Rockwell Automation Global Solutions řídí, konstruuje a dodává kompletní montážní linku na dveřní moduly pro společnost PHA Czech

Český tým Rockwell Automation Global Solutions dostal od společnosti PHA Czech s.r.o. za úkol vyvinout kompletní řídicí systém pro zakázkovou montážní linku předních/zadních, levých/pravých dveřních modulů a výstupní kontrolní stanice (EOL).

Popis výchozí situace

Společnost Pyeong Hwa Automotive (PHA) je světovým lídrem v oblasti dodávky dílčích sestav pro automobilový průmysl. Společnost má sídlo v Koreji, kde provozuje sedm závodů, a má rovněž sedm závodů v České republice, na Slovensku, v Číně, Indii, USA a také tři celosvětové prodejní pobočky.

Český závod společnosti PHA Czech s.r.o. se nachází 300 kilometrů severovýchodně od Prahy v Českém Těšíně, výroba zde byla spuštěna v roce 2008 a v současnosti zaměstnává 300 osob. Zaměřuje se především na produkci dveřních modulů pro předního korejského výrobce originálního vybavení pro automobily (OEM). Vyrábí se zde však i nemodulární dveřní panty, panty pro kapoty, zadní dveře i zámky pro zadní dveře určené pro jiné významné OEM výrobce z oblasti automobilového průmyslu.

Český tým Rockwell Automation® Global Solutions dostal od společnosti PHA Czech s.r.o. za úkol vyvinout kompletní řídicí systém pro zakázkovou montážní linku předních/zadních, levých/pravých dveřních modulů a výstupní kontrolní stanice (EOL). Tento tým se společností PHA pracuje již od roku 2006 a nejnovější projekt zahrnoval projektové řízení, správu, návrh hardwaru i softwaru, výrobu skříní, instalaci na místě, uvedení do provozu a rozběh výroby.

Výzva

Montážní linka – v pořadí už pátá, kterou Rockwell Automation pro PHA vyvíjí – musela být navržena s ohledem na náročné výrobní kapacity a cíle; umožňuje za den vyrobit 850 sad automobilových dveří, disponuje však dostatečnou flexibilitou umožňující objem výroby zvýšit až na 1 000 sad za den. Je to rovněž první linka na dveřní moduly postavená na bázi pásového dopravníku, který posouvá panely na paletách, přičemž operátoři zůstávají na místě.

Kromě toho požadovala PHA zvýšit úroveň jakosti a zavést různé kroky pro optimalizaci procesu vycházející ze zkušeností z předchozích instalací i nových norem a cílů stanovených aktuálními požadavky zákazníků. Součástí zadání bylo rovněž komplexní řešení bezpečnosti strojů a osob.

Řešení

Kompletní montážní linka modulárních dveřních modulů se skládá ze dvou větví (přední a zadní). Na jedné z nich unáší pás přední dveřní moduly a na druhé z nich zadní. Tyto moduly se následně paralelně pomocí identické sekvence smontují. Montážní operace zahrnují: předmontáž a snýtování kladek; navíjení bubnu; sestavení ovládání oken; sestavení motoru a reproduktoru, osazení zámku a zapojení snímače bočního nárazu a kabelového svazku. Následně výstupní kontrolní stanice (EOL) provedou kompletní test funkčnosti dveřního modulu i kontrolu hlučnosti motoru (v odhlučněné místnosti) za použití Poka Yoke systému řízení kvality.

Account manager společnosti Rockwell Automation Miroslav Novotný k tomu říká: „Šlo o komplexní projekt, který zjednodušilo naše portfolio Integrated Architecture®. Jako hlavní procesory přední a zadní linky byly použity programovatelné automatizační procesory Allen-Bradley ControlLogix® 1756 L73. Dopravníky a motory, které mají na starost veškerý pohyb palet, jsou řízeny pomocí střídavých frekvenčních měničů Allen-Bradley PowerFlex® 525. Sem spadá pohyb palet do stran, nahoru i dolů mezi jednotlivými pracovními stanicemi i řízení oběžného dopravníkového pásu, který odváží prázdné palety zpět na začátek výrobní linky.“

Programovatelné automatizační procesory ControlLogix sbírají, shromažďují a řídí veškeré signály z různých montážních stanic pomocí konfigurovatelných přepínačů Allen- Bradley Stratix™ a modulů Allen-Bradley POINT I/O™ zapojených v síti EtherNet/IP™. Tím se řeší problém velkých vzájemných vzdáleností, včetně primárního dopravníku dlouhého 15 metrů. Ve zkušebních stanicích na konci linky jsou použity čtyři programovatelné automatizační procesory Allen-Bradley CompactLogix™, dva v odhlučněných komorách a dva na výstupní kontrole. Programovatelný automatizační procesor ControlLogix dohlíží rovněž na robota tvořícího součást linky.

Automatizační řešení je dále doplněno o širokou paletu nízkonapěťových produktů Allen-Bradley, jako jsou tlačítka, snímače a další doplňky ve skříních umístěných u jednotlivých stanic. A konečně, bezpečnostní infrastruktura linky, která splňuje všechny lokální bezpečnostní požadavky, obsahuje řadu vzájemně propojených bezpečnostních bran Allen-Bradley s nouzovým zastavením u každé stanice, přičemž vše je sériově propojeno se sériovými relé v hlavní řídicí skříni.

Vedoucí týmu Rockwell Automation Global Solutions v ČR, Petr Veselý vysvětluje: „S PHA pracuji už 10 let. V rámci tohoto projektu jsme se setkali s jejich inženýry, od nichž jsme získali velmi přesné specifikace, včetně 3D modelů finálního produktu. Informovali nás rovněž o svých očekáváních ohledně načasování a cílových objemů. My jsme jim následně dodali kompletní linku včetně všech mechanických a elektrických prvků. Jednali jsme rovněž se třemi místními dodavateli mechanických sestav a po vytvoření konceptu jsme zajišťovali i všechna potřebná schválení v rámci PHA.“

„Po schválení mechanické konstrukce,“ pokračuje Veselý, „se rozjela výroba a byl vytvořen koncept elektroinstalace. Po jeho schválení se čtyři programátoři z pražské kanceláře Rockwell Automation začali zabývat aplikací softwaru – dva pracovali na hlavní lince a dva na kontrolních stanicích. Pro vizualizaci byl použit program Studio 5000®. V reakci na požadavek PHA po maximální flexibilitě jsme využili přizpůsobených aplikačních oken. Každá stanice je vybavena zvláštním All in one PC s dotykovým panelem (na hlavní lince je jich 18 a na samostatných testovacích stanicích 11), na nichž běží aplikace v C++. Další vizualizace a řízení hlavního dopravníku zajišťují dvě operátorská rozhraní Allen-Bradley PanelView Plus™.“

Výsledky

Podle Novotného: „Tento úspěšný projekt prokazuje profesionalitu a schopnosti našeho týmu Global Solutions, a to nikoli pouze v oblasti poskytování technických řešení, ale i co se týče dodávek kompletního projektového managementu. Zkušenosti a dovednosti získané v rámci tohoto projektu poslouží jako základ pro další obdobné příležitosti na automobilovém trhu, včetně dalších projektů pro PHA. Koneckonců již dnes vedeme debaty s PHA ohledně dodávky další montážní linky dveřních sestav určených pro jiný model vozu.“

Przemystaw Sakowicz, výrobní inženýr společnosti PHA Czech s.r.o., za hlavní důvody opakovaného využití služeb Rockwell Automation označuje rychlou podporu, dobré vztahy a dřívější dobré zkušenosti ze spolupráce s tímto předním dodavatelem automatizačních řešení: „Vím úplně přesně, jakou kvalitu můžu od Rockwell Automation očekávat. Disponují výborným týmem programátorů schopným rychle reagovat na různé problémy a výzvy, které se před námi objevují. Před i po spuštění projektu jsme prošli řadou zákaznických auditů, přičemž auditoři byli velmi spokojeni s tím, co se nám společně s Rockwell Automation podařilo vyvinout, a to je pro nás velice důležitý výsledek. Speciálně bych chtěl poděkovat Petrovi Veselému s jeho týmem za to, jak tento projekt realizovali a řídili a splnili přitom všechny mé požadavky.“

„S ohledem na speciální přínosy řešení od Rockwell Automation,“ uzavírá Sakowicz, „i dodržení výrobních cílů, očekáváme, že programování právě připravované nové linky se výrazně omezí, a také, že bude možné snadné vyladění a manipulace softwaru, jichž jsme byli svědky v rámci tohoto řešení. Integrated Architecture od Rockwell Automation přinesla rovněž flexibilnější a otevřenější platformu pro vzdálené řešení problémů a lokální údržbu.“