Štyri moduly pomáhajú Škoda Auto rýchlejšie reagovať na problémy vo výrobe

Škoda Auto netreba dlho predstavovať. Najväčší výrobca automobilov v Českej republike s viac ako storočnou históriou stavia autá, ktoré jazdia po celom svete, a výrobné závody má na troch kontinentoch - v Európe, Ázii a Afrike. Spoločnosť si zakladá na precíznosti, efektivite a minimalizácii chýb. Chcela podrobnejšie sledovať a vyhodnocovať svoj výrobný proces a dať operátorom možnosť rýchlo si v prípade potreby privolať pomoc. Naším cieľom bolo vytvoriť zariadenie, ktoré to umožní.

Výzva

Skôr než sme nasadili naše zariadenie Škoda Andon, museli operátori pri poruche na linke zavolať majstrovi z vlastného mobilu alebo naňho mávať cez celú výrobnú halu.

Inšpirácia pre lepší proces prišla z Japonska, kde vznikol systém vizuálneho riadenia výroby Andon. Tabule rozmiestnené okolo linky ukazujú aktuálny stav každého pracoviska a okamžite hlásia problémy, akonáhle nastanú.

Škoda potrebovala zariadenie, ktoré by takúto tabuľu ovládalo priamo z výrobnej linky. Prostredníctvom tabule malo upozorniť príslušných operátorov, aby mohli ihneď začať riešiť problém, a zároveň informovať manažment - ten potom mohol lepšie nastavovať priority a zlepšovať chod linky.

Projekt priniesol niekoľko požiadaviek:

• Zariadenie muselo fungovať na nezávislej sieti, aby mohlo hlásiť stav linky aj v prípade, že hlavná sieť nie je dostupná
• Riešenie malo byť čo najjednoduchšie, najspoľahlivejšie a najflexibilnejšie - dostatočne malé, aby sa zmestilo do stiesnených miest na linke, a ľahko premiestniteľné
• Implementácia musela byť rýchla a neinvazívna, bez zásahov do technológie linky, interných výrobných procesov či firemnej siete

Riešenie

Finálne zariadenie sme postavili z našej IoT stavebnice BLOX a prepojili len štyri moduly: Core Module, Battery Module, LoRa Module a externé tlačidlá. Core Module poskytuje výpočtový výkon a obsahuje firmware, ktorý definuje správanie zariadenia, Battery Module ho napája z AA batérií a LoRa Module ho pripája k privátnej LoRa sieti.

Všetko sme uzavreli do priemyselných krytov s tromi farebne odlíšenými tlačidlami. Pre vizuálne tabule sme zvolili RGB LED pásiky, ktoré ľahko zobrazujú čísla, text aj symboly. Celý systém sa integruje so službami Microsoft Azure IoT Central, Microsoft Teams a Microsoft Office 365, ktoré Škoda používa, aj s ďalšími platformami.

Aby mohol Škoda Andon odosielať dáta, zriadili sme vo výrobnej hale vysielač pre lokálnu, privátnu LoRa IoT sieť. Všetky dáta cez ňu putujú do cloudu a LoRa sieť funguje ďalej aj pri výpadku hlavnej siete - a v budúcnosti môže hostiť ďalšie zariadenia.

Ako to funguje

Zariadenia s tlačidlami a tabuľami sme nainštalovali po celej výrobe. Keď operátor linky zaznamená problém, stlačí tlačidlo Warning, takže technici a nadriadení okamžite vidia, že v danom výrobnom úseku nastal problém. Ak dôjde k vážnej poruche, operátor stlačí tlačidlo Fault a on alebo jeho nadriadený zastaví linku, kým nie je porucha odstránená. Akonáhle je problém vyriešený, operátor stlačí zelené tlačidlo Production.

Zariadenia sú rozmiestnené po celej linke, takže ich operátori môžu používať v každom kľúčovom uzle. Tabule, ktoré prehľadne zobrazujú stav pomocou farieb semaforu, sú viditeľné z každej pozície a aktualizujú sa v reálnom čase vo chvíli, keď je stlačené tlačidlo.

Výsledky

Zariadenie sme otestovali a osvedčilo sa. Zostavenie prototypu Škoda Andon a zber prvých dát trvali zhruba dva týždne a do dvoch mesiacov bol nový systém v ostrej prevádzke.

Od nasadenia sú výrobné linky Škody bezpečnejšie a ľahšie sa kontrolujú. Zamestnanci sa pozrú na tabuľu na stene a vedia, že výroba beží, ako má. Ak problém predsa len nastane, tabuľa ich rýchlo upozorní, čím výrazne zrýchli proces nápravy a vyjasní priority. Škoda Andon tiež zbiera dlhodobé dáta o varovaniach a poruchách, čo manažmentu dáva cenné podklady pre zmeny toku výroby, redizajn procesov, technické vylepšenia a hodnotenie kvality práce operátorov.

“HARDWARIO nám pomohlo rýchlo a neinvazívne dostať do výroby riešenie, ktoré nám umožňuje sledovať aktuálny stav linky a ľahko overiť, či niektorý operátor nepotrebuje pomoc.”

Jan Vlačiha, Expert Coordinator, Škoda Auto