy Kardex.

Popsané řešení je na vysoké technické úrovni, o čemž svědčí mj. i fakt, že realizace tohoto AVS byla vyhodnocena jako třetí nejlepší realizace v Evropě.

Výrobní zařízení ve firmě Tritón Pardubice v rámci realizace AVS.

Ing. Vladimír Šefrna, CSc., MBA
FS ČVUT
Vladimir.Sefrna@fs.cvut.cz

Článek byl zveřejněn v monotematické příloze strojírenského měsíčníku MM Průmyslové spektrum ŠTÍHLÁ VÝROBA A LOGISTIKA na straně XX.

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 140438
Datum: 15. 04. 2014
Rubrika: Monotematická příloha / Štíhlá výroba a logistika
Autor:
Firmy
Související články
Flexibilní sklady z Liberce pro celý svět

Automatizace zefektivňuje výrobní procesy i tok materiálů, do jisté míry řeší nedostatek pracovních sil, přispívá k transformaci na digitální podnik, ale hlavně šetří náklady. Stejně to vidí také společnost Trumpf, která vyrábí stroje na zpracování plechů a profilů již tak rychlé a výkonné, že veškeré přípravné procesy je mohou doslova brzdit. Proto přišla na trh již v roce 2007 s automatizovanými sklady TruStore, které řeší většinu výše zmiňovaných důsledků moderní doby.

Efektivní logistika a výroba s podporou průmyslového inženýrství

Rok 2008 měl ve společnosti Kopos Kolín podobný průběh jako u jiných výrobců a dá se říci, že během krátkého období došlo k velikému snížení poptávky produktů. Proto bylo nutné v následujících letech udělat úsporná opatření. Jedním z kroků byl v roce 2009 audit společnosti z lean pohledu.

Efektivní a štíhlá logistika

Logistika jako celek je obor natolik komplexní, že bychom se jím mohli zabývat mnoho čísel časopisu. V tomto článku se autor snažil přiblížit pojem logistika z pohledu efektivního zajištění chodu výroby, řízení zásob a materiálu. Zaměříme se tak na podpůrné logistické procesy, nikoli na logistiku jako celek v propojení dodavatelsko-odběratelského řetězce.

Související články
Autonomní roboty jdou s dobou

Výrobci, i např. v potravinářském sektoru, se stále častěji setkávají s požadavkem na rozšíření možností nabídky, aniž by to negativně ovlivnilo produktivitu. Takové požadavky zvyšují objem, ale i složitost testování. Bruno Adam, ředitel evropských projektů mobilních robotů společnosti Omron, vysvětluje, jak se inteligentní mobilní roboty přizpůsobují, aby splnily požadavky na výrobu potravin v budoucnosti.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Podpora zavádzania LOTO

Po úspešnej fáze implementácie konceptu TPM (Total Productive Maintenance) sa vedenie spoločnosti DS Smith, závod Martin, rozhodlo doplniť systematický prístup starostlivosti o výrobné zariadenia rovnako dôležitou súčasťou, nasmerovanou na starostlivosť o pracovníkov. Všetky aktivity súvisiace s výkonom údržby, obsluhy, nastavovania a dolaďovania výrobných zariadení sú späté s výkonom ľudskej práce a teda fyzického kontaktu človeka so strojom.

Řízené nápravy na transportních vozících

Přepravní systém používaný ve výrobních a montážních závodech za tahačem se nazývá milk run.Tento systém je složen vždy z tahače, který má za sebou zapřažených nejčastěji čtyři až pět vozíků v tzv. vláčku. Umožňuje efektivní a řízenou přepravu dílů, výrobků a materiálu, ale má i svá úskalí.

Štíhlá výroba v technologii tváření

Česká společnost Conteg je jedním z největších výrobců IT a průmyslových rozvaděčů, systémových řešení a služeb pro datová centra v Evropě a na Středním východě. Inovativní a modulární výrobky a řešení odpovídají nejnovějším trendům a jejich kvalita a funkčnost je již sedmnáct let prověřována zákazníky po celém světě.

Výroba štíhlá jako kabel

Kladno historicky patřilo k jedné z nejvíce průmyslových lokací u nás. Bohužel z areálu bývalé Poldovky a jejího okolí se mnoho fungujícího nezachovalo, o to více je tedy třeba ocenit ty subjekty, které dokázaly ustát přechod na tržní prostředí a na tyto nové podmínky se ve všech směrech adaptovaly. Mezi ně patří firma nkt cables, která pokračuje v tradici bývalé „Kablovky“. A jelikož se zde v rámci přechodu na moderní výrobu a systémy řízení postupně pod konzultační gescí API - Akademie Produktivity a inovací aplikuje štíhlá výroba, přijali jsme možnost firmu navštívit. Hostiteli byli ředitel závodu Ing. Jaroslav Žižka a lean leader Ing. Karel Holub.

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.

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.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

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