Pokrokové priemyselné inţinierstvo

Transcript

1 Medzinárodné výskumne vývojové centrum Pokrokové priemyselné inţinierstvo Automatizácia internej logistiky prof. Ing. Milan Gregor, PhD. Ing. Anton Vatala Gumference 2011 Zlín, CEIT, 2011

2 Obsah Ţilinská univerzita CEIT Pokrokové priemyselné inţinierstvo CEIT FTS logistika Conti - FTS Oblasti budúcej spolupráce 2

3 Ţilinská univerzita - CEIT Zilina s Intelligent Manufacturing System Ţilinská univerzita je lietadlová loď zaloţená 1953 Praha 7 fakúlt študentov profesori výskumníci študenti SjF FEL FRI CTT CoE... PhD študenti UKaI výskumníci vývojári (postdoktorandi) CEIT uţívateľsky orientované výrobky & sluţby Poţiadavky zákazníci Peniaze 3 Región Financie

4 Technologický inkubátor Pool I Zvládnutie pokrokovej technológie umoţňuje tvorbu a realizáciu inovácií v mnohých oblastiach. Biomedicína Strojárstvo Elektrotechnika 4

5 Technologický inkubátor Pool II V SR bude potrebné zoskenovať cca. 5 mil. m 2 výrobných plôch čo predstavuje cca. 30 mil.. 5 Kultúra má na digitalizáciu vyčlenených 200 mil..

6 Technologický inkubátor Pool IIIa VW Slovakia Digital Factory 6

7 Technologický inkubátor Pool IIIb 3D laserové skenovanie Naskenované mračno bodov Polygonálny 3D model Digitálny podnik Vizualizácia pracoviska Digitálny 3D model zariadenia Tvorba DMU modelu zariadenia Reorganizácia pracoviska 7

8 Technologický inkubátor Pool IIIc Advanced Industrial Engineering 8

9 Ako bude pracovať tento podnik? Thyssen Krupp - PSL 9 CEIT, 2008

10 Zilina Intelligent Manufacturing System ZIMS Holón QC Holón Sklad AS/RS Holón Festo Holón ERGO Holón IMERSIVE Holón AGV Holón Simulácia CAVE SIMULÁCIA Simulácia Holón Stroje Holón Projektovani e výrobných systémov Holón Vývoj výrobko v CEIT Table FARO LS AS/RS FESTO FDM FARO ARM GOM AGV DESIGN QC 10

11 Zilina Intelligent Manufacturing System Nová iniciatíva Žilinskej univerzity a CEIT Zilina s Intelligent Manufacturing System ZIMS reprezentuje novú iniciatívu integrujúcu výskumné aktivity pracovísk Ţilinskej univerzity a Stredoeurópskeho technologického inštitútu (CEIT), riešenie inteligentných systémov v priemysle. Digitálny podnik je jedným zo subsystémov ZIMS, ktorý je vyvíjaný ako špecializovaný nástroj pre navrhovanie, digitalizáciu, modelovanie, simuláciu a optimalizáciu výrobných systémov. Learning University je nový systém výchovy mladých výskumných pracovníkov , Žilinská univerzita, CEIT Ţilinská univerzita, CEIT, TUKE, Siemens, Festo, Mitsubishi, VW

12 Konkurencieschopnosť priemyslu Ceny, náklady Rýchlosť Pružnosť IBM Čas vývoja výrobku Time to Market PLC Produktivita 1986 Čas Pruţnosť Kvalita Deľba práce Cena Zisk Náklady Náklady ČAS 12 Čas

13 Konkurencieschopnosť priemyslu Prečo je rýchlosť dôleţitá? Kumulatívny zisk = f (času) Ak predpokladáme dobu potenciálneho zotrvania výrobku na trhu 5 rokov a oneskorenie jeho zavedenia na trh o 6 mesiacov, potom z uvedeného vzťahu vyplýva redukcia potenciálneho zisku o 15%. So skracujúcou sa dobou zotrvania výrobku na trhu je výrazne redukovaný potenciálny zisk. Rast trhu ZISK 1 ZISK 2 Pokles trhu Efekt časového oneskorenia zavedenia nových výrobkov na trh 120% Redukcia potenciálneho zisku (%) 13 TL W LCP Life Cycle Profit TL 3W TL PPR 2 2 * W PPR TL W 2 * W Zdroj: Syan a Menon redukcia potenciálneho zisku, časové oneskorenie zavedenia nového výrobku na trh, časové okno doba rastu trhu, 2*W ţivotný cyklus výrobku. 100% 80% 60% 40% 20% 0% W = 1 rok W = 5 rokov TL (mesiace)

14 Pokrokové priemyselné inţinierstvo Pokrokové priemyselné inţinierstvo Advanced Industrial Engineering Adaptívne výrobné systémy Priemyselné siete sieťová výroba Digitálne inţinierstvo 14

15 Adaptívna výroba čas, flexibilita Vedomosti Informácie Turbulencie Prvky adaptívnej výroby Holonický systém autonómneho riadenia výroby v reálnom čase 15 Práca Materiál Energie Kapitál Ostatné Produktivita Aktívna adaptácia Samoorganizácia Rekonfigurabilita Autonómnosť Samooptimalizácia Samoučenie Výrobky Sluţby Emisie Odpad Ziskovosť Modulárna štruktúra podporujúca rekonfigurabilitu (plug and produce) Mechatronické systémy Senzorika a akčné členy zariadení (systémy pre interné akcie) Senzorika pre okolie výrobného systému (systémy pre externé akcie) Simulačno emulačné systémy pre podporu rozhodovania Štandardizované rozhrania (mechanické, elektrické, elektronické, softvérové, sieťové,...) Systém učenia sa (pred akciou, v akcii, po akcii) Báza vedomostí (Knowledge base) Báza najlepších praktík

16 Rekonfigurovateľné výrobné systémy Adaptívny výrobný systém je schopný upraviť svoju výrobnú kapacitu na základe fluktuácií v dopyte výrobku či adaptovať svoju funkcionalitu na nové výrobky dielcov Kapacita Výrobná linka RVS Fáza 2 RVS Fáza 3 RVS Fáza 4 Rekonfigurabilita je nová inţinierska technológia, ktorá umoţňuje nákladovo -efektívnu, rýchlu reakciu na trhové a výrobkové zmeny. RVS Fáza dielcov Výrobok A Funkcionalita Výrobok Výrobok A + B B + C PVS Viaceré výrobky Obidva typy výrobných systémov linky i PVS sú statické systémy; RMS je dynamický systém, ktorý môţe meniť kapacitu a funkcionalitu v odozve na trhové zmeny. Podľa: Y.Koren

17 Príklady inovačných riešení 17

18 Rekonfigurovateľný transportný systém Ministerstvo hospodárstva a výstavby SR Inovatívny čin roku 2011 Autonómny logistický ťahač 80 ks VW Slovakia, ŠKODA Auto 18

19 Conti - FTS Implementácia FTS logistického systému v závode CRM Púchov Zásobovanie pracovísk bude realizované automaticky, prostredníctvom autonómnych FTS CEIT ťahačov, pripojených na ťahané vozíky. Manipuláciu ťahaného vozíka na pracovisku vykonáva pracovník. Celý transportný systém je monitorovaný wireless monitorovacím systémom. Autonómny FTS CEIT ťahač je automatické zariadenie pre vnútro objektový transport materiálu. Materiálový tok definuje obsluha prostredníctvom flexi magnetickej pásky, nalepenej na podlahe. Riadenie autonómneho ťahača je automatické, prostredníctvom RFID značiek (tagov). Systém FTS CEIT má automatické dobíjanie batérií, automatické pripájanie a odpájanie ťahaných vozíkov, 360 orientácia v križovatkách, bezpečnostnú detekciu podporuje permanentne pracujúci laserový skener, skenujúcim priestor pred FTS ťahačom. Systém sa dodáva aj s diaľkovým ovládaním. 19

20 Conti - FTS TBMT10 TBMT9 TBMT8 TBMT7 TBMT6 TBMT5 TBMT4 TBMT3 TBMT2 TBMT1 FTS CEIT rádiová sieť AGV radio network RNR1 TBM11 TBM10 OA3 RNR3 Layout haly s líniami dráhy FTS CEIT Market4 CHS4 TBM9 MT4 TBM8 OT3 Market5 CHS5 TBM7 TBM6 OA2 MT5 TBM5 OT2 RNR2 TBM4 RNAP TBM3 OA1 TBM2 OT1 TBM1 CHS6 CHS1 MT2 CHS2 MT3 CHS3 MT1 SFI ACU SAP ewm Príklad vyuţitia FTS CEIT v sklade FTS CEIT

21 Inovatívne riešenia Inteligentná kontrola kvality Low cost automation Laserové meranie Rozpoznávanie obrazu Rapid Prototyping Drvička PET fliaš GPS terminál Recyklácia Al odpadu Automat na montáţ loţísk 21

22 Inovatívne riešenia virtuálna realita CEIT Table Virtuálne workshopy Wizzard 22

23 Oblasti spolupráce Priemyselné inţinierstvo Produktivita Logistika, optimalizácia materiálových tokov Štíhla výroba, Value Stream Management Six Sigma TPM Ergonómia Automatizácia, low cost riešenia Digitálny podnik, simulácia, vizualizácia Rozvoj ľudských zdrojov Áno Nie Sk Sk 23

24 Oblasti spolupráce Konštruovanie a vývoj Návrh a optimalizácia technických systémov Dynamické analýzy a testovanie Analýzy hluku a vibrácií Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Vacuum Casting Reverse Engineering Digitalizácia - 3D Laserové skenovanie Inteligentné systémy Virtuálne skúšobníctvo Technologické trendy Technology Foresight 24

25 Oblasti spolupráce Rozvoj ľudských zdrojov TWI prístup metódy priemyselného inţinierstva nástroje zvyšovania produktivity logistika, zásobovanie, distribúcia štíhla výroba (Lean Manufacturing, TPM, 6σ) nové technológie (RP, VC, RE,...) ekonomika a financie kompetentné ľudské zdroje,... 25

26 Ďakujeme za vašu pozornosť! 26 prof. Ing. Milan Gregor, PhD., prof. Ing. Peter Magvaši, CSc. CEIT, a.s., Univerzitná 8413/6, Ţilina, Slovensko