AVTOMATIZACIJA PROIZVODNJE EMBALAŽNIH IZDELKOV V PODJETJU SIBO G. d. o. o.

Transkript

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ORGANIZACIJSKE VEDE Diplomsko delo Visokošolski strokovni program Organizacija in management delovnih procesov AVTOMATIZACIJA PROIZVODNJE EMBALAŽNIH IZDELKOV V PODJETJU SIBO G. d. o. o. Mentor: izred. prof. dr. Miro Jeraj Kandidat: Tomaž Plešec Kranj, oktober 2006

2 ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju, izred. prof. dr. Miru Jeraju, za sodelovanje, strokovno pomoč in vse kritične pripombe, ki so mi pomagale h končnemu cilju - diplomski nalogi. Hvala družini, ki mi je stala ob strani celoten čas študija, in vsem, ki so mi pomagali pri nastajanju diplomske naloge. Zahvaljujem se podjetju SIBO G., ki mi je omogočilo obravnavo zanimive tematike. Zahvaljujem se tudi lektorici Simoni Merljak, prof., ki je lektorirala diplomsko nalogo.

3 POVZETEK Slovenska proizvodna podjetja so pod čedalje večjim pritiskom. Povečati morajo svojo učinkovitost, dodano vrednost in s tem ohranjati konkurenčnost na svetovnem trgu. Eden od načinov za dosego tega cilja je avtomatizacija proizvodnih procesov v podjetju. S pomočjo analize proizvodnega procesa smo največje izgube ugotovili pri proizvodni embalažnih izdelkov. Zasledovanje trendov konkurenčnih podjetij, tehnoloških novosti na tržišču ter strokovno znanje sodelavcev so nas vodili k idejni zasnovi projekta avtomatizacije tehtanja izdelkov. Pri izboru ponudnika opreme za tehtanje izdelkov je bilo upoštevanih več dejavnikov, kot so: cena, odzivnost, prilagodljivost in možnosti dograditve. Poleg avtomatizacije tehtanja izdelkov je bil v projekt zajet tudi sistem nadzora nad delovanjem strojev in avtomatski zajem ostalih informacij iz proizvodnje, s pomočjo katerih bi lahko lažje planirali in krmilili proizvodnjo. V projektu so bili ponovno definirani vsi procesi, ki nastopajo od izdaje delovnega naloga do samega skladiščenja izdelkov. Kjer je bilo to mogoče izvesti, smo jih tudi avtomatizirali. Avtomatizacija tehtanja in prenova procesa pakiranja embalažnih izdelkov sta nam omogočila prihranek fizičnega dela delavcev, delovnih ur, zastojev in zmanjšanje števila napak. KLJUČNE BESEDE - embalažni izdelki - brizganje plastike - SIBO G. - avtomatsko tehtanje - skupna učinkovitost strojev - proizvodni proces - prenova proizvodnega procesa pakiranja

4 ZUSAMMENFASSUNG Slowenische Produktionsunternehmen sind unter wachsendem Druck und müssen deshalb ihre Effizienz verbessern, größeres Mehrwert erzielen um ihre Wettbewerbsfähigkeit in der Weltmarkt zu bewahren. Eine der Möglichkeiten die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern ist eine Automatisierung der Produktionsprozesse. Mit einer Analyse der Produktionsprozesse haben wir die größten Verluste in der Produktion der Verpackungsartikel entdeckt. Die Verfolgung von Trends der Konkurrenzunternehmen und technologischen Neuheiten am Markt sowie fachliches Wissen der Mitarbeiter haben uns zum Vorentwurf des Projekts Automatisierung der Artikelwägung gebracht. Beim Auswahl des Ausrüstungslieferanten waren mehrere Faktoren berücksichtigt, und zwar: Preis, Reaktionsfähigkeit, Anpassungsfähigkeit und Erweiterungsmöglichkeiten. Neben der Wägungsautomatisierung waren in diesem Projekt auch Systeme für Überwachung der Herstellung und automatische Erfassung der Daten aus dem Herstellungsprozess eingeschlossen, womit die Planung und Steuerung der Herstellung optimiert werden konnte. In diesem Projekt waren jene Prozesse nochmals definiert, die ein Teil des ganzen Herstellungsprozesses sind von dem Arbeitsauftrag bis zur Lagerung der Produkte. Die Prozesse waren auch automatisiert, wo dass möglich war. Automatisierung der Wägung und die Erneuerung des Packungsprozesses hat uns Ersparnis der Handarbeit und der Arbeitsstunden so wie weniger Stillstandzeit und Fehler gebracht. SCHLÜSSELWORTE - Verpackungsartikel - Spritzen des Kunststoffes - SIBO G. - automatische Wägung - gemeinsame Effizienz der Maschinen - Produktionsprozess - Erneuerung des Packungsprozesses

5 KAZALO 1 Uvod Predstavitev problema Predstavitev okolja Predpostavke in omejitve Metode dela Teoretične osnove za izvedbo Opredelitev proizvodnega procesa Tehnološke operacije Industrijske števne tehtnice Planiranje proizvodnega procesa Učinkovitost proizvodnje Zbiranje informacij Informacijski sistemi za podporo proizvodnje Obstoječe stanje Posnetek stanja proizvodnje embalaže Zajem podatkov Analiza proizvodnega procesa Prenova proizvodnega procesa Cilji avtomatizacije in nadzora Idejna zasnova projekta Izvedba projekta Delovanje sistema Zaključki Ocena učinkov Pogoji za uvedbo Možnosti nadaljnega razvoja Literatura in viri... 57

6 1 UVOD Podjetje SIBO G. je družinsko podjetje, ki ceni in neguje inovativnost posameznika ali skupine. Prav sprejemljivost za nove izzive in spremembe po boljšem so prednosti, ki jih ima na močnem globalnem trgu. Trg narekuje zniževanje proizvodnih stroškov. Pri proizvodnih podjetjih je avtomatizacija eden od najpomembnejših dejavnikov, da lahko zagotovimo enako ali višjo kakovost izdelka z nižjo proizvodno ceno. Izbira prave stopnje avtomatizacije pa je odvisna predvsem od cene izdelka, ki to avtomatizacijo lahko prenese. 1.1 PREDSTAVITEV PROBLEMA Proizvodni proces brizganja embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. je v grobem razdeljen na dva dela: proces brizganja na stroju in ločevanje izdelkov od dolivkov pakiranje izdelkov v embalažne enote Proces brizganja in ločevanja izdelkov od dolivkov je do določene mere avtomatiziran, večjo težavo pa predstavlja pakiranje izdelkov, ki ga sestavlja več zaporednih operacij. Operacija polnjenja embalažne enote do predvidene količine se izvaja s pomočjo določevanja števila brizgov na stroju. Ta način štetja izdelkov ni točen, saj ne upošteva števila nedelujočih gnezd ter slabih kosov, ki nastajajo ob samem procesu. Prav zaradi netočnosti je potrebno vsako že napolnjeno embalažno enoto še dodatno tehtati. Glede na težo embalažne enote se dodajo ali odvzamejo kosi, ki so si med seboj izredno podobni. Delavec, ki je zadolžen za nemoteno delovanje določene skupine strojev in pakiranje izdelkov, v eni izmeni izdela od 100 do 180 embalažnih enot. Ob tej operaciji pakiranja, ki je fizično zahtevna, lahko nastane še cela vrsta napak, ki lahko ključno vplivajo na kakovost izdelka: zamenjava izdelkov med seboj napačne etikete na embalažnih enotah napačni podatki na embalažni etiketi nepravilne količine v embalažnih enotah Zaradi zgoraj navedenih napak so lahko hude finančne posledice, saj pomeni zamenjava izdelkov pri kupcu (proizvajalcu tub) zaustavitev visoko produktivne linije. Čim večja je izkoriščenost strojev, tem manjši so fiksni stroški amortizacije strojev in orodij na enoto proizvoda. Velik vpliv na izkoriščenost strojev ima pravilno planiranje in korigiranje proizvodnega procesa, za katerega pa potrebujemo kar nekaj natančnih podatkov in analiz, kot so : časovno delovanje strojev glede na razpoložljiv čas čas trajanja zastojev in njihovi vzroki število kvalitetno in nekvalitetno izdelanih kosov spremljanje in vrednotenje izmeta poraba ur na delovni nalog čas trajanja menjave orodja, izdelkov izračun OEE (skupna učinkovitost stroja) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 2 od 66

7 Trenutno se določeni podatki zbirajo ročno, kar pa pomeni odstopanja in njihovo časovno zastarelost. Poleg tega pa ročno zbiranje podatkov vzame veliko časa, kar pomeni dodaten strošek. 1.2 PREDSTAVITEV OKOLJA Prvi začetki podjetja segajo že v davno leto Takrat je bila to obrtna delavnica na področju brizganja termoplastov. Do danes je kar nekaj pomembnih mejnikov zaznamovalo zgodovino podjetja: 1967 začetek izdelave lastnih orodij 1989 ustanovitev podjetja Šibo d.o.o., Škofja Loka 1991 začetek nastopa na zunanjih tržiščih 1994 selitve v nove poslovne prostore na Kidričevi 1999 pridobitev certifikata ISO ustanovitev podjetja Šibo orodjarna 2003 podjetje Šibo prejme srebrni grb občine Škofja Loka za uspešno vodenje podjetja, uvajanje novih tehnologij ter odpiranje novih delovnih mest preimenovanje podjetja v SIBO G. in SIBO Orodjarna 2004 selitev v nove poslovne prostore na lokaciji Hafnerjevo naselje 126 v Škofji Loki Slika 1: Poslovna stavba podjetja SIBO G. Skupino SIBO sestavljata dve podjetji: SIBO G. in SIBO Orodjarna kot hčerinsko podjetje. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 3 od 66

8 SIBO G. d. o. o., Škofja Loka Naslov: Hafnerjevo naselje 126 SI-4220 Škofja Loka Slovenija Europe Ident. št.: SI Tel: Fax: Url: E-pošta: info@sibo.si SIBO, Orodjarna d. o. o., Škofja Loka Naslov: Hafnerjevo naselje 126 SI-4220 Škofja Loka Slovenija Europe Ident. št.: SI Tel: Fax: Url: E-pošta: orodjarna@sibo.si Slika 2 : Logotip podjetja in osnovni podatki obeh podjetij SIBO G. je proizvajalec plastičnih delov za različne končne kupce. Proizvodnja brizganja plastike se deli na dva dela: tehnična plastika, kjer so kupci predvsem s področij telekomunikacije, elektro, avtomobilske in sanitarne industrije. Slika 3: Izdelki tehnične plastike proizvodnja embalaže je visoko produktivna proizvodnja različnih zapork za embalažne izdelke, ki se uporabljajo v farmaciji, kozmetiki, prehrambeni in kemični industriji. Kupci teh izdelkov so v 30 državah po celem svetu. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 4 od 66

9 Slika 4: Embalažni izdelki Slika 5: Proizvodnja brizganja plastike SIBO Orodjarna je proizvajalec orodij za brizganje plastike, ki so plod lastnega znanja. Konstruira se s pomočjo uporabe CAD/CAM/CAE računalniške opreme (PRO/ENGINNER), ki je kompatibilna z ostalimi programskimi paketi (Catia, Unigraphics, SolidWorks). Slike 6: Orodja produkt lastnega znanja Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 5 od 66

10 Velika prednost skupine SIBO je, da je znotraj nje možno izpeljati tudi zahtevnejše projekte od ideje do dobave izdelkov: razvoj izdelka konstrukcija orodja izdelava orodja vzorčenje orodja in meritve priprava redne proizvodnje avtomatizacija redna proizvodnja dobave Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 6 od 66

11 Slika 7: Organigram podjetja SIBO G. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 7 od 66

12 ZAPOSLENI Uspeh podjetja temelji na visoko motiviranih kadrih, ki se stalno izpopolnjujejo na strokovnih področjih. Trenutno število zaposlenih v obeh podjetjih je 116. SIBO G. 87 zaposlenih SIBO Orodjarna 29 zaposlenih 150 ŠTEVILO ZAPOSLENIH Slika 8: Prikaz števila zaposlenih od 1994 do 2005 VREDNOST PROMETA Vrednost prodaje obeh podjetij skupaj je v zadnjih 10 letih stalno naraščala, kar je rezultat aktivnega trženja na svetovnem trgu RAST PRIHODKOV vrednost (v SIT) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 8 od 66

13 Slika 9: Prikaz prihodkov podjetja od 1994 do 2005 KAKOVOST Sistem kakovosti je skladen z zahtevami mednarodnega standarda ISO 9001/2000. Z njegovo pomočjo delujemo na vseh področjih: razvoja proizvodnje vgradnje poprodajnih aktivnosti 1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE Proizvodnja brizganja plastike je razdeljena na dva dela: proizvodnjo tehnične plastike in proizvodnjo embalaže. Ena izmed večjih razlik med njima je v številu izdelanih kosov na enoto časa. Poleg večjega števila izdelanih kosov je proizvodnja embalaže bolj tekoča z manj menjavami, kar omogoča večjo stopnjo avtomatizacije. Iz zgoraj navedenih razlogov je v diplomski nalogi opisana samo proizvodnja embalaže. Zaradi pomanjkanja nekaterih podatkov iz preteklosti je bila primerjava med stanjem pred prenovo in po njej nekoliko okrnjena, vendar še vedno zadovoljiva za realno oceno prihrankov. 1.4 METODE DELA S pomočjo analitičnega pristopa smo pridobivali vse vrste informacij, ki so nam koristile pri analizi trenutnega stanja. Pridobivanja teoretičnih podatkov nismo omejili zgolj na literaturo, ki obstaja v knjižnicah, ampak smo izkoristili tudi strokovne revije s področja avtomatizacije in brizganja plastike. V veliko pomoč pri informacijah pa nam je bil svetovni splet, kjer je vse več tovrstnih informacij. Pri izbiri vrste avtomatizacije smo uporabili metodo raziskave trga pri ponudnikih opreme ter trendov, ki so prikazani na specializiranih sejmih, ki jih redno obiskujemo. Merjenje končne učinkovitosti strojev smo izvedli z metodologijo skupne učinkovitosti strojev (OEE - Overall Equipment Effectiveness), kjer je upoštevana razpoložljivost strojev za vse dni v letu (365 dni) ter 24 ur na dan. Ta metodologija se je najprej začela uporabljati na Japonskem, danes pa jo uporabljajo vsa večja svetovna podjetja. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 9 od 66

14 2 TEORETIČNE OSNOVE ZA IZVEDBO 2.1 OPREDELITEV PROIZVODNEGA PROCESA Proces, pri katerem se proizvajajo izdelki ali proizvodi, lahko poimenujemo proizvodni proces. Proizvodni proces lahko definiramo kot zaporedje med seboj povezanih opravil ali delovnih operacij. Delovne operacije se izvajajo na mestih obdelave, delovnih mestih, pri čemer delovno mesto razumemo kot delovno povezavo delavcev ali delovnih sredstev na določeni lokaciji. To lokacijo lahko poimenujemo tudi kapacitivno mesto. Kot navaja Ljubič (2006, str. 5), jih v grobem delimo na: tehnološke delovne operacije kontrolne delovne operacije transportne delovne operacije skladiščne delovne operacije Vsaka od zgoraj navedenih operacij je v proizvodnem procesu izredno pomembna. V primeru, da je samo ena od operacij slabo izvedena, lahko ogrozi kvaliteto proizvoda. Delovne operacije, ki so potrebne za izdelavo nekega proizvoda, se lahko izvajajo na več različnih delovnih mestih oziroma strojih. Tako poznamo več načinov razporeda strojev: Delavniški razpored, kjer so stroji razvrščeni v skupine po vrsti operacije, ki jo izvajajo. V vsaki od skupin se izvaja ena od tehnoloških operacij. Operacije pa med seboj povezuje transport z različnimi transportnimi sredstvi. Linijski razpored delovnih sredstev, kjer so stroji razvrščeni po zaporedju kot ga narekuje zaporedje operacij. Največkrat so operacije med seboj povezane s tekočim trakom, oziroma so ti transporti minimalni. Zaradi zaporedja operacij morajo biti tudi časovno usklajene. Da tako ne prihaja do kopičenja zalog na neki operaciji, oziroma do dodatnega transporta in skladiščenja. Proizvodne celice, ki so zelo podobne linijskemu razporedu, vendar jih ne povezujemo s kontinuiranim transportom. Procesni razpored, ki se uporablja predvsem pri izdelkih masovne proizvodnje. Prav tako so izredno pomembne povezave med posameznimi operacijami oziroma procesi in jih Ljubič (2006, str. 19) v svojem delu deli v tri skupine: samostojni, nepovezani proizvodni procesi, ti so lahko tudi zaključena enota brez povezovanja Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 10 od 66

15 sintetično povezani proizvodni procesi. To je več procesov povezanih z enim vhodom v nov proces analitično povezani proizvodni procesi, pri njih je izhod iz enega procesa vhod v več drugih procesov Slika 10: Povezovanje proizvodnih procesov (Vir: Ljubič, 2006, str. 19) VRSTE PROIZVODNIH PROCESOV Za lažje razumevanje lastnega proizvodnega procesa moramo glede na število ponovitev poznati vse vrste procesov. Vrste proizvodnje, kot jih navaja Ljubič (2006, str ): Enkratna proizvodnja: velik sortiment izdelkov izdelki se izdelujejo glede na naročila določenega kupca proizvodnja teče večinoma ročno zelo poredko avtomatizirano kapacitete delovnih mest niso usklajene na enem delovnem mestu se izdeluje več različnih izdelkov razvoj izdelka in proizvodnja serija tečeta vzporedno proizvodna dokumentacija je dokaj nanatančna, večkrat improvizirana investicijski stroški so nizki cena izdelkov visoka Serijska proizvodnja: velik sortiment izdelkov izdelujejo se manjše količine posameznih vrst izdelkov lahko tudi na zalogo operacije so mehanizirane deloma tudi avtomatizirane oprema je univerzalna kapacitete delovnih mest niso usklajene na istih delovnih mestih se izdeluje več vrst izdelkov faza razvoja se strogo ločuje od faze proizvodnje Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 11 od 66

16 dokumentacija je dokaj urejena proizvodnja je elastična, spremembe je možno hitro uvajati investicijski stroški so višji kot pri enkratni proizvodnji cena izdelkov je nižja kot pri enkratni proizvodnji Tekoča masovna proizvodnja: zelo majhen sortiment izdelkov proizvodnja ene vrste proizvoda teče dolgo časa brez sprememb pretežno avtomatizirano delo oprema je specializirana kapacitete delovnih mest so usklajene, stroji neprekinjeno zasedeni cilj proizvodnje je izdelava končnega izdelka in ne polproizvodov faza razvoja je ločena od faze proizvodnje proizvodnja je izrazito toga, spremembe je težko uvajati, potrebno je ogromno časa proizvodna dokumentacija je izredno natančna, improvizacije niso dovoljene investicijski stroški izjemno visoki cena končnih izdelkov je nizka Na podlagi teh značilnosti se lažje odločamo o organizaciji proizvodnega procesa, ki je lahko odločilnega pomena za samoobvladovanje. Obvladovanje proizvodnega procesa nam pove, kako se le-ta obnaša, kadar pride do motenj. Le-te pa so stalnica vsakega proizvodnega procesa, vendar manj kot jih je, bolj je proizvodni proces stabilen. Če pa pride do motenj, moramo predvideti, kako se bo sistem nanje odzval, oziroma moramo imeti pripravljene ukrepe za reševanje. 2.2 TEHNOLOŠKE OPERACIJE V proizvodnji brizganja plastike prihaja do zaporedja tehnoloških operacij, brez katerih ni možno izvajati proizvodnega procesa. Tehnološke operacije se lahko izvajajo na več načinov, razlika je samo v stopnji razvoja, oziroma stopnji avtomatizacije. PRIPRAVA MATERIALA Določene zahtevnejše osnovne materiale, kot so PA6, PA66, POM, ABS, PC, PBT, SAN, PPS, PS, LCP, je potrebno pred uporabo primerno posušiti, da ne vsebujejo prevelikega odstotka vlage. Sušenje se lahko izvaja na več načinov: od klasičnega sušenja v električni peči, kjer s pomočjo temperature odvedemo odvečno vlago ali pa do avtomatiziranih sistemov sušenja z vročim zrakom v posebnih izoliranih silosih. TRANSPORT MATERIALA Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 12 od 66

17 Klasičen način transporta materiala je ročno nasipanje granulata v lijak stroja, iz katerega se vsipa potrebna količina materiala. Avtomatiziran proces pa se izvaja s pomočjo centralnega sistema doziranja materiala, ki omogoča transport materialov (granulata) iz njegovega skladišča do vseh strojev v proizvodnji. Med glavne sestavne dele centralnega sistema sodijo: kontrolna enota strežnik vakumska črpalka polnilci silosa razdelilna miza ročni kontrolnik ali master Sistem s pomočjo računalnika (strežnika) omogoča kvalitetno zagotavljanje materiala posameznemu stroju. Strežnik ima vlogo razporejanja zaporedij dostavljanja materiala glede na potrebo, ki jo javlja polnilec silosa na stroju. Količino materiala in pogostost pošiljanja programsko nastavljamo za vsak stroj posebej na ročnem kontrolniku, sam transport pa izvede vakumska črpalka. V samem skladišču materiala je več različnih silosov, v katerih se lahko nahajajo različni materiali glede na trenutno potrebo proizvodnje. Silosi so preko razdelilne mize povezani z vsakim od strojev. Zmogljivost centralnega dozirnega sistema je odvisna od velikosti silosov v skladišču ter zmogljivosti vakumskih črpalk. Razdelilna miza omogoča spreminjanje povezave stroja s silosi, s tem pa dovod različnih vrst materialov do stroja. Slika 10: Centralni sistem s sušilci Slika 11: Razvod do strojev DODAJANJE MATERIALA IN BARVIL Polnilec je naprava, ki omogoča, da se silos pravočasno polni z granulatom, ki ga dovaja centralni sistem. V tem delu je minimalna količina materiala, ki se tik pred vstopom v polž meša z ostalim materialom, največkrat z barvo. Postopek mešanja osnovnega materiala z dodatki poteka v mešalcu. Dodajanje dodatkov v osnovni material pa poteka s pomočjo volumeričnega dozatorja. Poleg njega, ki deluje na principu merjenja volumna, poznamo še gravimetrične, ki pa delujejo na osnovi teže materiala. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 13 od 66

18 Slika 12: Priklop silosa na centralni sistem Slika 13: Volumetrični dozator za barvo BRIZGANJE PLASTIKE Postopek injekcijskega stiskanja (brizganja) je najpomembnejši izdelovalni postopek za oblikovanje izdelkov iz plastičnih materialov. Beseda brizganje nakazuje na to, da je pri tem postopku tekoča ali vsaj plastično viskozna masa vbrizgana v orodje pod določenim pritiskom. Postopek brizganja je torej postopek preoblikovanja, ki izkorišča strojne in orodne danosti za to, da s pomočjo strojno vodenega ciklusa avtomatično izdelamo končen izdelek. S pomočjo injekcijskega stiskanja (brizganja) lahko v sorazmerno kratkem ciklusu izdelamo izdelke različnih dimenzij in oblik, ki imajo visoko mersko natančnost in so praktično brez dodatne obdelave. Pri izdelavi enega ali več izdelkov izpelje krmiljenje stroja določeno vrsto zaporednih delovnih gibov, ki se pri vsakem ponovnem ciklu ponavljajo. Stroj za brizganje termoplastov omogoča segrevanje materiala (granulata) na določeno temperaturo ter istočasno brizganje mase v orodje, ki je na stroju. Da pa se lahko talina, ki se z visoko hitrostjo in pritiskom brizga v orodje tudi hitro ohladi, je potrebno stalno hlajenje orodja na temperaturo 12 stopinj Celzija, kar omogoča veliko hitrost ponovitev (Vir: Interno izobraževalno gradivo SIBO G., 2004, str. 4). Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 14 od 66

19 Stroj za brizganje 1 Brizgalni cilinder 2 Lijak za material 3 Pogon polža 4 Brizgalna enota 5 Vodila hidravličnega cilindra 6 Plošča za posluževanje (Mikroračunalnik) 7 Ohišje zapiralne enote z vodili 8 Zapiralna plošča 9 Izmetalna plošča Slika 14: Osnovni deli stroja za brizganje plastike (Vir:Interno izobraževalno gradivo SIBO G., 2004, str. 5) TRANSPORT IZDELKOV IN DOLIVKOV Trakovi ob stroju imajo funkcijo transporta izdelkov in dolivkov do naslednje operacije. Poznamo trakove različnih dolžin in širin, predvsem pa se razlikujejo po kvaliteti transportnega dela, ki se uporablja za različne tipe zahtevnosti izdelkov. Trak za dolivke ima nalogo, da vse neuporabne kose in dolivke transportira do mlina, ki je ob stroju. Ves čas delovanja stroja se vrti z enakomerno hitrostjo, saj dolivki prav tako periodično prihajajo na trak. Trak za transport izdelkov pa je lahko reguliran s frekvenčno regulacijo, kar pomeni, da se hitrost vrtenja lahko regulira zvezno. Ta funkcija je pomembna predvsem pri strojih, kjer s pomočjo robota jemljemo izdelke iz orodja in jih zaporedno zlagamo na trak. MLETJE IZMETNIH KOSOV IN DOLIVKOV V primeru izdelave slabih kosov je ena od možnosti predelava v osnovni material. Za ta namen se uporabljajo mlini, ki se razlikujejo v kapaciteti mletega materiala na uro. Počasitekoči mlini Že sam izraz pomeni, da se rotor vrti s počasnimi vrtljaji. Ob takem vrtenju mlina dobimo efekt rezanja in ne drobljenja. Tako rezan material je enakomerno zrnat in ne vsebuje prašnih delcev. Takšni mlini so predvsem primerni za mletje ob stroju, kjer sproti meljemo dolivke (ulivne sisteme) in slabe izdelke. Tako zmleti material Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 15 od 66

20 takoj uporabimo. Mlin je z dozirnikom na stroju povezan s proporcionalnim ventilom. Dobra lastnost teh mlinov je, da niso hrupni, slaba pa njihova majhna zmogljivost. Hitrotekoči mlini V nasprotju s počasitekočimi mlini se hitrotekoči vrtijo hitreje in pri tem povzročajo veliko hrupa in prahu. Zaradi te značilnosti so primerni za centralno mletje. To pa pomeni, da vse slabe izdelke in ulivne sisteme zbiramo ter meljemo v zato namenjenem prostoru. Ti mlini so zelo produktivni in primerni za velike izdelke. Pomembno je tudi, da so njihovi noži čim bolj ostri, saj pri velikih hitrostih dosežemo samo z njimi rezilni in ne drobilni efekt. Pomanjkljivost teh mlinov je visoka cena, hrupnost in povzročanje prahu v samem materialu in okolici. Pri kvalitetnih mlinih je poleg stroja še filter, ki izloča droben prah. POLNENJE EMBALAŽNIH ENOT Vse dobre izdelke je potrebno, glede na zahteve kupcev, pripraviti za transport. Glede na zahtevano število kosov izdelke lahko ročno zložimo v embalažno enoto ali pa vsako embalažno enoto stehtamo in s tem določimo število kosov. Ena od možnosti za razvrščanje kosov je vrtljiva miza, ki stoji takoj za trakom. Z njo lahko dosežemo večjo avtonomijo stroja. To pomeni, da delavec na stroju odstranjuje napolnjene embalažne enote na daljše obdobje. Običajno se uporablja mize z 4-8 em. embalažnimi enotami. Velika prednost vrtljive mize je, da je (ob povezavi s strojem) možno določiti število brizgov, ki se pakirajo v embalažno enoto. Zaradi različnega števila delujočih gnezd je potrebna še dodatna kontrola teže vseh napolnjenih embalažnih enot. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 16 od 66

21 Slika 15: Stroj s periferijo 2.3 INDUSTRIJSKE ŠTEVNE TEHTNICE MERILNI DEL Glavni del tehtnice in celotnega merilnega sistema je merilna celica. Merilne celice so namenjene merjenju sile oziroma teže v različnih pogojih okolice. Niso le najpomembnejši, ampak tudi najobčutljivejši del elektronskih tehtalnih sistemov. Za optimalno izbiro merilne celice mora uporabnik poznati njeno tehniko, zgradbo in način delovanja. Poleg tega je pomembno, da za posamezen primer izbere ustrezno merilno celico in jo med delovanjem ustrezno vzdržuje. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 17 od 66

22 Slika 16 : Bistvene komponente tehtalnega sistema (Vir: Vrste merilnih celic Glede na način delovanja poznamo več vrst merilnih celic: upogib strig tlak ali razvoj (torzija) Zaradi konstrukcije merilnega člena sila, ki deluje nanj, povzroči sorazmerno deformacijo, ki jo je treba izmeriti. Za to se uporabljajo uporovni lističi. Najmanj štirje lističi (lahko tudi večkratnik števila štiri), nalepljeni na merilni člen, merijo silo v obliki spremembe upornosti. Vezani so v Wheatstonov mostiček (Vir: Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 18 od 66

23 Slika 17: Merilna celica tehtnice LIBELA ELSI (Vir. Vrste merilnih celic Merilne celice izberemo glede na razpon obremenitve, ki jo bomo uporabljali na tehtnici. Glede na težo, ki jo bomo tehtali, je izredno pomembna natančnost (razred točnosti). Pomemben faktor pri izboru merilne celice je tudi njen način vgradnje v ohišje tehtnice. KRMILNI DEL Predstavitev glavnega dela krmiljenja: Slika 18: Krmilni del tehtnice (Vir: Navodilo za uporabo tehtnice DPA3T LIBELA ELSI d. o. o., 2006, str. 3) 1 glavni LCD kazalnik 2 dodatni LCD kazalnik 3 tehtalne tipke 4 okno za metrološke podatke o tehtnici 5 številske tipke 6 funkcijske tipke Glavni LCD kazalnik Glavni LCD kazalnik je 7 segmentni s šestimi decimalnimi mesti (št. 3) in decimalno piko (št. 4). Število prikazanih decimalnih mest in položaj decimalne pike sta nastavljiva. Desno od številskega dela kazalnika je oznaka merske enote (g, kg, t). Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 19 od 66

24 Slika 19: Prikazovalnik tehtnice (Vir: Navodilo za uporabo tehtnice DPA3T LIBELA ELSI d. o. o., 2006, str. 4) (št. 2) označuje kapaciteto baterije v mejah od 11,3 V-10,8 V. (št. 8) sporočila motenj na napravi (št. 9) postavljanje na ničlo (št. 10) tariranje (št. 11) bruto teža (št. 12) neto teža (št. 13) tare (št. 14) izpis na tiskalniku (št. 15) testiranje EN (Vir: Navodilo za uporabo tehtnice DPA3T LIBELA ELSI d. o. o., 2006, str. 4) 2.4 PLANIRANJE PROIZVODNEGA PROCESA Cilj vsakega urejenega podjetja je natančno planiranje vseh procesov, ki se pojavljajo v podjetju. Planiranje je proces ugotavljanja, kateri dogodki se bodo dogodili in kako se bo to zgodilo. To je možno zato, ker so poslovni dogodki, ki so se dogodili, povezani s poslovnimi dogodki, ki se dogajajo, in ti s poslovnimi dogodki, ki se bodo dogodili. Procesi imajo neko vztrajnost: če poznamo dogajanja v preteklosti, lahko sklepamo, kaj bo v prihodnosti, kot navaja Rant (1992, str. 5). Sistemi MES (Manufacturing Execution System) Sistemi za podporo izvajanju proizvodnje skrbijo za dostavo podatkov na višjih nivojih. Razviti so bili z namenom podpore predvsem planerjem in vodjem proizvodnje. Sistemi MES naj bi v svojih aplikacijah izvajali naslednje aktivnosti: razporejanje in status virov Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 20 od 66

25 fino planiranje operacij razporejanje izdelkov, polizdelkov nadzor dokumentacije zajem in zbiranje podatkov upravljanje delovne sile upravljanje kakovosti upravljanje procesov upravljanje vzdrževanja sledenje proizvodov analiza učinkovitosti Sistemi MES omenjene aktivnosti pokrivajo s svojimi funkcijami, ki so razdeljene na glavne in podporne. Pogosto sistem MES sestavljajo med seboj povezana orodja različnih proizvajalcev, saj bi bil samo en sistem preobsežen. Ena osnovnih nalog sistemov MES je časovno razporejanje operacij in delovnih nalogov. To razporejanje se opravi v skladu s prioritetami in drugimi pravili. Za natančno razporejanje je potrebno poznavanje razpoložljivosti in trenutnega stanja delovnih sredstev. Sistem MES se mora hitro in učinkovito odzvati na posamezne okvare in zastoje delovnih sredstev ter po potrebi delo preusmeriti na druge stroje ali kako drugače spremeniti potek dela. Vsi taki posegi pa ne bi bili mogoči, če sistem ne bi imel povratnih informacij o stanju proizvodnje. Prav s pomočjo podatkov, ki smo jih na enostaven način pridobili v preteklosti in njihovo analizo, imamo dovolj natančno podlago za planiranje v prihodnosti. 2.5 UČINKOVITOST PROIZVODNJE V proizvodnji obstaja veliko podatkov, ki kažejo, kako učinkoviti smo, le redki pa tako močno povezujejo in pogojujejo tesno sodelovanje proizvodnje in vzdrževanja, kot je to podatek o skupni učinkovitosti. Vplive nanje imajo tudi drugi oddelki v podjetju (nabava, logistika). Podatek o skupni učinkovitosti posameznega časovnega obdobja pa je zelo pomemben tudi za prodajo in nenazadnje za vodstvo tovarne, kot povzema Tomažin (2002, str. 12). Namen izboljšanja opreme in procesa je do skrajnosti povečati učinkovitost. To naj bi dosegli tudi z odpravo motenj in proizvodnih izgub. TPM (Total Productive Maintenance) kategorizira proizvodne izgube v 16 velikih izgub (8 glavnih izgub na opremi, 5 na delovni sili in 3 materialne izgube), ki so strukturirane tako, da vsakomur omogočajo enostavno prepoznavanje priložnosti za izboljšanje, navaja Šinkovec (Vir: 2006, Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 21 od 66

26 Slika 20: Družina izgub OEE (Vir: 2006, OEE Metoda OEE (Overall Equipment Effectiveness) ali slovensko metoda merjenja skupne učinkovitosti (SU) delovnih sredstev. Metoda SU fokusira delovanje delovnih sredstev ter procesov in neproduktivnosti njihovih upravljalcev. Za njeno merjenje je zelo pomembno, kakšne podatke bomo zbirali v sistem in kakšna poročila na njihovi osnovi želimo dobiti. Zbiranje in vnašanje podatkov se razlikuje od vrste in tipa delovnega sredstva ter jih je potrebno določiti za vsako delovno sredstvo posebej. Skupno učinkovitost (OEE) predstavljajo tri komponente: Skupna učinkovitost (OEE) = razpoložljivost X stopnja zmogljivosti X stopnja kakovosti RAZPOLOŽLJIVOST: Že pri prvi komponenti lahko pridemo do različnih rezultatov, če si že na začetki ne razjasnimo nekaterih pojmov. V razpoložljiv čas štejemo ves čas, ki je na razpolago v nekem določenem obdobju (365 dni v letu) ne glede na to, da smo določena obdobja že rezervirali za preventivno vzdrževanje, dopust itd. STOPNJA ZMOGLJIVOSTI: Od stopnje zmogljivosti ne smemo odštevati že predvidenih zastojev (krajših zastojev zaradi čiščenja stroja, prestavitve, zagona). Naš cilj je, da jih čim bolj skrajšamo in se na njih pripravimo. To nam omogoča, da že doseženo zmogljivost stalno izboljšujemo. STOPNJA KAKOVOSTI: Kontrola kvalitete je v večini primerov odgovornost proizvodnje. V stopnjo kakovosti štejemo vse izdelke, ki smo jih našli v fazi procesa ali po njem. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 22 od 66

27 Pri tem pa ne smemo pozabiti, da lahko tudi vzdrževanje bistveno vpliva na nivo kvalitete oziroma na odstotek izmeta. V tem primeru nam znižuje odstotek skupne učinkovitosti, navaja Tomažin (2002, str. 12) FAKTORJI RAZPOLOŽLJIVOST (Machine Availability) ZMOGLJIVOST (Performance Rate) KAKOVOST (Quality Rate) DEJAVNIKI daljši zastoji, okvare, nastavljanje, umerjanje zmanjšana hitrost delovanja, čakanje, krajši zastoji slaba kakovost, izmet, dodelave Tabela 1: Dejavniki, ki vplivajo na posamezne faktorje SU Slika 21: Enačbe za izračun posameznih faktorjev (Vir: 2006, Slika 22: Grafični prikaz izračuna skupne učinkovitosti Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 23 od 66

28 V praksi 100 % skupne učinkovitosti ni možno doseči, saj so v fazi procesa potrebni posegi, ki omogočajo normalno delovanje stroja, kot so: čiščenje, mazanje, menjava orodja. 2.6 ZBIRANJE INFORMACIJ Konkurenčnost industrijske dobe se spreminja v konkurenčnost informacijske dobe. V industrijski dobi, od leta 1850 do 1975, so bila podjetja toliko uspešna, kolikor so imela koristi od ekonomije obsega in ekonomije povezanosti. Tehnologija je bila nedvomno pomembna, vendar je bil končni uspeh večji v tistih podjetjih, ki so novo tehnologijo lahko vgradila v materialna sredstva in so omogočala učinkovito množično proizvodnjo standardnih izdelkov. V industrijski dobi so večje sisteme finančnega nadzora razvili v večjih podjetjih avtomobilske industrije, da bi z njimi olajšali in nadzirali učinkovito razporejanje finančnih sredstev in materialnih naložb. Z zbirnim finančnim kazalnikom, kot je dobičkonosnost poslovnih sredstev, se je notranji kapital podjetja lahko najproduktivneje uporabil. Poleg tega se je nadzirala učinkovitost, s katero so proizvodni oddelki uporabljali finančna sredstva in materialne naložbe za ustvarjanje vrednosti delničarjev. Trenutno smo v informacijski dobi, ki omogoča zbiranje ogromnega števila različnih podatkov. Te moramo ustrezno razvrstiti, analizirati in vrednotiti. Ker se diplomska naloga dotika proizvodnega dela, se osredotočimo predvsem na zajem podatkov v proizvodnji. Z njimi lahko ocenjujemo uspešnost proizvodnega procesa. Podatke v proizvodnji je mogoče zajemati in zbirati na več načinov. Najenostavnejši je prav gotovo ročni vnos po končanih izmenah. Toda ali je tak način tudi najustreznejši? Ročni vpis je vprašljiv tako z ekonomskega kakor s tehničnega vidika. Zaradi slabosti ročnega vnosa se v proizvodnih podjetjih pojavlja vse več zahtev po avtomatiziranem zajemanju in zbiranju podatkov. Po grobi delitvi obstajata v proizvodnji dva taka načina: avtomatsko in ročno. Avtomatsko zajemanje omogoča neposredno zbiranje podatkov iz strojev in naprav ter beleženje proizvodnih dogodkov. Pri ročnem vnosu se podjetja omejijo le na najnujnejše podatke, kjer največkrat zajemajo le realizacijo in izmet. Avtomatski zajem pa nudi precej širše možnosti, navaja Kleindienst (2003, str. 15). Osnovni namen zbiranja podatkov v proizvodnji je zagotavljanje povratne informacije o dejanskem stanju, ki je namenjena predvsem poslovnim informacijskim sistemom. Tehnologije zajemanja služijo predvsem učinkoviti predstavitvi vseh informacij ter enostavnemu in hitremu vnosu podatkov. Pri izbiri vseh tehnologij je potrebno upoštevati: vse informacije morajo biti predstavljene na kratek, jedrnat in razumljiv način vnos podatkov mora biti hiter in enostaven vnos mora biti zasnovan tako, da pride do minimalnih napak pri vnosu povratna informacija mora biti na voljo v kratkem času postopek vnosa ne sme obremeniti poslovnega procesa sistem mora delovati 24 ur in 7 dni v tednu v primeru izpada mora biti zasilna rešitev Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 24 od 66

29 Natančni podatki so lahko pomemben vir za različne analize o učinkovitosti in uspešnosti procesa. Na podlagi rezultatov analiz lahko usmerjamo različne službe, kot so npr. vzdrževalci, tako se ti usmerijo v reševanje problemov, ki najbolj vplivajo na zastoje. Ti podatki so lahko informacije za planerja ki že vnaprej predvidi morebitne težave in ozka grla. Z daljšim spremljanjem proizvodnje se lahko določajo trendi in postavljajo novi cilji. Izredno pomembno pa ti podatki lahko vplivajo na odločitve o novih investicijah. Uvajanje avtomatskega spremljanja proizvodnje poteka podobno kot uvajanje drugih informacijskih sistemov. Ker se način in organiziranost proizvodnje med posameznimi podjetji zelo razlikujeta, ne obstaja univerzalne rešitve za avtomatsko zbiranje podatkov. Ugotoviti je potrebno, na katerih strojih, linijah ali oddelkih je avtomatsko zbiranje podatkov ekonomsko upravičeno. Rezultati iz prakse kažejo, da je mogoče na podlagi analize tako zbranih podatkov občutno povečati učinkovitost delovnih sredstev, kot navaja Kleindienst (2003, str. 15) Pri iskanju večje učinkovitosti ne moremo mimo avtomatizacije proizvodnega procesa, kjer sodobno računalniško krmiljeni stroji delo opravljajo hitreje in natančneje od človeka. Delavci imajo v proizvodnem procesu vse bolj pogosto predvsem nadzorno nalogo, navaja Djurdjič (2003, str 2), medtem ko za drugo skrbijo računalniški krmilniki in programi. 2.7 INFORMACIJSKI SISTEMI ZA PODPORO PROIZVODNJE Proizvodni proces je proces proizvajanja, oziroma izdelave proizvodov. Prav tako lahko rečemo, da je to sistem, v katerem poteka proizvodni proces. Le-ta spada med dinamične sisteme, kar pomeni, da se stalno spreminja. Prav tako je ciljno usmerjen in namenjen samemu sebi. Proizvodni proces je sestavljen iz treh pomembnih sistemov: transformacijskega regulacijskega informacijskega Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 25 od 66

30 Slika 23: Struktura proizvodnega sistema (Vir: Ljubič, 2006, str. 2) Vsi ti procesi so odprti in potekajo hkrati, med seboj so povezani, zato nobenega od njih ne moremo obravnavati parcialno, oddvojeno od drugih dveh, oziroma izolirano od okolja. (Vir: Ljubič, 2006, str. 2). Vsa proizvodnja podjetja imajo enega glavnih ciljev, da stalno izboljšujejo učinkovitost proizvodnih sredstev, večajo produktivnost, skrbijo za nemoten pretok materiala skozi proizvodnjo in višjo kakovost izdelkov. Za pomoč pri dosegu tega cilja pa potrebujemo, zaradi količine podatkov že povezan informacijski sistem, ki nam omogoča spremljanje trenutnega toka dogodkov in dogodkov, ki so se zgodili. Sodobni poslovni informacijski sistemi ERP (Enterprice Resource Planing) nam omogočajo le delno spremljanje dogodkov. Kvaliteta spremljanja pa je predvsem odvisna od zanesljivosti podatkov, ki prihajajo iz proizvodnje. Prav tu pa se pojavijo problemi. Največkrat se podatki vnašajo ročno, kjer je že prva napaka pri zakasnitvi vnosa informacije glede na čas nastanka dogodka. Podjetje SYNATEC je prav zaradi zaznavanja teh težav pričelo z razvojem programske opreme za kvaliteten zajem in obdelavo podatkov, navaja Tuta (2005, str. 1). Synatec je vodilno slovensko podjetje na področju elektronske in elektrotehnične opreme in storitev za potrebe avtomatizacije v industriji in gospodarstvu. Prodajni program poleg opreme podjetij, ki jih zastopamo v Sloveniji, vključuje tudi lastne naprave in sisteme za vodenje strojev, naprav ter proizvodnih procesov. Kot lastni produkt podjetje Synatec trži sisteme proizvodne informatike z imenom SVNAPRO, ki je povezljiv z informacijskimi sistemi (BAAN, SAP...). Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 26 od 66

31 Slika 24 : Zgradba informacijskega sistema in umestitev gradnikov SYNAPRO (Vir:Tuta, 2005, str. 1) MES sistem (Manufacturing Execution System), med katerega sodijo tudi gradniki Synatec je vmesnik med ERP sistemom in med kontrolnim sistemom. Komunicira z obema ter neposredno nadzira proizvodni proces. MES mora imeti najprej povezavo z ERP sistemom, poleg tega pa mora upravljati delovne naloge in urnike ter jih izvajati glede na vnaprej postavljena pravila. Prav tako ima MES sistem nalogo, da vodi evidenco surovin, materiala v procesu, polizdelkov in končnih izdelkov. MES v času procesa spremlja in beleži nenapovedane dogodke, kot so okvare strojev, zastoji, slaba kvaliteta izdelkov, Podjetje SYNATEC je izdelalo nekaj gradnikov, ki omogočajo, da se kosovna proizvodnja približa informacijsko podprtemu modelu. Ti gradniki pod skupnim imenom SYNAPRO udejanjajo nekatere funkcije MES sistemov: omogočajo razporejanje nalogov in beleženje dogodkov v proizvodnji prek črtne kode, oziroma vnosnih terminalov (SynaproT), nadzor delovanja strojev in naprav (SynaproM), dostavljanje brezpapirne dokumentacije v proizvodnjo (SynaproD), opazovanje in analizo dogajanja v proizvodnji (SynaproP) in avtomatsko klicanje odgovornih ob določenih zastojih (SynaproS). Posamezni gradniki so med seboj povezani preko skupne SQL podatkovne baze, ki je povezana z ERP sistemom. Vsi gradniki SYNAPRO lahko skupaj z rešitvami drugih ponudnikov tvorijo celoto. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 27 od 66

32 Slika 25: Gradniki SYNAPRO (Vir: Tuta, 2005, str. 2) SynaproT Gradnik SynaproT skrbi za beleženje dogodkov v proizvodnji in za razporejanje nalogov. Delavci v proizvodnji beležijo dogodke na enostaven način preko grafičnih terminalov, občutljivih na dotik in črtne kode v času nastanka dogodka v proizvodnji. Takšni dogodki so na primer začetek in konec dela ali delovnega naloga na stroju, zastoji, itd. Sistem vse dogodke kontrolira preko ERP sistema kot na primer: ali je delovni nalog razpisan in planiran ob času dogodka. Gradnik omogoča razporejanje dela po delavcih in strojih na podlagi planskih podatkov iz ERP sistema in določanje vrstnega reda dela na posameznem stroju. SynaproM Gradnik za nadzor strojev stalno avtomatsko spremlja delovanje strojev in iz njih zajema podatke, kot so: stanje stroja, število izdelanih kosov, alarmi stroja, parametri stroja, parametri posamezne delovne operacije. Število podatkov, ki se zajema je odvisno od zahtevnosti procesa ter potreb po analiziranju in hranjenju podatkov. Ker so podatki iz proizvodnje sprotni, lahko izvajamo tudi prenos podatkov o številu izdelanih kosov v ERP sistem veliko pogosteje kot z uporabo vnosnih terminalov. To nam omogoča hitrejše reagiranje v planiranju in omogoča hitrejše sledenje materiala skozi proizvodnjo. SynaproP Omogoča vpogled v proizvodnjo v realnem stanju preko monitorja v pisarni in to brez človeške interpretacije dogodkov. Prav tako je možno opazovati zgodovino dogodkov, ki so natančno časovno opredeljeni. V ta gradnik je vključen modul za sprotno izračunavanje kazalca za učinkovitost osnovnih sredstev SU. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 28 od 66

33 SynaproD V kosovni proizvodnji kroži relativno veliko dokumentacije in samo z velikimi napori dosegamo stanje, da je prava dokumentacija na pravem mestu. Z namestitvijo ustreznih grafičnih terminalov na delovnih mestih dosežemo hitro in učinkovito menjavo dokumentacije. Izredno sinergijo gradnikov lahko dobimo z modulom SynaproT, kjer delavci povedo, kaj bodo delali. Tako lahko delavci na enem mestu dobijo za izbrano operacijo vse dokumente, kot so operacijski listi, navodila za delo, kontrolni plan ter ostale tekoče podatke (izdelano količino, kvaliteto izdelkov, učinkovitost njihovega dela). SynaproS Avtomatsko alarmiranje in pozivanje je eden od načinov za povečanje odzivnosti in učinkovitosti služb, ki skrbijo za proizvodnjo. Synapro na podlagi nezaželenih dogodkov, ki so mu posredovani, obvešča odgovorne osebe v skladu z urniki, vrstnimi redi in prioritetami. Vsi dogodki ostanejo zabeleženi v podatkovni zbirki: zahteve za alarmiranje, časovni potek alarmiranja, potrditev sprejemanja sporočil itd (Tuta, 2005, str. 3). Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 29 od 66

34 3 OBSTOJEČE STANJE Proizvodnja embalaže pomeni 75 % vrednosti prodaje v podjetju SIBO G. in je od ostalih proizvodnih prostorov ločena iz več razlogov: embalaža se uporablja v prehrambeni, kozmetični in farmacevtski industriji, zato je potrebno zagotoviti čistost prostorov glede na ostalo proizvodnjo se tu izdelujejo velike serije uporabljajo se materiali, ki jih ni potrebno sušiti (PP in PE) V proizvodnji embalaže se nahaja 22 strojev za brizganje plastike znamke ENGEL, le-ti so različnih velikosti in tipov. To nam omogoča optimalno razporeditev orodij glede na potrebno zapiralno silo, vrsto orodja in materiala, hitrost brizganja, način izmetavanja ter pakiranja v embalažo. V začetku leta 2004 je bila celotna proizvodnja brizganja plastike prestavljena na novo lokacijo. Prav z novogradnjo in selitvijo je bilo izvedenih kar nekaj posodobitev tehnoloških operacij, kot so: avtomatiziran je bil proces transporta materiala do strojev uvedli smo avtomatsko ločevanje izdelkov od dolivkov ter ločen transport pričeli smo polavtomatsko pakirati izdelke glede na število brizgov stroja 3.1 POSNETEK STANJA PROIZVODNJE EMBALAŽE POSTOPEK PRIPRAVE Vodja proizvodnje glede na naročilo pripravi delovni nalog, ki ga v papirni obliki skupaj z mapo orodja dostavi v prostor priprave orodij. Tam orodje pripravijo za montažo na stroj, ki ga z delovnim nalogom določi vodja proizvodnje. Istočasno v centralnem sistemu za transport materiala pripravijo potreben material. Osnovnemu materialu dodajamo še različne dodatke, kot so: barva, antistatik, dodatek za obstojnost na UV-žarke, dodatek za trdnost, drsnost in ostali dodatki, ki so pogojeni s strani kupca ali pa to zahteva sam tehnološki postopek brizganja. Večji del dodatkov je zaradi boljšega mešanja v obliki granulata. Poznamo dva načina mešanja dodatkov. Ena od možnosti je, da predhodno v določenih posodah ročno pripravimo točno določeno razmerje osnovnega materiala in dodatkov. Lahko pa dodatke direktno mešamo na stroju s pomočjo volumetričnih (volumen) ali gravimetričnih dodajalcev (težo), ki glede na nastavitve dodajajo točno določeno razmerje. Ob samem stroju je potrebno pripraviti vse potrebno za izdelavo novega izdelka. Izredno pomembna je čistoča vse opreme, saj lahko najmanjši delec umazanije, v postopku izdelave povzroči različne odtenke izdelkov, lisavost, nedolitost itd. Posebna pozornost pri čiščenju posvečamo polnilcu, mešalcu za barvo in mlinu za mletje dolivkov. Čiščenje se najprej izvaja s pomočjo sesalca, kjer iz vseh notranjih delov izsesamo vse prašne delce. Kasneje vse notranje površine očistimo s pomočjo krpe in acetona. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 30 od 66

35 PRIPRAVA ORODJA Delavci, zadolženi za montažo orodja, iz pritrdilnega dela stroja snamejo staro orodje in ga nadomestijo z novim. Zaradi teže orodja (od 100 do 1000 kg) nam je v pomoč posebno dvigalo (Demag), ki je nameščeno tako, da je dostopno vsakemu delu proizvodnje. Ob nameščanju je potrebno orodje povezati s priključki tehnološke vode, ki v času delovanja hladijo vse dele orodja in določene dele stroja. NASTAVITEV STROJA Nastavitev stroja pomeni prenos vseh potrebnih podatkov (parametrov), kakršni so bili pri zadnji odobreni seriji. To storimo s pomočjo prenosnega pomnilnika (disketa, USB ključ ). Njihovi popravki pa so potrebni zaradi ostalih vplivov, ki se pojavljajo pri tehnologiji brizganja (tip stroja, cilindra, polža, sarža materiala ). Prve primerne kose preveri kontrola, ki jih s pomočjo predvidenih meritev (meritve po načrtu, tesnjenje, barva, vizualni izgled) potrdi ali zavrne. Če pride do odstopanj na vseh gnezdih, se prevzem procesa ponovi, če pa je neustrezno samo eno od gnezd, se ga izloči iz procesa (zamašitev gnezda). V primeru ustreznosti, delavec na stroju izvaja postopek izdelave in kontrole po predpisanem obrazcu EKL (evidenčni kontrolni list). Ta spremlja celoten potek delovnega naloga z vsemi zastoji, posegi na orodju, spremembami v nastavitvah, zamašitvami gnezd... Priloga 1: Evidenčni kontrolni list (Vir: Poslovnik kakovosti SIBO G, 2006) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 31 od 66

36 Vodja proizvodnje 1 Izdaja DELOVNI NALOG Skladiščnik 2 Priprava MATERIALA Vodja izmene Tehnični pomočnik 3 Namestitev orodja Čistoča stroja Spremni orodni list - Obr/P-09 Vodja izmene Tehnični pomočnik 4 Začetek proizvod. procesa Kontrola Vodja izmene 5 Ustreznost procesa NE 6 Odprava napake DA Vodja izmene 7 Nadaljevanje proizvod. procesa Spremni orodni list - Obr/P-09 Upravljalec stroja 8 Ustreznost procesa DA NE Evidenčni kontrolni list - Obr/P-06 (EKL) Upravljalec stroja 9 Označitev pakiranih izdelkov Samolepilna etiketa Kontrola 10 Končna kontrola pakiranih izdelkov Status: USTREZA / NEUSTREZA Vodja izmene Tehnični pomočnik Vodja proizvodnje Tehnolog za pripravo orod. 11 Konec procesa Slika 26 :Diagram poteka proizvodnega procesa (Vir: Interna dokumentacija SIBO G. 2006) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 32 od 66

37 Delavec na stroju izvaja naslednje operacije: Na stroju za izdelavo kartonov delavec pripravi količino embalažnih enot, ki jo potrebuje v svoji izmeni. Količina je različna glede na velikost in težo izdelkov, vendar se giblje med 110 in 150 kosov. Za zagotavljanje čistosti izdelkov se v vsako embalažno enoto vstavi še primerna PVC vreča, ki jih varuje med transportom. Vsak upravljalec strojev je zadolžen za določeno skupino strojev, v kateri je 7-8 strojev. Delavec je zadolžen, da v času svoje izmene skrbi za nemoteno delovanje strojev. Če se stroj ustavi, poišče vzrok zastoja, ga odpravi in ponovno vzpostavi proizvodni proces. V primeru, da je napaka večja, obvesti tehničnega pomočnika, ki jo s svojim znanjem in izkušnjami odpravi. Za nemoteno delovanje stroja in izdelavo kvalitetnih izdelkov je izrednega pomena čiščenje orodja in tistih delov stroja, ki lahko pridejo v stik z izdelki. Čiščenje pomeni razmaščevanje delov in odstranjevanje ostankov materiala, ki se nalagajo na oblikovne dele orodja. Naloga delavca je, da poleg čiščenja periodično namasti gibajoče se dele orodja in stroja, ki niso v sistemu avtomatskega mazanja. Naši izdelki se uporabljajo v kozmetični, prehrambeni in farmacevtski industriji, kjer je zahteva po čistosti izredno velika. Za to moramo večkrat na dan očistiti okolico stroja, da s tem zagotavljamo pogoje za normalno delo. Poraba barve na stroju je minimalna saj se jo dodaja povprečno 2 %. Dolžnost delavca je, da skrbi za minimalno zalogo barvila ob stroju, kjer se ta avtomatsko dodaja. Ena izmed bistvenih nalog upravljalca, s katero zagotavlja kakovost izdelkov je izvajanje avtokontrole. Le-ta pomeni periodični pregled celotnega brizga vseh kritičnih napak, kot so: oblika, film, nedolitost, barvna niansa, čistost. Pakiranje izdelkov je operacija pri kateri izdelke še enkrat vizualno pregleda ter embalažne enote dostavi do centralne tehtnice, kjer stehta bruto težo. Če je teža različna ob predpisane, kose doda ali odvzame. Embalažno enoto s pravilno količino dostavi nazaj do stroja, kjer jo zalepi in jo opremi z embalažno etiketo. Tako pripravljeno embalažno enoto odloži na določeno paletno mesto ob stroju. Polne palete operaterji sami odpeljejo na prevzemna mesta pred skladišče ter pripravijo nova paletna mesta za izdelke. V primeru menjave orodja na enem izmed strojev, ki jih operater zadolži, pomaga menjalcu orodij, da proizvodni proces steče čim hitreje in brez zagonskih problemov. Sprejem in predaja na koncu izmene sta izredno pomembna; naslednik tako izve vse informacije o morebitnih težavah in nalogah, ki ga čakajo. Čas za malico in odmor je za vsakega delavca točno določen, saj se proizvodni proces v tem času ne zaustavlja. Delavca na malici in odmoru zamenjuje eden izmed sodelavcev. Da bi lahko primerjali koliko časa delavec porabi za posamezno operacijo, smo opravili meritve pri naključno izbranem delavcu za celoten čas ene izmene. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 33 od 66

38 ŠT. OPERACIJA PORABLJEN ČAS (min) Odstotek % 1 Izdelava embalažnih kartonov in dodajanje PVC vreč Pregled delovanja strojev in odprava napak Čiščenje stroja in orodja Čiščenje okolice stroja Dostava in menjava barve pri stroju Izvajanje avtokontrole Pakiranje, tehtanje, etiketiranje Transport polnih palet in priprava novih Pomoč pri menjavi orodja, barve, mlina, Primopredaja strojev in opreme naslednji izmeni Malica, odmor Nadomeščanje na ostalih strojih 30 6 SKUPAJ Tabela 2: Popis časovnih obremenitev po operacijah 3.2 ZAJEM PODATKOV V podjetju SIBO G. že nekaj let spremljamo podatke, ki nam pomagajo pri ugotavljanju uspešnosti procesov. Za proizvodni del spremljamo povprečno bruto uro na stroju ter izkoristek gnezd orodja na stroju. POVPREČNA BRUTO URA Podatek je merjen v EUR/uro in nam pove, kakšna je plačana vrednost ure v trenutku izvajanja meritve na stroju. Rezultat je odvisen od: števila delujočih gnezd v orodju čas cikla odstotek izmeta (%) prodajne cena izdelka Izredno pomemben podatek o produktivnosti orodja je število delujočih gnezd. Orodje ima lahko različno število gnezd v orodju, kar pomeni, koliko izdelkov se izdela v času enega cikla stroja. Število gnezd se predvidi v fazi naročanja orodja in jih določi naročnik glede na letne potrebe izdelkov iz orodja in cene, ki jo je pripravljen plačati za orodje. Z večjim številom gnezd se poveča tudi velikost orodja in število potrebnih ur za izdelavo, s tem pa tudi cena orodja. V fazi redne proizvodnje se zaradi različnih vzrokov (film, mersko odstopanje, poškodbe itd.) posamezna gnezda izklopijo iz faze cikla (zamašijo) in s tem se njihovo število zmanjša. Zamašena gnezda se lahko po izvedenem popravilu (zamenjava posameznih delov, prestavitve parametrov itd.) ponovno vklopijo v fazo cikla (odmašitev gnezd). VNOS PROIZVODNIH PODATKOV V INFORMACIJSKI SISTEM Delovni nalog je vhodni podatek za proizvodni proces; na njem so vse informacije, ki jih potrebujemo za začetek procesa. V fazi proizvodnega procesa se določeni Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 34 od 66

39 podatki (kakovost, zastoji, popravila) samo beležijo na EKL (evidenčni kontrolni list). Zadnja faza proizvodnega procesa je predaja kvalitetnih izdelkov v skladišče, kjer se izvede prevzem izdelkov v informacijski sistem. Prav s tem postopkom se poveča zaloga izdelkov na skladišču in razknjiži poraba materiala za prevzeto količino po normativu. 3.3 ANALIZA PROIZVODNEGA PROCESA Kljub doseganju dobrih rezultatov in visoki stopnji avtomatizacije je v proizvodnji najti še kar nekaj napak in pomanjkljivosti. ZAMENJAVE IZDELKOV V času proizvodnega procesa se občasno pojavljajo zamenjave izdelkov med posameznimi embalažnimi enotami in jih je izredno težko odkriti z naključnimi pregledi. Dogajajo se predvsem pri tehtanju, kjer je potrebno količino dodajati ali odvzemati glede na bruto težo posamezne embalažne enote. Rezervne embalažne enote so razporejene ob tehtnici iz katerih se dodajajo ali odvzemajo izdelki. Zaradi podobnosti izdelkov (enaka barva, podobna oblika) je ob nepazljivosti delavca zamenjava možna. Količina napačnih izdelkov v embalažni enoti je majhna, vendar vsak napačen kos lahko pri končnem kupcu (proizvajalcu tub) zaustavi visoko produktivno linijo, kar pomeni ogromne stroške. Poleg zamenjav izdelkov ob tehtanju se dogajajo napake tudi pri njihovem razporejanju na palete ob strojih. Odkrivanje tovrstne napake je možno samo z izredno natančnostjo skladiščnika, ki ob pripravi odpreme preverja vrsto izdelka na paleti. ZAMENJAVE ETIKET NA EMBALAŽNI ENOTI Etikete, s katerimi opremimo embalažne enote, se ob odprtju delovnega naloga predhodno tiskajo v oddelku kontrole. V času trajanja delovnega naloga se nahajajo ob stroju in jih delavci pred polnjenjem nalepijo na prazne embalažne enote. Veliko števila že označenih embalažnih enot na majhni površini povzroča medsebojno mešanje. Posledica napačne embalažne nalepke je reklamacija končnega kupca. NAPAČNI PODATKI NA ETIKETI Ko se embalažne etikete tiskajo, se vnesejo vsi podatki, ki so v tistem trenutku znani. Etiketa vsebuje naslednje podatke: ident, naziv artikla, material, lot materiala, številka delovnega naloga, količina in datum. Določeni podatki se v času trajanja delovnega naloga tudi spreminjajo, kot npr.: datum in številka lota materiala, kar pomeni, da so bili določeni podatki napačni. Sledljivost proizvoda, ki je izredno pomembna pri masovni proizvodnji v tem primeru ni bila mogoča. NAPAČNA KOLIČINA V EMBALAŽNI ENOTI Nepravilne količine izdelkov v embalažnih količinah se pogosto pojavljajo, saj je predpisana bruto teža izračunana za primer, da tudi v najslabših pogojih količina izdelkov v embalažni enoti še vedno najmanj enaka predvideni količini. Vzroki za različne količine v embalažni enoti so: sprememba sarže (lota) materiala sprememba parametrov brizganja sprememba teže same kartonske embalaže človeški faktor pri tehtanju Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 35 od 66

40 Ob spremembi sarže materiala so lahko majhne razlike v specifični teži materiala, ki lahko v določenih primerih pomeni do 35 g na embalažno enoto. Pri spremembi parametrov brizganja; predvsem pri spremembi hitrosti brizganja in naknadnega tlaka se spremeni teža izdelka, ki lahko v določenih primerih pomeni do 25 g na embalažno enoto. Kartonska embalaže je zelo hidroskopična, saj lahko nase vleče zelo velike količino vode ali pa se ob nizki relativni vlagi izsuši. Prav to nihanje teže embalaže pomeni pri nekaterih embalažnih enotah tudi do 0,3 % celotne teže, kar pomeni izgubo izdelkov. Kljub prepovedi, da se embalažne enote ne smejo polniti preko nazivne teže, je ostala bojazen posameznih delavcev, da bi bila količina izdelkov premajhna. Zaradi varnosti, so tako vedno dodali določeno težo nad nazivno, kar pa pomeni izgubo izdelkov. ZASTOJI STROJEV V času delovanja stroj prinaša neko dodano vrednost. Ko pa stroj zaradi okvare, zastoja, menjave, stoji, to pomeni samo strošek. V tem času zaseda prostor, porablja energijo, odvaja se amortizacija, tudi delavec ni aktiven. Prav zaradi naštetega je potreben maksimalen napor, da se časi neaktivnosti stroja minimalizirajo. Vzrok za nedelovanje stroja pa ni vedno okvara, najdemo tudi druge dejavnike, med njimi tudi človeške. Če želimo napake čim hitreje odpraviti, moramo poznati točen vzrok; kar pa je po preteku nekaj ur, posebno če se to dogaja v nočnem času izredno težko. Zato je nujno potrebno, da se napake redno evidentirajo. Takoj lahko izdelamo analizo in izvajamo ukrepe. Tudi ko se izvaja ročno beleženje napak ali zastojev, se lahko pojavi človeški faktor, saj mora delavec pravilno oceniti čas zastoja in njegov vzrok. ZBIRANJE PODATKOV Velika pomanjkljivost trenutnega proizvodnega procesa je zbiranje podatkov. Veliko podatkov, ki jih nujno potrebujemo za vodenje in krmiljenje procesa, se zbira ročno: količina izdelanih kosov na posameznem stroju število in vrsta zastoja na stroju število delovnih ur na posameznih strojih trenuten status stroja (delovanje, zastoj, menjava) izkoristek stroja glede na načrtovan čas število delujočih gnezd čas cikla Pri ročnem zbiranju podatkov prihaja do napak. Poleg tega pa se ti zbirajo na daljša obdobja, kar pomeni, da so zastareli in nezanesljivi. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 36 od 66

41 4 PRENOVA PROIZVODNEGA PROCESA 4.1 CILJI AVTOMATIZACIJE IN NADZORA Na začetku smo si zastavili sledeče cilje: povezati brizgalne in montažne stroje v mrežo zajeti pomembne podatke iz strojev analizirati podatke avtomatizirati tehtanje izključiti človeški faktor pri tehtanju avtomatizirati izpis embalažne nalepke z aktualnimi podatki delno povezati nadzorni sistem s poslovnim sistemom nadzorovati kontrolo nad stanjem proizvodnega procesa ažurni vnos pri spremembi lota materiala in sledenje le-tega beležiti vse spremembe v procesu, ki lahko vplivajo na kakovost izdelka in obveščanje kontrole analizirati OEE za skupino in posamezne stroje analizirati izmet, zastoje in ostale motenje na strojih Z zgoraj navedenimi cilji smo zajeli vse napake, ki smo jih dobili kot rezultat analize proizvodnega procesa. 4.2 IDEJNA ZASNOVA PROJEKTA Ideja o računalniškem nadzoru proizvodnje je bila v podjetju prisotna že nekaj časa, vendar se je projekt zaradi drugih prednosti prestavljal. V začetku leta 2005 smo pri podjetju Ratio System kupili sistem celotne periferije stroja skupaj s tehtnico. Tehtnica nam je omogočala, da na 1 g natančno stehtamo predvideno količino izdelkov v embalažni enoti. Postopek tehtanja poteka tako, da v tehtnico, ki je pritrjena na koncu traku za transport dobrih izdelkov, padajo izdelki. Ko je določena neto teža dosežena, se transportni trak ustavi in tehtnica spusti predvideno težo izdelkov v embalažno enoto. Ob pripravi predloga investicije za avtomatsko tehtanje na vseh strojih se je zopet pojavila potreba po računalniškem nadzoru strojev v proizvodnji embalaže. Ravno ob tem času smo pridobili še dodatnega sodelavca, ki je strokovnjak na področju avtomatizacije. Njegova ideja je bila, da se obe investiciji povežeta v celovit sistem za avtomatsko tehtanje, nazor nad delovanjem vseh perifernih enot stroja in zajem pomembnih podatkov. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 37 od 66

42 POVEZAVE Najbolj pomemben del projekta je bila izdelava kvalitetnega dvosmernega podatkovnega kanala, preko katerega bi lahko sprejemali vse potrebne podatke za kasnejšo analizo. Za samo komunikacijo so na voljo različni sistemi, vendar je za proizvodnjo predpogoj, da je komunikacija, zaradi velikega števila podatkov, dovolj hitra. Predvsem pa je pomembno, da v primeru izpada mreže, proizvodnja lahko nemoteno deluje. Sistem bi lahko omogočil zajem podatkov o delovanju večine strojev in naprav v proizvodnji plastike: strojev za brizganje termoplastov nadzor delovanja perifernih enot stroja robotov montažnih strojev centralnega doziranja kontrole delovanja postaje za pripravo tehnološke vode za hlajenje orodij Spodnja slika prikazuje način povezave in komuniciranja med posameznimi stroji, terminali ali drugimi napravami, ki bodo vključene v nadzorni sistem. Slika 27: Shema povezav Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 38 od 66

43 Same povezave med posameznimi elementi v omreženem sistemu bodo izvedene z različnimi protokoli, saj nam eni omogočajo velike hitrosti pretoka podatkov in manjšo zanesljivost, drugi pa večjo zanesljivost delovanja. Zahteve za postavitev povezav: proizvodnja mora delovati tudi v času izpada sistema mreže (avtonomnost delovanja) minimalni čas polnjenja embalažne enote sta 2 minuti mreža se izdela iz standardnih elementov, ki so že preizkušeni elementi sistema morajo biti predimenzionirani, da so možne nadgraditve (vsaj 30 %) Postavitev sistema pri brizgalnem stroju Vsak stroj za brizganje plastike bomo nadzorovali z sybro krmilnikom, istočasno pa bo krmilnik upravljal tudi s perifernimi napravami (loputa tehtnice, tekoči trak, dozirni sistem ). Krmilnik bomo preko mreže povezali s centralnim računalnikom, kjer se bodo podatki zbirali. Prav tako bo z mrežo vezana tehtnica, katere alfanumerična tipkovnica bo služila za vnos potrebnih podatkov oziroma sprememb v sistemu. V primeru zamenjave sarže določenega materiala se bo koristil posebni vnosni terminal, na katerem bo oseba, ki skrbi za pripravo materiala, vnesla spremembo in predvideni čas menjave. Po preteku predvidenega časa se bo avtomatsko zamenjala številka lota na vseh strojih, ki ta material uporabljajo. Povezava krmilnika na posameznem stroju Vhodi: stroj vkl/izk (motor) IX0 delovanje avt/ročno IX1 izveden kvaliteten cikel (pogoj: avtomatsko, loputa dobri, orodje odprto) IX2 orodje odprto (vsak cikel) IX3 alarm stroja (stroj, robot) IX4 alarm tehtnice (printer, trakovi, karusel) IX5 alarm dozirnega sistema (material, barva) IX6 alarm periferija (temperirna 2-x, temperatura vode, tlak vode) IX7 Izhodi: stop stroja (SP1 zapora aktivna) QX0 alarm lučka QX1 alarm hupa QX2 Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 39 od 66

44 Elektronska merilna naprava DPA 3T DPA 3T je z mikroprocesorjem krmiljena tehtalno-dozirna naprava. Naprava deluje na principu gravimetrije. Prednosti tehtnice: točna količina izdelkov v embalažni enoti ne glede na različno težo kartonske embalaže (vlažni/suhi karton). delavec, ki upravlja določeno število strojev, mora vsako napolnjeno embalažno enoto dodatno tehtati in ji dodati ali odvzeti količino. S pomočjo tehtnice delavcu ne bo potrebno dodatno tehtati embalažnih enot, kar pomeni prihranek časa. DPA 3T opravlja še naslednje funkcije; obdela analogni signal in pretvori v digitalnega omogoča enostaven vnos podatkov preko tipkovnice nadzira dozatorje (večstopenjsko doziranje) krmili izpust, odpust s pomočjo frekvenčne regulacije krmili tekoči trak bere vhodne pogoje na digitalnih vhodih avtomatsko odstrani stehtano maso iz tehtnice avtomatsko korigira polnjenje avtomatsko tarira in ničlira tehtnico krmili prikaze in tipkovnico hrani zapise zgodovine tehtanja in različne statistike ima izhod na tiskalnik in tiska na zahtevo komunicira z nadzornim sistemom Slika 28: Krmilni del tehtnice Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 40 od 66

45 Slika 29: Tehtnica in tiskalnik DELOVANJE TEHTNICE Izdelki padajo iz stroja na tekoči trak, ki je krmiljen s pomočjo tehtnice. Kosi na koncu padajo v zalogovnik tehtnice, ki jo predhodno nastavimo na želeno vrednost. V našem primeru je to želena neto teža embalažne enote. V primeru, da je volumen zalogovnika tehtnice manjši, kot je celoten volumen embalaže, se tehtnico programsko pripravi za večkratni izpust. V tem primeru tehtnica krmili tekoči trak do zadnjih 20 g. Trak se s pomočjo frekvenčnega regulatorja upočasnjuje in dodaja izdelke do želene vrednosti prvega vsipa. Ko je teža v zalogovniku dosežena nastavljeni vrednosti, se zalogovnik odpre in izdelke spusti v embalažno enoto. V času praznjenja tekoči trak stoji, saj se operacije izvajajo zaporedno. Tehtnica s pomočjo programa avtomatično prilagaja težo posameznih vsipov tako, da je skupna teža celotne embalažne količine čim bolj enaka želeni. Primer: iz tekočega traku se zaradi velikega števila izdelkov na traku v prvi vsip usuje za 5g več izdelkov. Za enako vrednost je drugi vsip manjši in se na ta način kompenzira višek na posameznih vsipih, razen po zadnjem vsipu, kjer se vrednosti izničijo. Kontrola pravilne teže in količine izdelkov v embalažnih količinah se izvaja ob začetku serije, periodično 1-x tedensko in ob vsaki menjavi lota materiala. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 41 od 66

46 4.3 IZVEDBA PROJEKTA Na začetku smo bili še mnenja, da lahko z lastnim znanjem in delom izvedemo celoten projekt izdelave nadzornega sistem. A je sistem z novimi dograditvami postal izjemno obsežen, zato smo iskali pomoč zunanjih sodelavcev. K sodelovanju smo povabili dve na tem področju že uveljavljeni podjetji Synatec in Robotina. ROBOTINA Osnovna usmeritev podjetja Robotina d. o. o. je avtomatizacija proizvodnje. Imajo širok prodajni programu različnih elementov, ki so proizvod znanih svetovnih podjetij; zanje nudijo tehnično podporo. Vzrok, da smo se odločili za sodelovanjem s tem podjetjem, je bila potreba po kvalitetnih kompatibilnih PLC krmilnikih CYBERO. Ti so vrhunski tehnološki dosežek in podjetje Robotina jih dobavlja. Kot dobavitelja tehtnic in njihovega krmiljenja sta bila v začetku v ožjem izboru dva ponudnika: Ratio-System in podjetje LIBELA ELSI. Vsi trije dobavitelji (Synatec, Robotina in dobavitelj tehtnic) bi morali med seboj dobro sodelovati in se usklajevati, zato smo se odločili za podjetje LIBELA ELSI. Le-to je poleg omenjenega ponujalo še ugodno ceno. TERMINSKI PLAN IZVEDBE PROJEKTA (Microsoft Projekt) Priloga 2: Terminski plan izvedbe projekta 4.4 DELOVANJE SISTEMA ZAČETEK PROCESA Planer na podlagi naročil, varnostnih zalog in prostih kapacitet oblikuje velikost delovnega naloga za posamezen izdelek. Ob njegovi izdaji so znani že vsi podatki o izdelku, tehnologiji izdelave ter načinu pakiranja. Lansiranje delovnega naloga se izvede v poslovnem sistemu, vendar se vsi podatki prenesejo tudi v arhiv, s katerim je povezan nadzorni sistem. Delavec zadolžen za menjavo orodja, pred začetkom vnese preko tipkovnice na tehtnici številko delovnega naloga, s katerim se v nadzorni sistem prenesejo vsi potrebni podatki: naziv izdelka številka stroja teža izdelka število aktivnih gnezd na orodju število kosov v paketu skupno število kosov v delovnem nalogu Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 42 od 66

47 Po uspešno izvedeni pripravi orodja na stroju se prične postopek nastavitve vseh parametrov stroja (temperatur, pritiskov, časov). Le-ti so za vsak izdelek shranjeni v posebnih datotekah, ki jih s pomočjo disket prenesemo do posameznega stroja. V arhivu parametrov se vedno nahajajo samo zadnji podatki, s katerimi je bil izdelek narejen. Ta sistematika nam omogoča optimalen zagon brez nepotrebnega vnovičnega iskanja pravih nastavitev. Stroji se med seboj razlikujejo po velikosti (zapiralna sila, velikost cilindra), zato je potrebno posamezne nastavitve deloma še prilagoditi. Poleg nastavitev stroja je potrebna priprava vse ostale periferije stroja, ki omogoča nemoteno delovanje stroja in je nadzorovana s pomočjo PNZ. TEHTNICA IN TRAK ZA TRANSPORT IZDELKOV: Za ustrezno delovanje tehtnice je ob vsakem začetku procesa potrebno preko tipkovnice na krmilni omari vnesti številko delovnega naloga,. Z vnesenim podatkom se prenesejo vsi potrebni podatki za delovanje tehtnice. Najpomembnejši podatek za tehtnico je neto teža embalažne enote, ki pa jo ob večjih izdelkih razbijemo na več delov (število vsipov). Posamezne vsipe tehtnica primerja med seboj in v primeru večjega vsipa (npr. za 10 g) se ta vrednost odšteje pri naslednjem. Tako je dejanska skupna neto teža izdelkov vedno enaka želeni. Trak za transport izdelkov je krmiljen s pomočjo frekvenčnega regulatorja v samem krmiljenju tehtnice in omogoča zvezno spreminjanje hitrosti traku glede na trenutno potrebo tehtnice po izdelkih. Tako se trak ob koncu tehtalnega ciklusa vrti počasneje, zato da se v tehtnico lahko strese točna količina izdelkov. Ko se tehtalni ciklus zaključi, se trak za nekaj sekund izključi. V tem času se izvedejo operacije, pri katerih je potrebno mirovanje traku. Te operacije so: tehtanje celotne količine v zalogovniku tehtnice prenos podatkov o teži v nadzorni sistem izpust izdelkov iz zalogovnika tehtnice v embalažno enoto obračanje rotacijske mize do naslednje prazne embalaže (za en korak) izpis etikete z vsemi potrebnimi podatki V primeru, da se eden izmed teh postopkov ustavi, se pojavi alarm. SISTEM DOZIRANJA MATERIALA Ob vsakem začetku proizvodnega procesa je tudi delavce, ki je zadolžen za centralni sistem, obveščen o potrebnih popravkih v sistemu doziranja, kar pomeni dostavo osnovnega materiala (granulata) in vseh ostalih dodatkov (barva, antistatik, ostali dodatki). Ob vzpostavitvi doziranja na začetku procesa se preko posebnega terminala v PNZ vnese številka lota osnovnega materiala, ki se izpisuje na embalažni etiketi. Vnosno polje omogoča, da se ob menjavah lota vpišejo številke strojev, na katerih se bo ta material menjal, ter čas predvidene menjave. Tako se ob predvidenem času avtomatično izpisujejo etikete z novim lotom. V primeru kakršnega koli zastoja se pojavi alarm. Ta način evidentiranja lota na posameznih strojih nam omogoča izvedbo analize za pretekla obdobja (npr.: pripomb in reklamacij s trga). Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 43 od 66

48 Na enak način se lahko vnašajo spremembe tudi za delovni nalog, težo embalažne enote in število delujočih gnezd. Slika 30: Mesto za vnos delovnega naloga in spremembe lota materiala TISKALNIK IN IZPISOVANJE ETIKET Tiskalnik je serijsko vezan na tehtnico in omogoča tiskanje embalažne etikete po izvedenem ciklusu tehtanja. V primeru, da se etiketa ne iztiska (napaka na povezavi, izpad napajanja, ni praznih etiket), se takoj pojavi alarm. Etiketa se z vsemi ažurnimi podatki, ki so na voljo v sistemu, izpiše po vsakem uspešnem tehtanju embalažne enote: ident zaporedna številka embalažne enote in številka stroja naziv artikla naziv osnovnega materiala, iz katerega je narejen izdelek številka lota datum izdelave število kosov v embalažni enoti številka delovnega naloga točna neto teža paketa Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 44 od 66

49 Slika 31: Embalažna etiketa z vsemi podatki ALARMIRANJE Vsi zgoraj navedeni alarmi so vezani na centralni sistem in se zvočno in svetlobno pojavijo nad strojem. V primeru da se v določenem času napaka odpravi s pomočjo operaterja, se alarm prekine. Če pa se napaka na stroju ne odpravi v določenem času, se ta zaustavi. Vsi alarmi in zaustavitve se beležijo v arhivu, kjer je možen izpis ali izdelava analize. BELEŽENJE ČASOV S pomočjo avtomatskega beleženja časov na stroju lahko dobimo točne podatke o času na posameznih fazah: ČAS MENJAVE ORODJA: beleženje se začne z vnosom nove številke delovnega naloga v tehtnico na stroju in se šteje do ročnega preizkusa stroja, kar pomeni dva zaporedna brizga brez alarma. ČAS NASTAVITVE: sem štejemo vse aktivnosti, da stroj z vklopljenimi in delujočimi vsemi perifernimi enotami lahko deluje brez zastojev. Čas nastavitve se šteje od konca menjave orodja izvedenih desetih brizgov brez zastojev po režimu avtomatskega delovanja. ČAS DELOVANJA: to je čas, ko se kosi beležijo na delovni nalog. Štejemo ga do naslednjega vnosa delovnega naloga, ko se zopet prične čas menjave orodja. V tem času je možno zbrati vse podatke, ki so potrebni za analizo procesa. Z zgoraj navedenim avtomatskim beleženjem posameznih faz je izključen človeški faktor namernega ali nenamernega izbiranja napačnih informacij. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 45 od 66

50 KONTROLA Ključno besedo pri odobritvi proizvodnega procesa ima kontrola, ki s pomočjo meritev pomembnih dimenzij na izdelku ter funkcijskega testa (tesnenje, preizkus navoja in vizualni pregled) poda odstopanja, oziroma v primeru ustreznosti sprosti proizvodni proces. Sprostitev procesa se izvede preko posebnega terminala za vsak stroj posebej kar je vidno tudi na embalažni etiketi; v polju desno spodaj, kjer sta lahko dve oznaki:»1«potrjen proces»0«proces ni potrjen V primeru, da se na stroju sproži alarm in operater alarma ni pravočasno odpravil, se ob ponovnem zagonu stroja pojavi na etiketi znak»0«kar pomeni, da proces ni potrjen in je potrebna ponovna sprostitev s strani kontrole. Kontrola dobi obvestilo o delujočih in zaustavljenih strojih na svojem ekranu. Prav tako se ob menjavi sarže materiala na vseh strojih s tem materialom avtomatsko sproži postopek ponovne odobritve procesa. To pa zato, ker lahko nova sarža materiala povzroči veliko sprememb na samem končnem izdelku. SPREMLJANJE PODATKOV Eden izmed ciljev projekta je bil tudi»on-line«spremljanje tekočih podatkov na računalnikih, ki imajo vgrajeno to možnost. Tekoče spremljanje podatkov je v prvi vrsti namenjeno planerju, ki s pomočjo neposrednega dostopa lahko v vsakem trenutku pride do podatkov. Le-te je prej zbiral s telefonskimi klici ali z ročnim popisom. Prav s tem neposrednim dostopom lahko pridemo do nabora raznovrstnih podatkov: delovanje stroja (grafični prikaz različnih stanj delovanja) alarm (izpis vrste alarma) čas delovanja avtomatsko čas delovanja ročno čas nastavljanja čas izklopa stroja ni povezave stroja z mrežo čas trenutnega cikla stroja čas menjave orodja trenutno število izdelanih kosov trenutno število izmetnih kosov povprečni čas izdelave kosa kapaciteta stroja SU skupna učinkovitost stroja V nadaljevanju so prikazani različni pregledi stanja skupine strojev v modulu SynaproP. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 46 od 66

51 Slika 32: Osnovni pregled delovanja strojev Skupine 1 Slika 33: Osnovni podatki za stroj Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 47 od 66

52 Slika 34: Pregled alarmov za določeni stroj Slika 35: Grafični prikaz količine izdelanih kosov, ločeno po izmenah Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 48 od 66

53 Slika 36: Izračun in grafični prikaz skupne učinkovitosti stroja za določeno obdobje Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 49 od 66

54 5. ZAKLJUČKI Uvedba avtomatizacije in zajem podatkov sta bili izvedeni z namenom kratkoročnih in dolgoročnih učinkov. Nekatere je moč meriti v vrednostih prihranka, dolgoročni učinki pa se bodo pokazali šele čez čas preko spreminjanja miselnosti ljudi, ki so vključeni v proces. Avtomatizacija je postopek, pri katerem se določeni procesi»morajo«popolnoma opustiti in jih je potrebno na novo definirati. Postopki v tej fazi so včasih izjemno težavni, saj je odpor določenih ljudi zelo velik. 5.1 OCENA UČINKOV KRATKOROČNI UČINKI: 1. Celoten stroj in vse periferne enote stroja so vezane na centralno alarmiranje, kjer se v primeru kritičnih napak aktivira alarm in se stroj ustavi. Ob nekritičnih napakah, kot so zastoji na rotacijski mizi, tehtnici, tiskalniku ali traku, se vključi alarm, a stroj še vedno deluje. Po treh minutah, ki so predvidene za odpravo napake, se poleg zvočnega alarma na tem stroju, zaustavi celoten proizvodni proces. Predčasno alarmiranje pomeni, da delavec hitreje odreagira in odpravi napako. S tem je manj zastojev ob ponovnih zagonih na strojih. Glede na analizo opravljeno v juniju 2006, je teh krajših zastojev na vseh strojih za 2,25 ure manj, kot v preteklem obdobju. V tem času se je realizacija na strojih povečala v vrednosti sit na dan. 2. V primeru alarmiranja napake se le-ta izpiše na prikazovalniku tehtnice in delavcu omogoči, da napako hitreje odpravi. Glede na število alarmov je prihranek časa delavcev pri iskanju napake vsaj 30 min na dan ali 750 sit. 3. V proizvodnji embalaže so tri lokacije za tehtanje embalažnih enot. Povprečna razdalja med strojem in tehtnico je 10 m. Do tehtnice je potrebno prenesti vse embalažne enote, jih stehtati in v primeru neustrezne teže dodati ali odvzeti izdelke. Embalažne enote je potrebno prenesti še do odlagalnega mesta ob stroju. Celoten postopek prenosa, tehtanja, korekcije teže in prenosa nazaj do stroja traja 20 sekund. Če uvedemo avtomatsko tehtanje pomeni, da pri 1050 embalažnih enotah na dan, prihranimo pri direktnem delu sit na dan. 4. Delavci prihranijo pri času, ta pa se prerazporedi na izvajanje avtokontrole ob strojih. Zaradi tega je manj napak, oziroma se napake pravočasno opazijo in je zato potrebno za 10 % manj prebiranja končnih izdelkov. Prihranek časa pri prebiranju in ločevanju slabih kosov pomeni do sit prihranka na dan (glede na informacije iz preteklega obdobja). 5. Uvedba avtomatskega tehtanja pomeni manjši fizični napor delavca, manjšo utrujenost in večjo zbranost, predvsem pa zmanjšanje odsotnosti z dela zaradi bolezni. Povprečna letna odsotnost zaradi bolniške je 8,4 dni na delavca. Realno lahko zaradi manjše fizične obremenitve zmanjšamo število odsotnosti iz dela za 1,4 dneva oziroma prihranimo v vrednosti 504 sit na dan. 6. Pri starem načinu dela so se etikete predhodno tiskale in lepile na prazne embalažne enote. Zaradi večjega števila praznih embalažnih enot je prihajalo do Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 50 od 66

55 mešanja le-teh, kar je pomenilo, da je bila napačna nalepka na embalažni enoti oziroma napačna embalažna enota na paleti. V letu 2005 smo kupcev dobili kar tri reklamacije zaradi pomešanih etiket in embalažnih enot. Direktni in indirektni stroški, ki so bili povezani z reklamacijo, so dosegli vrednost sit. 7. Zaradi neposodobljenih informacij (številka lota, delovnega naloga, naziva) je bilo potrebno uničiti do 5 % vseh predhodno tiskanih etiket. Vrednost uničenih etiket je znašala 210 sit na dan. 8. Po analizi v letu 2005 je bilo ugotovljeno, da je bilo izdelkov v posameznih embalažah v povprečju vsaj za 0,6 % več, kot je bilo predpisano. Razlog za odstopanje je kartonska embalaža, ki je hidroskopična. Njena teža niha od 0,75 kg do 1,00 kg, vendar je bil izdan interni predpis, da se pri tehtanju bruto teže embalažne enote vedno upošteva teža 1,00 kg. Poleg tega je pri ročnem tehtanju prisoten človeški faktor, ker se vedno tehta»dobra vaga«. Pri avtomatskem tehtanju sta človeški faktor in teža kartonske embalaže izključena. Tu je predpisana neto teža izdelkov in se preverja ob vsakem začetku serije, ob spremembah lota materiala ali večjih spremembah nastavitve stroja, ki prav tako lahko vplivajo nanjo. Vsa odstopanja se ažurno korigirajo. Z novim postopkom smo prihranili 0,6 % izdelkov v vrednosti sit na dan. 9. Embalažne etikete se sproti tiskajo vedno samo ob polni embalažni enoti. Na ta način imamo, glede na čas brizganja, tudi točno evidenco zaporedja embalažnih enot. Če kasneje ugotovimo napako, je način lociranja slabih izdelkov lažji kot pri starem načinu brez točnega zaporedja izdelave. Z novim načinom smo prihranili vsaj 10 % vsega stroška prebiranja, kar pomeni sit na dan. 10. S pomočjo analize delovanja strojev za različna obdobja je mogoče na zelo enostaven način priti do teh podatkov, ki jih je bilo na star način možno pridobiti samo z ročnim popisom. Tehnologi, ki so zadolženi za nemoteno delovanje strojev, ob svojem prihodu takoj pregledajo podatke na svojem računalniku za zadnjih 24 ur in si izdelajo prioritetni seznam za odpravo večjih napak. S tem se krajšajo zastoji strojev (0,5 ure na dan) in prihrani se čas tehnologa (0,5 ure na dan), ki ta čas posveti preventivnem delu. Vrednost skupnega prihranka je sit na dan. 11. Ob menjavi lota materiala je tehnolog za materiale obvestil kontrolo, ki je na podlagi informacije pregledala vse stroje s to vrsto materiala in zamenjala vse stare etikete z novimi. Postopek je dolgotrajen in zamuden z vrsto možnih napak. Pri novem načinu vodenja lotov pa se ob spremembi preko vnosnega terminala vnese novo številko lota, stroje, na katerih se bo lot zamenjal, in predvideno uro dejanske menjave. Po tej operaciji se vse izvaja avtomatsko, prav tako sprememba na embalažni etiketi. Pri tem tehnolog prihrani čas za sporočanje kontroli in večkratno preverjanje dejanskega stanja ob napakah. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 51 od 66

56 12. Vsak začetek proizvodnega procesa in vsako spremembo potrjuje kontrola, ki si podatke beleži na posebne obrazce. Sistem zajema podatkov omogoča spremljanje kakovosti proizvodnega procesa za vsak stroj posebej. Omogoča poseben pregled stanja in potrebnih aktivnosti kontrole za zagotovitev ustreznosti izdelkov. Prihranek je predvsem pri odzivnosti kontrole, načrtovanju in nadzoru aktivnosti kontrole. Ocena prihranka je 0,5 ure na dan. 13. Kontrola je prej ob izdaji delovnega naloga natisnila etikete za nekaj dni vnaprej in jih dostavila do delovnega mesta. Predvsem ob spremembah je bil ta postopek zamuden. Prihranek ob avtomatskem tiskanju je približno 1 uro na dan. 14. Vsi aktualni podatki o stanju proizvodnje so planerju zdaj na voljo na njegovem računalniku. Na podlagi tega je lažje planiranje, spremljanje in korigiranje proizvodnega procesa. Prej je bilo potrebno vsak podatek o številu izdelanih kosov po nalogu, o trenutnem času cikla, pridobiti samo s popisom, vendar so bili podatki že naslednji trenutek zastareli. Čas prihranka planerja je ocenjen na 0,5 ure na dan. 15. Ob stalnem spremljanju proizvodnega procesa in analizi napak je odločitev o večjih sanacijah orodja ali stroja bolj zanesljiva in nam omogoča za 0,25 ure na dan manj zastojev na strojih. 16. Za pripravo poročil in izdelavo analiz za preteklo obdobje so ti podatki zanesljivi, saj je vsak dogodek, ki se je dogodil v preteklosti, zabeležen z datumom in časom dogodka. Prihranek časa je 0,25 ure na dan. 17. Vsi podatki v sistemu so na voljo vsem uporabnikom, ki imajo odobren dostop. Možnost uporabe ažurnih osnovnih podatkov za različne namene pomeni prihranek časa z zbiranjem informacij v različnih excelovih tabelah. Vsi navedeni prihranki znašajo sit na leto. * vse vrednosti v točki 5.1 so zaradi varovanja poslovnih skrivnosti množene s faktorjem x. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 52 od 66

57 Tabela 3: Tabela prihrankov Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 53 od 66

58 DOLGOROČNI UČINKI Poleg navedenih zneskov, ki so direktni učinki uvedbe avtomatizacije in proizvodno nadzornega sistema, so še pozitivni indirektni učinki: zavest delavcev, da je potrebno delati kvalitetno, se postopoma zvišuje, saj je vsaka njihova aktivnost zabeležena in se ob napakah povzročitelja enostavno odkrije pri točno definiranih postopkih ni možnosti, da bi se proizvajalo slabe izdelke, saj so vsi ti postopki preizkušeni vsaka avtomatizacija prinese nov način razmišljanja pri vseh zaposlenih in ustvarja nove pogoje za naslednjo stopnjo avtomatizacije 5.2 POGOJI ZA UVEDBO Že na samem začetku projekta je bila izdelana celotna analiza, kar pomeni, da so bile aktivnosti in stroški, ki so potrebni za uspešno končanje projekta, opredeljeni vnaprej. Predvidena vrednost celotnega projekta je bila: 34,3 MIO sit. * vse vrednosti v točki 5.2 so zaradi varovanja poslovnih skrivnosti množene z neznanim faktorjem x. FINANČNA SREDSTVA: Finančna sredstva so bila s strani vodstva zagotovljena s potrditvijo projekta»avtomatizacije in nadzora proizvodnje«dne Poleg tega so se vsa sredstva, ki so bila porabljena za osnovna sredstva novega PNZ, tekoče potrjevala. Tako je bilo predvideno z internim pravilnikom o nabavi osnovnih sredstev. KADRI IN ČAS: V sami analizi je bilo že predvideno, koliko ur bo potrebnih za fizično povezavo strojev, ki naj bi jo opravili delavci iz podjetja SIBO. Zaradi nepredvidenih motenj na samem omrežju (veliki tokovi v proizvodnji) je bilo potrebno določene dele dodatno ozemljiti. Ostala poraba ur celotne skupine ljudi, ki je sodelovala pri projektu, ni bila evidentirana, saj je bil velik del ur porabljen na sestankih, na katerih smo usklajevali zahteve ter usklajevali nove procese, ki so nastopili zaradi sprememb. Na koncu se je izkazalo, da te ure niso bile zaman, izjemno pomembno je bilo, da smo še pred začetkom izvedbe razčistili vse nejasnosti, da kasneje ni bilo dodatnih stroškov zaradi popravil in dodelav. PONUDNIKI: V Sloveniji je veliko ponudnikov posameznih delov projekta, vendar je vprašljiva njihova usposobljenost. Prav tako je kar nekaj ponudnikov»podobnih sistemov na ključ«, vendar z izjemno visokimi stroški investicije in visokimi tekočimi stroški (licence, vzdrževanje). Projekt, kot smo ga izvajali v podjetju, je eden težjih, saj je bilo potrebno usklajevanje dela vseh treh podjetij, ki so sodelovala. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 54 od 66

59 5.3 MOŽNOSTI NADALJNEGA RAZVOJA Celoten projekt je bil od vsega začetka načrtovan kot projekt, ki ga je možno nadgrajevati. Tudi v toku uvajanja tega projekta so se izkazale določene pomanjklivosti oziroma potrebne dopolnitve, ki bodo uvrščene v naslednjih fazah dopolnjevanja. PLANIRANJE IN TERMINIRANJE Trenutno informacijskega sistem še ne uporabljamo za planiranje materialnih potreb in potreb po virih (stroji, delavci). Pri tako veliki količini materialov in izdelkov so ti bistvenega pomena. Pri natančnem popisu tehnologije izdelave (izmet, čas menjave orodja, čas zagona, čas menjave barve, zasedenost strojev ) so trenutni podatki lahko v pomoč. Veliko število podatkov, ki jih pridobivamo iz PNZ, lahko koristno uporabimo pri samem planiranju proizvodnje. Do konca leta 2006 je predvidena dvosmerna izvedba povezave med informacijskim sistemom in PNZ, kar bo omogočilo izvajanje planiranja in terminiranja delovnih nalogov. Samo planiranje materialnih potreb za realizacijo izdelka se bo izvajalo v osnovnem informacijskem sistemu na podlagi izračunavanja neto potreb izdelkov z določenimi termini. Podatki za izračun potrebnega materiala, pomožnega materiala, embalaže, potrebnega števila strojev in človeških virov so naslednji: kosovnice in tehnološki postopki naročila izdelkov v sistemu predvidena naročila oziroma napovedi prodaje v sistemu trenutno stanje zaloge izdelkov potrebne varnostne zaloge izdelkov Po grobem izračunu se bodo planirani nalogi z vsemi potrebnimi podatki prenesli v PNZ, kjer bo potekal postopek njihovega razporejanja po strojih glede na ustreznost strojev za izdelavo izdelka, časa potrebnega za izdelavo ter končnih rokov. Posebno koristen pripomoček v PNZ bo izdelava grafičnega pregleda razporeditve delovnih nalogov po strojih na časovni premici. Prav tako bo z grafičnim prikazom možno spremljanje zastavljenih rokov, kjer bo takoj vidno dnevno stanje zastavljenega plana in opozarjanje v primeru kasnitve. Pri procesu terminiranja bo PNZ uporabljen kot povratna zanka (zajem dejanske realizacije). Oba sistema tako informacijski sistem kot PNZ sta tako odprta, da je povezava med njima mogoča. Začetek uporabe planiranja in terminiranja v proizvodnji je predviden z Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 55 od 66

60 UVEDBA ČRTNE KODE NA EMBALAŽNI ETIKETI Ena od večjih pomankljivosti na embalažni etiketi je manjkajoča črtna koda. Ob popolnem izkoristku trenutnih proizvodnih kapacitet se postavlja nov problem, in sicer težava logistike embalažnih enot in celotnega skladiščenja izdelkov. Ker pričakujemo, da se bomo s tem problemom zelo kmalu soočili, je nujno potrebno uvesti črtno kodo, ki je osnova za avtomatizacijo logistike. Prva faza uvedbe črtne kode bo že pri uvajanju sledenja paketov v skladišču, ki je predvideno za leto OPIS LOGISTIKE EMBALAŽNIH ENOT V PRIHODNOSTI Poleg avtomatizacije proizvodnje je izjemno pomembna notranja logistika, ki pomeni velik del stroškov proizvodnje. V nadaljevanju je predstavljena ideja o avtomatski dostavi potrebnih embalažnih enot do stroja in vračanje polnih enot do končnega skladiščenja v visoko regalno skladišče. Začetek poti embalaže je stroj za izdelavo kartonskih embalažnih enot (dimenzij 590 x 380 x 270 mm). Že pripravljene prazne embalažne enote potujejo po tekočem traku na dovodno linijo, kjer na zahtevo posameznega stroja trak pripelje želeno embalažo do mesta polnjenja. To se izvede s pomočjo tekočega traku na spodnjem nivoju. Na skupnem tekočem traku vsaka od škatel dobi (s pomočjo ink-yet tiskalnika) oznako, (zaporedno številko) v obliki črtne kode, ki je nosilec informacije. Tehtnica na enak način kot sedaj stehta točno neto težo (napolni embalažno enoto) ter vse potrebne podatke pošlje v računalnik, kjer se pripišejo zaporedni številki embalažne enote. Torej imamo v tem trenutku vse informacije o vsebini in povezavo z delovnim nalogom in vsebovanimi materiali. Polna embalažna enota potuje po zgornjem (odvodnem) delu do centralnega izpisovalca etiket, kjer se vsi pomembni podatki izpišejo na etiketo in avtomatsko prilepijo na določen del škatle. Tako opremljena škatla potuje do mesta kontrole, kjer se vsebina vzorčno pregleda in v primeru ustreznosti sprosti na naslednji postopek razvrščanje škatel na palete s pomočjo robota. Razvrščanje poteka s pomočjo čitalca črtne kode in robota. Čitalec razbere vsebino škatle in posreduje signal robotu, ta tako izve na katero od razporejenih palet naj jo odloži. Ko je paleta napolnjena do dolečene višine, robot prestavi do mesta povijanja z raztegljivo folijo. Ob končanju postopka povijanja je paleta pripravljena za skladiščenje. Avtomatski viličar paleto odloži na točno določeno mesto, v visoko regalnem avtomatiziranem skladišču, ki ga izbere računalnik. Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 56 od 66

61 Slika 37: Idejna skica logistike v prihodnosti (proizvodni del) Slika 38: Idejna skica logistike v prihodnosti (skladišče) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 57 od 66

62 LITERATURA IN VIRI Knjige: Gradišar, M. (2001) Informatika v poslovnem okolju, Ekonomska fakulteta, Ljubljana Harvey, J. (1995) Manufacturing efficiency, Boccon Assocates. Jeraj, M. (2001) Model prenove proizvodnih procesov, Založba Moderna organizacija, Kranj. Ljubič, T. (2006) Operativni management proizvodnje, Založba Moderna organizacija, Kranj) Robert, S. Kaplan, David P. Norton (2000) Uravnoteženi sistem kazalnikov, Gospodarski Vestnik, Ljubljana Willmott in McCarthy, (2001) A Route to World-Class Performance, Butterworth- Heinmann, Oxford Poglavje v knjigi: Rant, M., Jeraj, M., Ljubič, T. (1992) Enoten kompleksen organizacijski sistem planiranja v proizvodnih organizacijah, str. 5, Založba POIS, Radovljica Ljubič, M (2006) Operativni management proizvodnje, str. 2-19, Založba Moderna organizacija, Kranj Willmott in McCarthy, (2001) A Route to World-Class Performance, str. 82, Butterworth-Heinmann, Oxford Članek v reviji: Djurdjič, V. (2003) Računalniška podpora, Sistem, priloga Monitor 13/2003, str. 2 Kleindienst, J. (2003) Zajem podatkov, Sistem, priloga Monitor, št. nov/2003, str. 15 Tuta (2005), Synapro gradniki računalniških sistemov za podporo kosovne proizvodnje, Predstavitveni katalog Synatec za sejem Hevreka maj 2005 Tomažin, J. (2002) Skupna učinkovitost in benchmarking, Vzdrževalec, številka 88, str. 12 Poročila, interni dokumenti: Brizgalni stroji ter njihovo delovanje (2005), Delavnica 2, interno gradivo SIBO G. Koncept avtomatizacije in nadzora (2005), SIBO G. Navodilo za uporabo naprave DPA 3T verzija , (2005) LIBELA ELSI Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 58 od 66

63 Spletne strani: Delovanje tehtnice, Navodila za tehtnice Praktična navodila za sisteme tehtanja, Predstavitev gradnikov Synapro, Predstavitveni katalog SYNATEC, Predstavitev podjetja SIBO G., Predstavitev podjetja Robotina d.o.o., Razlaga pojmov OEE, PRILOGE Priloga 1: Evidenčni kontrolni list Priloga 2: Terminski plan izvedbe projekta KAZALO SLIK Slika 1: Poslovna stavba SIBO G. Slika 2: Logotip podjetja in osnovni podatki obeh podjetij Slika 3: Izdelki tehnične plastike Slika 4: Embalažni izdelki Slika 5: Proizvodnja brizganja plastike Slika 6: Orodja produkt lastnega znanja Slika 7: Organigram podjetja (Vir SIBO G. interno gradivo) Slika 8: Prikaz števila zaposlenih od 1994 do 2005 Slika 9: Prikaz prihodkov podjetja od 1994 do 2005 Slika 10: Centralni sistem s sušilci Slika 11: Razvod do strojev Slika 12: Priklop silosa na centralni sistem Slika 13: Volumetrični dozator za barvo Slika 14: Osnovni del stroja za brizganje Slika 15: Stroj s periferijo Slika 16: Bistvene komponente tehtalnega sistema (Vir: Slika 17: Merilna celica tehtnice Libela ELSI (Vir. Slika 18: Krmilni del tehtnice (Vir Libela ELSI Navodilo za uporabo DPA 3T) Slika 19: Prikazovalnik tehtnice (Vir. Slika 20: Družina izgub OEE (Vir: Slika 21: Enačba za izračun posameznih faktorjev (Vir: Willmott in McCarthy, 2001 Slika 22: Grafični prikaz izračuna skupne učinkovovitosti Slika 23: Struktura proizvodnega sistema (Vir: Ljubič, Operativni management proizvodnje, 2006) Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 59 od 66

64 Slika 24: Zgradba informacijskega sistema in umestitev gradnikov Synapro (Vir:Tuta, Predstavitev gradnikov Synapro, 2006) Slika 25: Gradniki SYNAPRO (Vir: Tuta, Predstavitev gradnikov Synapro, 2006) Slika 26: Diagram poteka proizvodnega procesa (Vir: SIBO G. interno gradivo) Slika 27: Shema povezav Slika 28: Krmilni del tehtnice Slika 29: Tehtnica in tiskalnik Slika 30: Mesto za vnos delovnega naloga in sprememba lota materiala Slika 31: Embalažna etiketa z vsemi podtaki Slika 32: Osnovni pregled delovanja strojev Skupine 1 Slika 33: Osnovni podatki za stroj Slika 34: Pregled alarmov za določen stroj Slika 35: Grafični prikaz količine izdelanih kosov, ločeno po izmenah Slika 36: Izračun in grafični prikaz skupne učinkovitosti za določeno obdobje Slika 37: Idejna skica logistike v prihodnosti (proizvodnja) Slika 38: Idejna skica logistike v prihodnosti (skladišče) KAZALO TABEL Tabela 1: Dejavniki ki vplivajo na posamezne faktorje SU Tabela 2: Popis časovnih obremenitev po operacijah Tabela 3 Tabela prihrankov POJMOVNIK OEE (Overall Equipment Effectiveness) skupna učinkovitost strojev ERP (Enterprice Resource Planing) poslovni informacijski sistem MES TPM (Manafucturing Execution System) informacijski sistem za podporo izvajanju proizvodnje (Total Productive Maintenance) sistem celovitega produktivnega vzdrževanja KRATICE IN AKRONIMI PNZ: PE: EKL: Proizvodno nadzorni sistem Poslovna enota Evidenčni kontrolni list Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 60 od 66

65 Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 61 od 66

66 Tomaž Plešec: Avtomatizacija proizvodnje embalažnih izdelkov v podjetju SIBO G. stran 62 od 66