s

SIMATIC IT

Pełne śledzenie procesu produkcji

części samochodowych dzięki

SIMATIC IT MES

IV Sympozjum Bezpieczeństwa Maszyn, Urządzeń i Instalacji Przemysłowych

17-19.09.2008 Wisła

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 2 17-19.09.2008

s

Systemy IT na produkcji i w przedsiębiorstwie

XML/B2MML

Control Control Control

LegacyLegacy

Middleware

XML Messages

Middleware

XML MessagesProdukcja

Middleware – XML Messages

Sales Accounting ERP Engineer. PLM Suppliers SCM CRM

Web Portal

Przedsię-

biorstwo

Real Time Data– OPC

MES:

Production Orders

Material Tracking and Tracing

KPIs management

Quality Management

Od realizacji produkcji do zarządzania procesami biznesowymi.

Produkcja jest integralną częścią kompletnego łańcucha dostaw.Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 3 17-19.09.2008

s

ANSI/ISA-95 - Co mówi norma i jak Siemens ją wspiera ?

Level 3 / 4 interface

Level 3

Level 4

Level 0/1/2

ISA

S95

Business Planning

& Logistics

Plant Production Scheduling,

Operational Management, etc

Manufacturing

Operations Management

Dispatching Production, Detailed

Production

Scheduling, Reliability Assurance, etc

Batch

Control

Discrete

ControlContinuous

Control

SIMATIC IT

SIMATIC

lub systemy innych

dostawców automatyki

Business Level

SIMATIC IT

zapewnia pełną

funkcjonalność

optymalnej

produkcji

ISA-95 Level 3

ERP zapewnia

funkcjonalność

optymalnego

zarządzania

przedsiębiorstwem

ISA-95 Level 4

Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 4 17-19.09.2008

s

Systemy MES się przekształcają

12345.0

010100111

ABCD$J5

Linia produkcyjna:

Zbieranie danych i ich czytelna

prezentacja

Fabryka:

Realne korzyści z rozwiązań

stanowiących wartość dodaną do

procesu wytwarzania

MES przechodzi od zbierania danych do etapu wyliczania wskaźnika

zwrotu z inwestycji (ROI) Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 5 17-19.09.2008

s

SIMATIC IT

Zestaw w pełni zintegrowanych komponentów

Zaprojektowane w celu integracji systemów w każdej fabryce,

Standaryzacja produkcji w całym przedsiębiorstwie,

Synchronizacja procesu produkcji z pełnym łańcuchem dostaw

PLM

MES

LIMS MIS

Plant

Intelligence

Manufacturing-Operations

Intelligence/Dashboards

SIMATIC IT zapewnia optymalne rozwiązanie:Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 6 17-19.09.2008

s

Zróżnicowane rynki

Supply Chain

Resource

Mngmt.

Product

Definition

Plant

Perf.

Analysis

Material

Mngmt.

Order

Mngmt.

Product

Execution

Plant

Product Costing Plant Maint.

Process Orders Master Data R&DEnterprise

Level

3L

evel

4

Zarządzanie produkcją: system MES w pełni zgodny z ISA-95

Badania i rozwój: nowe receptury i nowe produkty

Podejmowanie decyzji: wiedza na bazie danych produkcyjnych

2

2

1

1

3

3

1

2

3

Production SuitePlant-Centric and ISA-95

Part 3

R&D SuiteIntegrated Product and

Process Design

Intelligence SuiteReal-Time Visibility in the

Manufacturing processes

R&D

Suite

Production

Suite

Intelligence

Suite

By spełnić specyficzne wymagania zróżnicowanych rynków

SIMATIC IT oferuje 3 różne zestawy funkcjonalne:Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 7 17-19.09.2008

s

SIMATIC IT Production Suite

Architektura SIMATIC IT funkcjonalnie odpowiada przemysłowej

normie MES ISA-95 i koordynuje zasoby w czasie rzeczywistym

Zarz.

zasobami

produkc.

Zarz.

definicją

wyrobów

Produkcja

Zlecenie

produkcji

Szczegół.

plan

produkcji

Śledzenie

produkcji

Analiza

wydajności

produkcji

Rejestracj

a danych

produkc.

SIMATIC

Sterowanie

ERP

ISA-95: norma dot. MES

Zarz.

definicją

wyrobów

Definicja wyrobu

Jak produkować?

Zdolności

produkcyjne

Zarz.

zasobami

produkc.Co może być

produkowane?

Produkcja

Plan

produkcji

Zlecenie

produkcji

Szczegół.

plan

produkcji

Kiedy i co

produkować?

Wydajność

produkcji

Śledzenie

produkcji

Analiza

wydajności

produkcji

Rejestracja

danych

produkc.Kiedy i co zostało

wyprodukowane?MES

Productio

n

Resource

Mgt

Product

Definition

Mgt

Productio

n

Execution

Productio

n

Dispatch

Detailed

Productio

n

Schedulin

gProductio

n

Tracking

Productio

n

Perform

AnalysisProductio

n

Data

Collection

Equip Mgr

Material Mgr

Personnel Mgr

Production

Modeler

Production

Order Mgr

Detailed

Production

Scheduler

Material Mgr

PPA

Personnel Mgr

Plant

Performance

Analyzer

Product

Definition Mgr Historian

Realtime Data Server

Clie

nt A

pp

lica

tio

n B

uild

er

Rep

ort

Ma

na

ge

r

Data Integration Service (DIS)

MES - Siemens

SIMATIC IT

Real-time

Dynamiczny

Na regułach

Elastyczny

ProductionModelerM

ain

ten

an

ce

Pro

du

ctio

n

Qu

ality

Inven

tory

Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 8 17-19.09.2008

s

ISA-95:

Zlecenie

produkcji

SIMATIC IT

Production Order

ManagerPoszczególne komponenty zapewniają

funkcjonalność elementów modelu normy ISA-95

SIMATIC IT nie ukrywa logiki działania aplikacji w skompilowanym kodzie,

lecz prezentuje ją jawnie jako przejrzysty graficzny diagram, który może być

dowolnie modyfikowany przez klienta.

Podejście tradycyjne Szkielet SIMATIC IT i komponenty

fn1

fn2Code Code

fn3

fn1 fn2 fn3 fn4

E

SIMATIC IT to podejście oparte na komponentach które łączy zalety

produktu standardowego i rozwiązań dedykowanych

SIMATIC IT Production Suite - Nowe podejście

Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 9 17-19.09.2008

s

Architektura SIMATIC IT

Reguły koordynują

działanie

urządzeń, aplikacji

i ludzi

Real Time Data

Server do

połączenia z

systemami czasu

rzeczywistego

Data Integration

Service do

połączenia z

systemami

transakcyjnymi

Komponenty

SIMATIC IT

zapewniają

funkcjonalność

normy ISA-95

Programy innych

firm są „widziane”

jak komponenty

SIMATIC IT

Opcjonalne

komponenty do

kontroli jakości i

specyfikacji

produktu

Przegląd

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 10 17-19.09.2008

s

Wymagania użytkownika

Kompletny zintegrowany system MES do śledzenia produkcji (T&T)

i statystycznej kontroli procesu (SPC) obejmujący:

śledzenie pojedynczego tłoka przez cały proces produkcji od fazy

odlewu aż do produktu gotowego wysyłanego do odbiorcy,

identyfikacja poszczególnych tłoków przez unikalne kody DMC (Data

Matrix Code) nanoszone na każdy tłok za pomocą lasera,

powiązanie wewnętrznego identyfikatora tłoka z kodem odbiorcy,

centralna baza danych SQL,

nowoczesny graficzny wielojęzyczny interfejs użytkownika,

automatyczne pozyskiwanie danych z systemów sterowania,

automatyczna identyfikacja tłoków przez kamery i czytniki kodów DMC,

automatyczna identyfikacja rodzaju dodatkowych podzespołów i ich

numerów partii przy użyciu skanerów kodów kreskowych,

wprowadzanie danych uzupełniających na stanowiskach Operatorskich,

narzędzia do kompleksowej analizy danych i raportowania,

krótki czas realizacji – narzucony przez odbiorcę tłoków.

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 11 17-19.09.2008

s

Model procesu produkcji

SIMATIC IT

Przyjęcie

surowcaTopienie

Odlewnia

Piec Odlewanie

Obróbka

cieplna

Znakowa-

nie

Linia

obróbcza

Grafito-

wanie

Kontrola

ostateczna

Anodowanie

Atestacja i

kontrola

błędów

Pakowa-

nie

Obszar

wejściowy

ERP

Przykład

zastosowania

Kompletny zintegrowany system MES do śledzenia produkcji (T&T)

tłoków samochodowych i statystycznej kontroli procesu (SPC)

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 12 17-19.09.2008

s

Serwer OPC Serwer MES

Serwer Historian

Serwerownia

ODLEWNIA

BCRS7-200

Ethernet

OBRÓBKA CIEPLNA

S7-300

Ethernet

ZNAKOWANIE

KAMERA

Ethernet

PRĄDY WIROWE POMIAR ŚREDNIC POWLEKANIE

S7-200KAMERA

Ethernet

OK/NOK

KAMERA

OK/NOK

PC

Pik txt

KAMERA

BCR

Ethernet

ANODOWANIE

EthernetEthernet

KAMERA

MONTAŻ

Ethernet

LINUX

MYSQL

KAMERA

KONTROLA OSTATECZNA

KAMERA

Ethernet

LABORATORIUM

Ethernet

WYTOP

Ethernet Ethernet

SPEKTROGRAF

STRUKTURA SYSTEMU

LASER

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 13 17-19.09.2008

s

SPRZĘG Z SYSTEMEM ODCZYTU KODÓW DMC

Usługa DIS

CIĄGŁE MONITOROWANIE PLIKU TEKSTOWEGO

PC (PLIK TEKSTOWY ZMIAN)

DMC

KAMERA

DMC

KAMERA

DMC

KAMERA

DMC

KAMERA

MES SERVER

Przykład

zastosowania

Sprzęg z kamerami DMC

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 14 17-19.09.2008

s

Dostawa samochodem ciężarowym

Przyjęcie aluminium

Produkcja tłoków

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Materiał

Zamówienia

Przyjęcie surowca Partie stopu są przyjmowane i badane w laboratorium.

Wyniki badań są rejestrowane dla każdej partii.

LAB

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 15 17-19.09.2008

s

Topienie aluminium

Produkcja tłoków

MateriałZamówienia

Przemieszczenie stopu

Topienie Gąski aluminium są łączone z dodatkami i łącznie topione są w piecach

Numery partii oraz numery wytopu są rejestrowane i kojarzone ze sobą

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Wytop

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 16 17-19.09.2008

s

Odlewnia

Produkcja tłoków

Materiał

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Praca

Pełny

Pusty

Piec podgrzewający Wsad do wytopu wprowadzany jest do pieców podgrzewających znajdujących się w

obrębie komórek odlewniczych.

Przed użyciem wsadu w komórce odlewniczej sprawdzany jest wynik analizy wsadu -

aby mieć pewność, że został on dopuszczony do produkcji

Odlewanie Każda komórka odlewnicza posiada 4 kokile (matryce). Tłoki z każdej z matryc są

gromadzone w odrębnym koszu oznaczonym kodem kreskowym.

Podczas gdy wsad jest przetwarzany, rejestrowany jest numer wsadu i numer pieca

1 2

3 4

Matryce

Bufor

Zlecenia

Kod kreskowy, Matryca danych, integracja

RFID

Drukarki

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 17 17-19.09.2008

s

ODLEWNIA

BCRS7-200

Ethernet

STRUKTURA SYSTEMU

Przykład

zastosowania

Odlewnia - Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 18 17-19.09.2008

s

Odlewnia - Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

INFORMACJE O WYTOPIE

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 19 17-19.09.2008

s

Obróbka cieplna i znakowanie

Produkcja tłoków

Materiał

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Praca

Pełny

Pusty

Obróbka cieplna Kosze są przekazywane do pieca obróbki cieplnej na cykl wygrzewania

Cykl obróbki cieplnej rejestrowany jest dla każdego kosza

Znakowanie Każdy tłok znakowany jest kodem DMC, aby umożliwić identyfikowalność każdej sztuki

na każdym etapie dalszej obróbki

1 2

3 4

Matryce

Bufor

Zamówienia

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 20 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

OBRÓBKA CIEPLNA

S7-300

Ethernet

Przykład

zastosowania

Obróbka cieplna – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 21 17-19.09.2008

s

Obróbka cieplna - Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

LOKALIZACJA KOSZY

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 22 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

ZNAKOWANIE

LASER

Ethernet

KAMERA

Przykład

zastosowania

Znakowanie – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 23 17-19.09.2008

s

Znakowanie - Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

ZARZĄDZANIE ODRZUTAMI

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 24 17-19.09.2008

s

Obróbka mechaniczna

Produkcja tłoków

Materiał

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Praca

Pełny

Pusty

Linia obróbki skrawaniem Tłoki przechodzą przez wieloetapową linię obróbki skrawaniem, gdzie surowy odlew

przekształcany jest w element o wymaganych dokładnych wymiarach

Parametry każdego tłoka są sprawdzane metodą prądów wirowych oraz w urządzeniu

do pomiaru średnic

Automatyczna kontrola na stacjach pomiaru. Natychmiastowe wykrywanie wadliwych

egzemplarzy, które są brakowane lub przekazane do ponownej obróbki

Grafitowanie powierzchni

1 2

3 4

Matryce

Bufor

Zamówienia

10 20

110 120

30

130

40

140

50

150

Narzędzia

SPC

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 25 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

PRĄDY WIROWE

Ethernet

S7-200 KAMERA

OK/NOK id

Przykład

zastosowania

Obróbka mechaniczna / Prądy wirowe – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 26 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

POMIAR ŚREDNIC

Ethernet

PC KAMERA

Plik txt

OK/NOK

Przykład

zastosowania

Obróbka mechaniczna / Pomiar średnic – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 27 17-19.09.2008

s

Anodowanie i kontrola ostateczna

Produkcja tłoków

Materiał

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Praca

Pełny

Pusty

Anodowanie Proces zewnętrzny. System MES zapewnia śledzenie tłoków przez proces utleniania

anodowego w celu upewnienia się, że wszystkie tłoki są wysyłane do procesu i z niego

wracają.

Kontrola ostateczna Tłoki są w 100% mierzone na stacjach automatycznego pomiaru, a wyniki

przeprowadzonych pomiarów są rejestrowane

Po pomiarze tłoki są pakowane w skrzynki mieszczące po 20 egzemplarzy gotowych do

przekazania do procesu utleniania anodowego (zewnętrzny proces)

1 2

3 4

Matryce

Bufor

10 20

110 120

30

130

40

140

50

150

SPC

190

90

Bufor

Utlenianie anodowe

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 28 17-19.09.2008

s

SPRZĘG Z SYSTEMEM HARRANDT

Usługa DIS

KWERENDA NA ZDARZENIE

SERWER MES

(MASTER)

LINUXMYSQL

Przykład

zastosowania

Kontrola ostateczna – Sprzęg z urządzeniem

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 29 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

KONTROLA OSTATECZNA

Ethernet

KAMERA

Przykład

zastosowania

Kontrola ostateczna – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 30 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

ANODOWANIE

Ethernet

KAMERA BCR

Przykład

zastosowania

Anodowanie – Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 31 17-19.09.2008

s

Montaż końcowy

Produkcja tłoków

Materiał

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Kompletacja i montaż Kompletacja gotowego tłoka odbywa się poprzez dodanie pierścieni, sworznia i opaski.

Gdy nowa partia trafia do stacji montażu, rejestrowane są numery partii wszystkich

komponentów.

Sprawdzenie błędów: przed użyciem pierścieni, sworzni i opasek numery komponentów

są skanowane z ich etykiet w celu porównania ze specyfikacją materiałową, by tylko

prawidłowe komponenty zostały wykorzystane.

10 20

110 120

30

130

40

140

50

150

SPC

190

90

Bufor

200 220 230 240 250210

Przenośnik

Bufor dla pierścieni,

kołków i opasek

Magazyn

Materiał

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 32 17-19.09.2008

s

STRUKTURA SYSTEMU

MONTAŻ

Ethernet

LINUX MYSQL KAMERA

Przykład

zastosowania

Montaż końcowy - Struktura systemu

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 33 17-19.09.2008

s

Montaż końcowy - Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

MONTAŻ

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 34 17-19.09.2008

s

Kontrola końcowa

Produkcja tłoków

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Walidacja i kontrola błędów Przy użyciu kamery sprawdzana jest czytelność kodu odbiorcy DMC. Nieczytelne tłoki

są automatycznie odrzucane.

Kontrola błędów wykonywana jest w celu sprawdzenia, czy każdy tłok przeszedł przez

wszystkie etapy obróbki i kontrole charakterystyk jakościowych. W przeciwnym wypadku

tłok zostaje zaklasyfikowany do wyrobów wybrakowanych.

10 20

110 120

30

130

40

140

50

150

SPC

190

90

Bufor

200 220 230 240 250210

Przenośnik

Bufor dla Pierścieni,

kołków i opasek

Materiał

Walidacja

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 35 17-19.09.2008

s

Materiał

Pakowanie

Produkcja tłoków

Wykonanie Powtarzalne procesy “najlepszych praktyk”

Pakowanie Tłoki pakowane są po 20 sztuk do pudeł opatrzonych etykietą z kodem kreskowym.

Pudła układane są na paletach również znakowanych etykietami a kodem kreskowym.

System śledzenia MES rejestruje wszystkie opakowania i umożliwia powiązanie pudeł i

palet z konkretnymi numerami tłoków.

10 20

110 120

30

130

40

140

50

150

SPC

190

90

Bufor

200 220 230 240 250210

Przenośnik

Bufor dla Pierścieni,

kołków i opasek

Walidacja

Zamówienie

Drukowanie etykiet

ERP

Przykład

zastosowania

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 36 17-19.09.2008

s

Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

GENEALOGIA TŁOKA

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 37 17-19.09.2008

s

Ekran użytkownika

Przykład

zastosowania

ŚLEDZENIE TŁOKA

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 38 17-19.09.2008

s

Podsumowanie - Problemy

Problemy napotkane w trakcie realizacji projektu:

Terminale do ręcznego wprowadzania danych

- Zdecydowanie zaleca się stosować ekrany dotykowe – nie sprawdziły się

joysticki i klawisze funkcyjne

Ręczne skanery kodów DMC

- Zbyt długi czas pozycjonowania powodujący opóźnienia w pracy Operatorów

Podsumowanie

Przegląd

Przykład

zastosowania

Podsumowanie

strona 39 17-19.09.2008

s

Podsumowanie - Korzyści

Osiągnięte korzyści:

pełna identyfikowalność tłoków,

pełna historia produkcji od momentu wytopu

(w przyszłości od dostawy surowca),

pełna genealogia produkcji,

100% kontrola jakości każdego tłoka,

bieżąca kontrola nad zaawansowaniem produkcji,

możliwość analizy gromadzonych danych w celu poprawienia jakości

produkcji i zmniejszenia liczby braków,

dotrzymanie zobowiązań terminowych wobec odbiorcy.

Podsumowanie

s

44-100 Gliwiceul. Sowińskiego 13tel. +48 32 30 18 100fax +48 32 30 18 101www.askom.com.pl

Dziękuję za uwagę!

Tomasz Cwołek

tel. +48 32 30 18 195kom. +48 696 56 24 57e-mail: tcw@askom.com.pl