​Automatizálás a faiparban – az Ipar 4.0 nem az üzemmérettől függ

Kis- és nagyüzemeknek egyaránt válaszokat kell találni az ügyfelek növekvo igényeire, az egyre erosebbé váló versenyre, és a szakemberhiányra. így az intelligens gyártás, az integrált szoftveres megoldások és a megfelelo szervezés a faipari vállalkozásoknál is elotérbe kerül, legyen szó egy kis asztalosmuhelyrol vagy egy nagy bútorgyárról.

Rendszeresen szóba hozzuk és ismét meg kell említenünk: a vevok egyedi bútorokat akarnak elfogadható áron, és a trend egyre erosebb. Ez pedig kétségtelenül passzol a „Handwerk” a kis üzemek erosségeihez: közvetlen kapcsolat a vevokkel, egyedi megoldások és lehetoség a tanácsadásra, miközben mindez nagyfokú rugalmassággal párosul. Viszont a kisebb asztalosoküzemeknek is választ kell adni a magasabb minoségi elvárások, az árverseny és a szállítási idok rövidülése iránti igényre. Mindeközben már Magyarországon is érezheto a jó szakemberek hiánya.

A jövo asztalosa
A hálózatba szervezett gyártás koncepciójával szeretnénk válaszokat kínálni arra, hogy egy kisipari asztalosüzemnek milyen technológiai és szervezésbeni lépésekre van szüksége, hogy a jövoben is magas minoségben, versenyképes árakon tudja a termékeit kínálni.

A hálózatba szervezés (Ipar 4.0) igenis téma kell, hogy legyen a kisüzemek számára. Annál is inkább, mivel a határok a kisebb asztalos üzemek, és az ipari nagyüzemek között egyre inkább elmosódnak. Egy minimális üzemméretet és teljesítményt el kell érnie a „kicsiknek” is, hogy bizonyos megbízásoknak eleget tudjanak tenni.

Azokat a témák, amik korában csak a nagyiparban voltak általánosak – pl. a vonalkódos termeléskövetés, a gépek automata összekapcsolása vagy a termelésirányító rendszerek – immáron mindennapiak a kisüzemek esetében is. Vagy mindennapi témáknak kellene lenniük, ha versenyben akarnak maradni egy pár emberrel és robotokkal dolgozó svájci asztalosmuhellyel. így szükségképpen a hatékony vertikális és horizontális hálózatba szervezés kerül a jövo asztalos üzemének a középpontjába. Magyarul nagyobb mértéku automatizálásról, a az eladástól a termelésig ívelo adatfolyamról, és a környezet jobb szervezésérol van szó. Ennek fontos elemei például:

• ágazati és/vagy CAD/CAM rendszerek, automata termelési- és CNC-adat generálással
• Nagy teljesítményu, automatizált és rugalmas gyártócellák, gépileg vagy szervezéstechnikailag összekapcsolva.
• Következetesen vonalkóddal támogatott termelés.
• Vonalkódos, QR-kódos, vagy RFID ( referencia szám ) segítségével történo munkadarab azonosítás.
• Termelésirányító rendszer a gyártás aprólékos szervezésére, és a megrendelések állapotának követésére.
• A gépkihasználtság és várakozási idok automata felügyelete és kiértékelése.
• Megelozo karbantartás (például egy alkatrész cseréje a meghibásodás elott, ami a termelés váratlan leállását eredményezhetné).
• Digitális csatlakozás a gép- és szoftvergyártó szolgáltatásaihoz.

Az automatizálás mindenkit érint
Kapacitások emelkedése, minoség javítása, pontos szállítás, egységköltségek csökkenése – ezek a nyilvánvaló okai annak, hogy asztalosok, lapszabászatok, ablakgyártók az automatizálás mellett érvelnek. Azonban egy fontos szempont a növekvo szakemberhiány. így az üzemeknek mind fontosabb, hogy az erosödo munkaadói versenyben a megfelelo munkavállalók elott innovatív vállalkozásként tunjenek fel, akik érdekes és kellemes munkafeltételeket biztosítanak a dolgozóiknak. Az automatizálás ehhez is komoly adalék lehet. Ha a cég nagy méretu és nehéz munkadarabokkal dolgozik, akkor egyrészrol a dolgozónak sem mindegy, hogy egyesített erovel többen kell cipelniük, másrészrol a munkadarab minoségének sem szokott jót tenni a manuális kezelés. A modern furész-raktár rendszerek vagy élzáró gépekhez illesztett visszaszállítók jó példák arra, miként tudják az egyes üzemek a minoséget, hatékonyságot és a termelés nagyságát növelni.

Középpontban az ember
Bár mindenki a gépekrol beszél, ha automatizálásról és hálózatba szervezésrol van szó, mégis az ember játssza a foszerepet. Hiába kommunikálnak egymással a hálózatba szervezett folyamat egyes elemei, mégis a munkaerõ a siker kulcsa. A munkaerõ biztosítja a lehetoséget a kis üzemek számára is, hogy a hatékonyságot, rugalmasságot és minoséget egy magasabb szintre emelje. Az ember az egyetlen univerzális szenzor, és mint döntéshozó, kihagyhatatlan. Nem automatizálható minden, de kétségtelen, hogy az automatizálással a dolgozók feladatai változnak. Ez egyszerre lehetoség és kihívás is a munkatársaknak.

Amit fontos tudni: vertikális vagy horizontális hálózatba szervezés
Vertikális hálózatba szervezés a folyamatokat a vevo ötleteinek megszületésétol a termelési adatok generálásig alakítjuk ki, mely elosegíti a vevo irányába történo kommunikációt is. Optimális esetben a termék eladásakor felvázolt rajzból a rendszer automatikusan generálja a gyártáshoz szükséges adatokat. A termelésirányító rendszer segítségével a gyártás folyamatosan átlátható, és a helyzetrol bármikor informálható a vevo. A horizontális hálózatba szervezésnél a gyártási folyamatok optimalizálása áll a középpontban. Az automatizálás szintjének növekedésével nagy termelékenységu gyártócellák kerülnek bevetésre, és összekapcsolásra, mind technikailag, mind a szervezés szempontjából. Továbbá a termelés támogatása szoftveresen is történik. Ez esetben a középpontban a termelésirányító szoftver van. minden munkadarab okos munkadarabbá válik, digitális azonosítást kap, ami minden jellemzot és gyártási paramétert tartalmaz a termelés tervezéséhez és irányításához. A munkadarab a vonalkóddal vagy RFID-val közli a géppel, hogy miként kell megmunkálni, és önállóan, hibák nélkül, hatékonyan és gyorsan végighalad a gyártási lépéseken.

Hibákat elkerülni, költségeket csökkenteni
A munkatársak szakszerutlen gépkezeléssel és hibás programozással is jelentos károkat tudnak okozni, melyek akár a gyártás megakadását is eredményezhetik. A gépek és folyamatok automatizálása mellett így a modern gyártás meghatározó elemévé válik a szoftver is. A bejutó adatok követésével a vonalkódos összekapcsolás és átjárható adatáramlás segít elkerülni a gépeken keresztülhaladó hibákat.

Produktivitás ás forgalomnövekedés
Aki a gépeket, szoftvereket és a szervezetet megfeleloen összehangolja, érezhetoen növekvo versenyképességgel fog szembesülni. Jelentos elony a produktivitás és forgalom növekedése. Ha valaki az irodából intézi a CNC programozást, azzal jelentosen növeli a CNC kapacitását. Többet gyárthat, ami a forgalom közvetlen növekedését okozhatja. Az iroda és a termelés összekapcsolása további munkafolyamatokat is egyszerusít. A CNC programok közvetlenül a központi szerveren tárolhatók, így az új programok és módosítások minden gépre rendelkezésre állnak. A vonalkódok használatával a programok automatikusan feltölthetok a gépekre, és a további lépések (mint pl. az összeszerelés és kommisiózás) leegyszerusíthetok,  ezért az elso lépés a megfelelo infrastruktúra kialakítása. Minden gépet be kell kötni a hálózatba és a központi szerveren kell tárolni az adatokat.

Hatékonyság növekedése és a költségek csökkenése
A hatékonyság növelése kétségtelenül magával hozza a költségek csökkenését. A programozási ráfordítás jelentosen csökkenhet, a gyártáselokészítés hatékonyabb, és a manuális munkaelemek minimalizálhatók. Mivel a gyártandó munkadarabok gyártási információi teljes mértékben rendelkezésre állnak, az átfutási ido jelentosen csökkenhet. Az alkatrész rajzokkal, darablistákkal, vonalkódokkal, a komplex CNC programokkal a hibák és visszakérdezések elkerülhetok. Az automata adatgenerálással az adatfeldolgozás optimalizálása kerül fókuszba a gyártáselokészítés során. Miként lesz a vevo igényébol termési adat? A komplex CAD/CAM rendszerek, (mint pl. a woodCAD|CAM) végigkövetik a teljes folyamatot, és a teljes üzemet rugalmasabbá teszik, így az egyedi darabok költséghatékonyabban tervezhetok és gyárthatók.

Tulajdonképpen mit is jelent a hálózatba szervezés és az Ipar 4.0?
Akkor hálózatba szervezett minden termelés, ha az anyagáramlás a vágásától az összeszerelésig szervezetten zajlik. Ennek egy részét teszi ki a gépek összekapcsolása. Minél alacsonyabb fokú a gépek automatizáltsága, annál nagyobb a szervezeti pazarlás az üzemben. Például a vágás után egyeztetni kell:
–       Miként kell rakásolni és válogatni a munkadarabokat?
–       Hova kell vinni a következo munkafázisra?
–       Hogy jut oda?
A folyamatok és gépek hálózatba szervezése által a gyártási információk a munkadarabon elérhetoek, és egy folyamatos adatáramlás kíséretében kerülnek továbbadásra. A megfelelo szoftverrel (adatgenerálás, termelés szervezés), a megfelelo infrastruktúrával (gépek a hálózatban) és az optimális szervezéssel minden vállalkozás esetében jelentosen növelheto a hatékonyság és termelékenység.

Az üzem transzparens szervezése
A következo lépés a jövo asztalos üzemének a megteremtésében a horizontális hálózatba szervezés, és ezáltal a termelési folyamat optimalizálása. A termelés tervezése általában a termelésvezeto kezében van. Kézi vezérléssel, a tapasztalat és megérzés alapján szervezodik a gyártás az üzemben. Azonban így gyakran hiányzik az átláthatóság, nem mérheto fel egy pillantással a muhely helyzete.  A kihasználtságot érinto kérdések  – „elegendo kapacitásom van a megrendelést határido teljesíteni?”, a termelés elorehaladására vonatkozó információk– „Vajon az XY megrendeléshez minden munkadarab kész van?” valamint a gépek kihasználtságának adatai nem válaszolhatók meg közvetlenül. A jövoben a termelés szoftveresen támogathatóvá, és ezáltal átláthatóvá válik: a termelés és kapacitás tervezéstol a megrendelések elore haladásának követésén át az utómegmunkálásig, komissiózásig és kiszállításig. A termelésirányítási rendszer használatával az alkatrészek „okos munkadarabbá” válnak, és minden információ folyamatosan lehívható.

Hajtóanyag: a szoftver
Nem csak a gépek fontosak a jövo üzemében. Egy új beruházáskor figyelembe kell venni és a gépek gyártójával közösen megtervezni a gépek és szoftverek összhangját, hogy az optimális teljesítmény legyen kihozható az üzembol.

A fontos elso lépés
Minden vállalkozás más, így minden indulás máshogy zajlik, ha egy asztalos üzem ki akarja építeni a hálózatba szervezett termelést.  Az optimális megoldás üzemspecifikus, több összetevobol áll, melyeket egyedileg kell méretre szabni és kombinálni: intelligens gépek, okos szoftvereke, optimális üzemszervezés és hatékony szolgáltatási struktúra. üzemmérettol függetlenül lehetséges megfelelni a jövo sokoldalú kihívásainak. A tervezett, lépésrol lépésre történo bevezetés áttekinthetové teszi a ráfordításokat. Az üzem koncepciójának kialakításához komoly, professzionális és átfogó tanácsadásra van szükség.

A következo cikkben körül járjuk, miként érdemes nekifogni a hálózatba szervezett gyártás és az Ipar 4.0 bevezetésének.