Upload
lamtram
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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: [email protected]