Automobilový průmysl zažívá převratné změny a společnost Teijin, je v centru tohoto technologického pokroku. V rozhovoru s Lukášem Mildorfem (CTO), se dozvídáme, jak firma zavádí pokročilou automatizaci, robotiku a umělou inteligenci do výrobních linek, což dramaticky zvyšuje efektivitu. Firma také sází na revoluční materiály, jako jsou termoplastické kompozity, a připravuje se na budoucnost, kde humanoidní roboti a AI budou hrát důležitou roli.
Jak je metoda SMED aplikována na třetí lince a jaké jsou její limity?
Ve společnosti Teijin je metoda SMED (Single Minute Exchange of Die) poprvé zaváděna na třetí lince, která musí být flexibilnější, aby zvládla výrobu různých typů produktů. Na rozdíl od předchozích jednoúčelových linek jsou na této lince používány velké a těžké formy (hmotnost až 42 tun), což činí výměnu mnohem složitější a časově náročnější, než jak by to metoda SMED ideálně předpokládala. Výměna forem vyžaduje použití jeřábu, což znemožňuje provést výměnu v jednotkách minut, jak by bylo v metodice SMED ideální.
Hlavním cílem pro tuto linku je proto dosáhnout toho, aby se přezbrojení stihlo v rámci jedné osmihodinové směny. Abychom toho dosáhli, využíváme technologii automatického rozpoznání čidel na výměnných přípravcích a rychloupínací systémy, jako jsou pneumatické úpinky a zámky.
Lukáš Mildorf
Tyto technologie umožňují rychlou výměnu přípravků, přestože fyzické manipulace s formami vyžadují těžkou techniku, což výměnu zpomaluje.
První testy zaměřené na optimalizaci přezbrojení již proběhly a dále postupujeme stanici po stanici a detailně mapujeme celý proces, abychom spočítali přesný čas potřebný na výměnu a počet pracovníků nutných k jeho realizaci. Musíme zjistit, zda výměnu zvládnou čtyři technici během jedné směny, nebo bude potřeba zapojit více pracovníků, například dvanáct. V této fázi jde o první pokus, kdy ještě nemáme plně definovaný plán, ale testování nám umožní získat klíčová data a zkušenosti pro budoucí efektivní fungování přezbrojení.
Důležitým detailem v rámci SMED je také bezpečné skladování právě nepoužívaných přípravků a forem. Pro skladování jsme vyvinuli robustní ocelové vozíky, které přípravky nejen ochrání proti mechanickému poškození, ale tím, že jsou osazeny zátěžovými koly a během přezbrojení budou připraveny u daného zařízení, zajistíme zkrácení dráhy transportovaných přípravků jeřábem.
Tým Industrial Engineeringu vytváří instruktážní materiály z prvních výměn, které budou sloužit pro další optimalizaci procesu. Na základě náměrů z těchto testů upřesníme časové a personální nároky, abychom v budoucnu dokázali celý proces zvládnout co nejefektivněji a přezbrojení dokončili během jedné směny.
Očekáváte, že se doba přezbrojení na třetí lince bude dále zkracovat, nebo je osmihodinový cíl konečným výsledkem?
Někteří lidé tvrdí, že osmihodinový cíl je příliš optimistický a nebude možné ho dosáhnout. Já však stále věřím v tento cíl a držím se ho, jak jsem si předsevzal. Pokud ovšem narazíme na něco zásadního, co by nám v tomto směru bránilo, budu muset svůj názor upravit. Zatím však zůstávám přesvědčený, že osmihodinový čas na přezbrojení je dosažitelný.
Jaké jsou plány na další využití nové výrobní haly? Připravují se další projekty pro nové klienty?
Hala je připravena absorbovat další linku podobného formátu, jako je ta právě instalovaná třetí linka na výrobu bateriových krytů. Po ukončení projektů krytů baterií, máme připraveny další projekty, například výrobu předních kapot pro nákladní vozy. Tyto kapoty jsou budou mít obdobné rozměry jako kryty baterií, s výhodou zde budeme utilizovat naše moderní 3000 t lisy. Jejich výroba by mohla těžit také z přilehlé lakovny, čímž bychom dosáhli logistické synergie.
Dále se chceme zaměřit na výrobu termoplastických kompozitů, které jsou recyklovatelné a nabízejí lepší vlastnosti než termosety, což je dnes stále více žádané našimi zákazníky. Navíc naše korporace vyrábí termoplastické kompozity pro označením Sereebo, takže by bylo možné využít vlastní materiál, což představuje další příležitost pro synergii.
Jaký byl největší technologický problém, který jste museli řešit při budování nové výrobní haly?
Největším technickým problémem při budování nové výrobní haly bylo zajištění stabilního a robustního základu pro 3000 t lis typu Short stroke. Tento lis je specifický tím, že přítlačná síla nepůsobí shora dolů, jak je obvyklé, ale zdola nahoru. Kvůli této konfiguraci jsme museli vytvořit základ o hloubce pěti metrů, do kterého byly umístěny všechny hlavní komponenty – hydraulické systémy, motory, pumpy, dusíkový multiplikátor a další prvky.
Hlavním problémem bylo nejen vytvořit dostatečně pevný betonový základ, který by unesl hmotnost lisu (270 tun), ale také správně umístit všechna média. To zahrnovalo systémy pro přívod horké vody pro ohřev forem, chladicí kapaliny pro hydrauliku a svařované potrubí, které muselo být zcela bezchybné, aby vydrželo vysoké tlaky bez úniků.
Lis má svou jednu třetinu umístěnou pod zemí a dvě třetiny nad úrovní podlahy, což znamenalo, že instalace vyžadovala precizní provedení. Bylo nutné zajistit, aby všechny technické týmy pracovaly v dokonalé součinnosti
Další operace, jako lepení hliníkové fólie nebo aplikace lepidla roboty, jsou prostorově méně náročné, ale jejich úspěšné provedení vyžaduje pečlivé sladění mnoha procesů. Díky zkušenostem našeho týmu, který na těchto linkách opakovaně pracuje, jsme dokázali novou linku zprovoznit během tří měsíců, což je mnohem rychlejší než v minulosti.
Měli jsme dlouhodobě předjednaný a schválený plán instalace s detailním rozpadem jednotlivých pracovních činností den po dni. Na instalaci linky se podíleli tři hlavní integrátoři, jejich vzájemná kooperace a koordinace byly nezbytnými předpoklady úspěchu. Tento typ instalace jsme prováděli už potřetí, čerpali jsme ze zkušeností z instalací a rozjezdu předchozích dvou linek, což nám umožnilo úspěšně zvládnout celou operaci v dohodnutém termínu a bez zásadních komplikací.
Jaká konkrétní opatření byla zavedena ve společnosti Teijin v reakci na zvýšenou digitalizaci a automatizaci výroby, zejména na třetí lince?
V Teijinu je také třetí linka vysoce digitalizovaná a automatizovaná. Přestože má linka 19 pracovních stanic, obsluhují ji pouze dva operátoři. Ti se zaměřují hlavně na vizuální kontrolu povrchových vad a další drobné manuální úkoly. Automatizace zde dosahuje takové úrovně, že přímý podíl lidské práce je minimální.
V reakci na tuto digitalizaci jsme zavedli systém Mainware, který sleduje a zaznamenává všechna procesní data z linky. Tento systém umožňuje sledovat každý jednotlivý díl, což je důležité nejen pro zákazníka, ale i pro naši údržbu. Zaznamenává data o výkonnosti strojů, což nám pomáhá předcházet problémům spojeným s jejich opotřebením a umožňuje nám efektivní údržbu.
Maineware také poskytuje denní reporty, které zahrnují nejen výrobní ukazatele, jako je produktivita a dostupnost zařízení, ale i záznamy o prostojích a čekacích dobách. Linka je velmi složitá a zahrnuje 13 robotů, což znamená, že technici potřebují systém, který jim pomůže rychle identifikovat příčiny problémů. Maineware přesně instruuje, na které stanici se problém vyskytl, což urychluje reakci údržby.
Systém navíc obsahuje všechny potřebné údržbářské manuály a dokumentaci, což technikům umožňuje rychlou orientaci a identifikaci vadného prvku. To znamená, že technici mohou přesně určit, který díl je potřeba vyměnit, a zajistit jeho rychlé objednání, aniž by museli zbytečně rozebírat celé zařízení. Tento přístup nám pomáhá minimalizovat prostoje a zajistit plynulý chod výroby.
Jak se vám daří zaškolovat zaměstnance na nové technické pozice, zejména v oblasti údržby a technické podpory?
Zaškolování zaměstnanců na nové technické pozice, hlavně v oblasti údržby, je nepřetržitý proces. I když máme dlouholeté techniky, neustále se objevují nové problémy, zejména s opotřebením některých dílů, které nebyly predikovány. Údržba je zásadní pro udržení linek v provozu, a proto jsme od loňského roku výrazně rozšířili tým. Celkem bychom měli mít kolem 20 techniků, kteří budou zajišťovat provoz ve směnném režimu 24/7.
Zaškolení nových techniků zabírá více času, protože se ne všechny typy závad objeví hned. Noví technici proto postupně získávají zkušenosti během provozu, přičemž spolupracují s těmi, kteří už zde pracují delší dobu. Máme techniky, kteří jsou u nás roky, a nové členy týmu, kteří nastoupili teprve nedávno. Je logické, že noví zaměstnanci nemohou mít okamžitě stejné výsledky, ale naším cílem je, aby během přibližně šesti měsíců byli plně schopni pomáhat s údržbou.
Kombinujeme zkušené techniky s nováčky v týmech, což umožňuje průběžné předávání znalostí. Tento způsob zaškolování nám pomáhá zajistit, že provoz běží hladce a bez zbytečných prostojů.
Jak zvýšená automatizace ovlivnila potřebu pracovníků na lince a jak plánujete dále optimalizovat pracovní sílu v budoucnosti?
Zvýšená automatizace na naší lince nebyla prvoplánově zaměřena na snižování počtu pracovníků, ale vycházela z několika faktorů. Prvním z nich je hmotnost a rozměry našich výrobků, které váží přes 31 kilogramů. Ruční manipulace s takto těžkými díly není ergonomicky ani hygienicky vhodná, což je důvod, proč jsme nasadili tolik robotů. Dalším důležitým faktorem byl nedostatek prostoru. Pro ruční manipulaci bychom potřebovali daleko více místa, ale roboty zvládají pohyb mezi stanicemi bez ohrožení bezpečnosti lidí, což nám umožnilo ušetřit prostor.
Třetím faktorem je hygiena. Kompozitními materiály při lisování uvolňují do vzduchu chemikálie, jejichž koncentrace splňují všechny hygienické limity, ale prostředí není pro dlouhodobou práci člověka příliš komfortní. Roboty v tomto případě umožňují snížit přítomnost lidí na minimum, a technici se tak věnují údržbě a kontrole jen po nezbytnou dobu, aniž by museli trávit celou směnu v tomto prostředí.
Když jsme před čtyřmi lety vyvíjeli výrobní koncept, jedním z našich cílů bylo vyvinout efektivní výrobní proces, který ještě v této podobě neexistoval. Díky vysoké úrovni automatizace jsme nakonec byli schopni na hale C nasadit dvě výrobní linky místo původně plánované jedné. To vedlo k dvojnásobnému objemu výroby a maximálnímu využití výrobního prostoru, což potvrdilo, že naše úvahy o plně automatizované výrobě byly správné.
Jakým způsobem monitorujete kybernetickou bezpečnost a možné hrozby spojené s automatizovanými výrobními linkami?
Kybernetická bezpečnost v souvislosti s automatizovanými výrobními linkami je velmi složité téma. Hlavním úkolem je oddělit interní sítě od externích připojení a zajistit, že veškerý přístup externistů je přísně kontrolován přes firewally a oprávnění. Průmyslové automaty nemají tak pokročilé bezpečnostní prvky jako například běžné počítače, takže se o jejich ochranu musíme starat externě.
Aktuálně spolupracujeme s firmou Iron OT, která se specializuje na kybernetickou bezpečnost v průmyslovém prostředí. Tato firma provádí audit systémů a na základě výsledků doporučí další opatření, která můžeme zavést pro zvýšení bezpečnosti.
Vnímáme to jako zásadní téma, protože jsou bohužel známy případy, že výrobní firmy byly terčem útoků, kdy se jejich data stala rukojmím útočníků, což je velmi nepříjemné. Abychom tomu předešli, snažíme se neustále zlepšovat naše bezpečnostní postupy, ale je jasné, že kybernetické hrozby jsou něco, co musíme brát vážně a nesmíme je podcenit.
Jaký vývoj očekáváte v oblasti automatizace a technologických inovací ve vašem odvětví v následujících pěti až deseti letech, a jaké změny plánujete?
V horizontu pěti až deseti let očekávám, že termoplastické kompozity získají převahu. Myslím si, že to je směr, kterým se celé kompozitové odvětví ubírá, naše korporace i konkurence jdou tímto směrem. Co se týče automatizace a umělé inteligence (AI), věřím, že nás čekají velké změny. Vidíme již dnes, jaké pokroky se dějí, například ve fabrikách Tesla nebo BMW, kde jsou nasazováni humanoidní roboti. Očekávám, že takoví roboti časem převezmou úkoly, které dnes nejsou vhodné pro běžné roboty kvůli komplexnosti nebo specifickým požadavkům na manipulaci.
Tyto pokročilé roboty by mohly zastat i pracovní činnosti, které jsou pro lidi nevhodné nebo neefektivní, čímž se rutinní a opakující se úkony přesunou na stroje. To však klade důraz na vzdělávání a školství, které by mělo reflektovat tyto technologické změny. Je potřeba, aby technické školy připravovaly nové generace na práci s moderními technologiemi, jejich ovládání a údržbu.
Další oblast, kde vidím velký potenciál pro zlepšení, je jazykové vzdělávání. V Česku máme mnoho chytrých a vzdělaných techniků, ale nedostatek jazykových schopností je někdy limituje v řešení problémů na mezinárodní úrovni. Věřím, že bez dobré znalosti alespoň jednoho světového jazyka, ideálně angličtiny, budeme zaostávat za globálními konkurenty. Proto bych rád viděl, aby se naše školství více zaměřilo jak na technické dovednosti, tak na jazyky. Lidé by měli mít zájem se neustále vzdělávat a zlepšovat své schopnosti, pokud chtějí být úspěšní.
Zdroj: redakce
