Johnson Controls – NTU, d.o.o. iz Slovenj Gradca je eno večjih podjetij v regiji in pomemben dobavitelj avtomobilski industriji. Specializirani so v izdelavi avtomobilskih vzglavnikov. Njihovi pomembnejši kupci so Daimler Chrysler, BMW, Opel, Ford, Renault, VW, Volvo, Rover… Izdelujejo vzglavnike za avtomobile srednjega in nižjega cenovnega razreda po metodi direktnega penjenja, kot tudi za avtomobile višjega cenovnega razreda po konvencionalni metodi. V prispevku se bom osredotočil na prve, katerih izdelava je delno avtomatizirana, masovna in na katero je cenovni pritisk njihovih kupcev najhujši. Iskanje cenejših načinov izdelave z uvajanjem sodobnih tehnoloških pristopov in zagotavljanje višje kakovosti je zato stalnica v podjetju.

Proizvodni proces

Izdelava vzglavnika poteka v več fazah. Začne se s krojenjem blaga, nato se v šivalnici iz odrezkov sešije prevleka. Vsaka prevleka dobi etiketo s številko, ki omogoča sledenje v nadaljnjem proizvodnem procesu, identificira delovno mesto, kjer je bil vzglavnik sešit ter omogoča pri mesečni inventuri spremljanja stanja zalog. Prevleke se nato pakirajo v zabojnike glede na tip vozila in barvo blaga, zabojniki pa so zloženi po sistemu FIFO v medfaznem skladišču.

Glede na razpisano proizvodnjo, se prevleke lansira na fazo direktnega penjenja. Poliuretanski stroj polni sešite prevleke s peno, v prevleko oz. vzglavnik se vstavljajo še plastični vstavki in nosilne palice za montažo v sedež. Po tej fazi sledi staranje. Delavec vizuelno pregleda vzglavnik in ga natakne na nosilec na gondoli. Gondole so vpete na verižni transporter, na vsaki gondoli pa je lahko več vzglavnikov. Hkrati izdelujejo več različnih vzglavnikov, tako po tipu vozila kot po vzorcu ali barvi prevleke. Vzglavniki potujejo z gondolo cca. sedemdeset minut, v tej fazi staranja se pena dovolj utrdi, da je vzglavnik pripravljen za nadaljno manipulacijo. V zadnji fazi sledi sortiranje vzglavnikov glede na tip in barvo oz. vzorec prevleke. V pakirnici delavci pobirajo z gondol vzglavnike in jih zlagajo v zabojnike. Poln zabojnik je pripravljen za odpremo.

Problematika in postavljanje ciljev

Poleg pocenitev proizvodov in proizvodnega procesa, je zelo pomembno poslovanje s čim manjšim številom napak. Na eni strani govorimo o kontroli kakovosti, na drugi pa kako zagotoviti oziroma omogočiti, da delavec ne more narediti napačno, torej minimizacija človeških napak. Do napak je prihajalo zlasti v fazi sortiranja, kjer so delavci zlagali vzglavnike v zabojnike za odpremo. Zaradi zaščite vzglavnikov pred poškodbami, je med vsako vrsto plast kartona. Kljub temu, da so bili označeni, se je zgodilo, da je delavec zabojnike zamenjal med sabo in v zabojnik zlagal napačen tip vzglavnika. Prav tako so se v JC – NTU d.o.o. želeli izogniti nenehnemu iskanju vzglavnikov na gondolah, ki so po verižnem transporterju prihajale v pakirnico. Delavec je moral na vsaki gondoli najti prave tipe vzglavnikov, ki jih je zlagal v zabojnik. V kolikor je posamezen vzglavnik spregledal, je le-ta moral opraviti krog staranja do ponovnega prihoda v pakirnico. Sortiranje se je zavleklo, to pa je bilo moteče zlasti zaradi pomanjkanja prostora v pakirnici in uvedbe JIT (just in time) pri odpremi.

Naslednji problem je bil ugotavljanje stanja zalog v medfaznem skladišču (med fazo šivanja in fazo penjenja). Zaradi različnih vzrokov prihaja v fazi šivanja tudi do izmeta (škarta). Zato je dejansko stanje v medfaznem skladišču manjše od lansirane količine materialov. Kakšno pa je dejansko stanje, je bilo potrebno ugotavljati z mesečno inventuro (štetjem vzglavnikov posameznega tipa, barve, vzorca). Problem ni bil samo v zamudnem delu z inventuro, temveč samo mesečno poročilo o stanju zalog.

Izluščena problema sta zahtevala čim primernejšo rešitev. V prvem primeru je bila rešitev v avtomatizaciji procesa sortiranja z izključitvijo človeškega faktorja napak, v drugem pa zagotavljanje sledljivosti, ki so jo v JC-NTU razširili na zagotavljanje sledljivosti posameznega vzglavnika skozi njegovo dobo uporabnosti.

Opis rešitve

V JC – NTU so se odločili, da v primeru identifikacije vzglavnikov uporabijo črtno kodo, v primeru identifikacije gondol pa RFID tehnologijo.

Sledenje vzglavnikov: Sledenje materialnemu toku, toku vzglavnikov, je bilo potrebno rešiti najprej v proizvodnem procesu, nato pa še v času do njihovega kupca (avtomobilska industrija) ter tudi do končnega kupca. Dnevna proizvodnja vzglavnikov po metodi direktnega penjenja je okoli 30.000 kosov, ta številka pa daje veliko utež ceni. Zato je bila izbrana črtna koda tipa code 128, s katero je zapisana tekoča številka etikete na vzglavniku. Kot najboljša se je izkazala rešitev tiskanja črtne kode z izpisano številko, pri čemer del črtne kode in številka ostaneta v notranjosti vzglavnika. Na ta način je možno vedno dobiti vse podatke o izdelanem vzglavniku tudi kasneje, ko je vzglavnik že v uporabi pri končnem kupcu. Etiketa je torej všita v notranjo stran vzglavnika tako, da je perforacija na robu šiva. Torej, vsak vzglavnik dobi edinstveno številko v šivalnici, nanjo pa so vezani podatki kot so: tip vozila, material in barva blaga, delavka, ki je prevleko sešila. Postopek poteka tako, da lanser dostavi na delovno mesto material in etikete z zaporednimi števili, glede na razpisano količino in tip vzglavnika. Zaradi velike količine vzglavnikov, se ne identificira dobrih prevlek, temveč tiste, ki so izmet ali popravilo (od vseh, ki jih lanser prinese, se odšteje slabe). Na ta način imamo znano stanje medfaznih zalog za posamezen dan, kar omogoča natančnejšo proženje proizvodnje v naslednjih fazah. V nadaljevanju vzglavniki potujejo na stroj za penjenje s pene, ter nato na gondole za staranje. Takoj, ko gondola zapusti območje, kjer se jo polni z vzglavniki, je postavljena identifikacijska točka, ki posname stanje na gondoli. Čitalci črtne kode prečitajo črtne kode na etiketah vzglavnikov. Po naročilu razvit program ustvari identifikacijsko matriko, na katerem mestu na gondoli se nahaja posamezen tip vzglavnika. Matriko poveže z identifikacijsko številko gondole.

Avtomatizacija procesa sortiranja

Postopek avtomatizacije sortiranja zahteva, da vemo za vsako pakirno mesto katera gondola je na tam in kako so razporejeni vzglavniki na njej. Vzglavnike identificiramo na podlagi branja črtne kode na identifikacijski točki. Prav tako je potrebno na tem mestu prečitati idenifikacijsko številko gondole. Za to je uporabljena RFID tehnologija. Vsaka gondola ima priponko (RFID tag), ki je tovarniško programirana s številkami 1, 2, 3, ... Uporabljene so priponke s čipi Q5 tipa read/write, s frekvenco delovanja 125kHz. V aplikaciji je zahtevana razdalja čitanja majhna to je cca. 5-10 cm. Priponke so pasivne, zbudi jih elektromagnetni signal RFID čitalca, ki je na vsakem pakirnem mestu. Oddano identifikacijsko kodo RFID čitalec sprejme in posreduje krmilni enoti. Medtem ko je bila na identifikacijskem mestu narejena povezava identifikacijske številke gondole z matriko lastnih številk vzglavnikov, se na pakirnem mestu na podlagi prečitane številke gondole in številke gondole-matrika vzglavnikov, krmilna naprava odloča kateri vzglavnik je potrebno odvzeti iz gondole. Krmilnik daje signal trem, v vertikalo postavljenim pnevmatskim cilindrom, medtem ko gondola neprekinjeno potuje po verižnem transporterju naprej. V primeru pravega vzglavnika se cilinder sproži in vrže vzglavnik v zabojnik. Ko je skupina enakih vzglavnikov zaključena oziroma ko je zalogovnik poln, sledi zlaganje vzglavnikov v paleto za odpremo. Pakirnih mest bo v prvi fazi delovanja 26, v nadaljevanju pa jih bo moč še razširiti. V začetni fazi nadzorni delavec zbira informacije kateri tip vzglavnikov se končuje, katero pakirno mesto je polno, odločitev na katerem pakirnem mestu se bo zbiral nov tip vzglavnika na računalniškem zaslonu, kjer informacije tudi potrjuje oziroma spreminja. Kasneje bodo dodani še večji zaslon, ter identifikatorji zasedenosti pakirnih mest (svetlobni znak) tako, da bo omogočen nadzornemu delavcu hiter pregled nad dogajanjem. Z rešitvijo avtomatskega sortiranja vzglavnikov je JC-NTU pridobil zlasti v hitrosti in zanesljivosti zbiranja pravih vzglavnikov na pakirnem mestu. Na tem mestu je tudi potrebno odstraniti etiketo s črtno kodo, ki gleda iz vzglavnika. Kasneje bo, v skladu z dogovorom z avtomobilskimi proizvajalci, možno zagotavljati sledljivost tudi v sam proizvodni proces proizvajalca. V vzglavniku pa ostane drug konec etikete s črtno kodo in številko, na podlagi katerega bo mogoče na koncu dobe uporabnosti vzglavnika, le-tega identificirati (koristno pri analizah staranja in obstojnosti materialov).

V nadaljevanju so se pojavili še predlogi, ki zaokrožujejo opisano rešitev. To je predvsem večanje možnosti spremljanja človekovega dela in s tem povezanega nagrajevanja. V šivalnici delavke delajo na normo, z identifikacijo koliko je določena delavka naredila, je povezano njeno nagrajevanje. Poleg tega se lahko ugotavljajo v primeru napak vzroki zanje (npr. napaka se pojavlja na enem delovnem mestu, vzrok je lahko v slabem šivalnem stroju, nevpeljanosti delavke, ...). Enak nadzor in osebno odgovornost želijo prenesti tudi v pakirnico, torej kateri delavec je zlagal vzglavnike. V tem smislu razmišljajo o identifikaciji delavca na posamezno delovno mesto.

Zaključek

Zagotovitev sledenja in avtomatizacija procesa sortiranja sta bila v JCI osnovna cilja tega projekta. Stem projektom JCI uspeva nadzorovati materialni tok in napake v proizvodnji. Sam projekt je še v prototipni fazi, vendar testiranja opravljena do sedaj potrjujejo, da ima projekt veliko možnosti, da tudi v praksi dobro zaživi. Združuje dve različni tehnologiji za zajem podatkov, to sta črtna koda in RFID, ki sta, vsaka na svojem delu, optimalni rešitvi. Rešitev bo imela tudi mednaroden odmev, saj je prva taka v koncernu Johnson Controls Automotive Group.

Video posnetek
 

Izmet izdelkov