Přesnost simulace v Siemensu prokázala ostrá zkouška

Dynamické simulace patří k technologiím mimořádně složitým a komplexním. Přesto jednatelé DYNAMIC FUTURE říkají, že často mnohem zajímavější než data, tabulky a aplikace jsou změny, které firmám jejich používání přinese. Nebo lépe řečeno – které přinesou přípravy a jejich implementace. Jak se ukázalo na projektu Ověření výkonu montáže Klinkhamer pro Siemens Elektromotory.

V roce 1999, těsně před oficiálním založením DYNAMIC FUTURE, oslovil náš tým vedoucí provozu montáže frenštátského Siemensu s tím, že potřebují ověřit výkon při sestavení různých variant výrobní linky a jejího obsazení pracovními silami. „Šlo o velký zásah do dosavadních procesů a existovaly obavy, že bez využití modelu může nastat řada problémů. Pro nás tehdy bylo zajímavé, že na rozdíl od kunčické kovárny, Siemens už v té době pracoval se SAP. Nicméně šlo o linku úplně novou, pro kterou žádná data neexistovala. Bylo potřeba vymyslet, jak to asi bude vypadat, připravit odhady a pracovat s několika osovými výškami elektromotorů. Na jedné lince se mělo vyrábět 6 typů elektromotorů s mnoha atributy. Ve výsledku šlo o přibližně 40 tisíc kombinací, které na lince měly jet, s časy na jednu operaci od minuty po několik hodin,“ říká jednatel DYNAMIC FUTURE Petr Jalůvka.

Odchylka? V řádech kusů!
Klíčové v tomto projektu bylo nasazení, s jakým do něj příslušní zaměstnanci v Siemensu vstupovali. Aby měli stoprocentní důvěru v simulační model, připravili takzvanou ostrou zkoušku. Tedy nachystali všechny výrobky a polotovary tak, jak se na modelu ukázalo, že bude optimální, a pustili do výroby stejnou strukturu produktů, jakou DYNAMIC FUTURE pustili do simulačního modelu.

„Byla to simulace 10 pracovních směn, kdy do výroby šlo asi 280 motorů. Při porovnávání výsledků vyšla v modelu oproti výrobě odchylka jen několik kusů. Skvělý výsledek! O tom, že použít simulační model má smysl, byli rázem přesvědčeni všichni. Ani pro nás není běžné, že se do výsledku trefíme téměř ve 100 procentech,“ popisuje P. Jalůvka.

V průběhu zkoušky odešla baterka vysokozdvižného vozíku, a i když měli zaměstnanci Siemensu samozřejmě přichystánu náhradní, ani ta nebyla v pořádku. Díky tomu ale bylo odhaleno slabé místo a DYNAMIC FUTURE následně ověřovali také logistiku zásobování celé linky.

Jeden projekt s několika sekundárními užitečnými výstupy
Zádrhel se vlastně objevil už při návrhu základního simulačního modelu. Zkušebna pro testování vyrobených motorů, umístěná na konci linky, měla poloviční kapacitu, než bylo potřeba. Do té doby opomíjený „detail“ se po spuštění modelu okamžitě zviditelnil a triviální výpočet na kalkulačce poddimenzování zkušebny potvrdil. „Už to byl obrovský benefit modelu, protože jinak by firma postavila výrobní linku se super výkonem, ale musela by zároveň vymístit zkušebnu mimo halu, protože na rozšíření v hale už nebylo místo. To by znamenalo obrovské náklady na manipulace, převozy, obsluhu. A s tím původně nikdo nepočítal,“ uvádí P. Jalůvka.

V rámci projektu byla řešena také komplexní logistika. U návozu polotovarů k pracovištím odborníci z DYNAMIC FUTURE zjistili, že kdyby fungoval podle standardního klíče – což znamená jednou denně rozpad materiálu a návoz na pracoviště -, tak kapacitně naprosto nevyhoví. Jedním z prvních výstupů simulace tak byl rozpad kusovníků na vícekrát denně, což znamenalo obrovský zásah do dosavadního fungování. „Když jsme s těmi úvahami začali, slyšeli jsme, že to nejde, – informatici se vzpouzeli. Až se ukázalo, že jiná cesta není, prolomily se bariéry a i tato informační podpora se přizpůsobila potřebám procesu,“ vysvětluje jednatel.

Zjednodušeně lze model popsat takto: Elektromotory linkou procházely na jednom vodorovném pásu, ze kterého se napouštěly pásy svislé. Na proces lisování navazovalo svorkování, pak montáž rotorů, celková montáž a testování. Součástí bylo taky pracoviště na speciality, které tvořily asi 14 procent objemu z celku.  Klíčové bylo odladit počet svislých pásů, které se ovšem musely napouštět a vypouštět jako celek. Výroba se spouštěla podle zákaznických požadavků, takže když přišla nějaká specialita, celý proces zablokovala.

Navýšení o 20 procent
Ze simulací několika variant vyplynulo mimo jiné, že pro plánované množství 85 výrobků za směnu je nutné přidat pracoviště na zkoušení hotových motorů, protože jedno pracoviště je schopno přezkoušet maximálně 82 výrobků za směnu; že 2 pracoviště pro montáž nestačí zpracovat požadovaný počet výrobků, proto je potřeba mít 3; že pro svorkování stačí tři pracoviště místo navrhovaných čtyř nebo že pracovníci na svorkování a montáži by měli přecházet i na vedlejší pásy. Sestavením výrobní linky na základě dynamické simulace navýšil Siemens produkci daných elektromotorů o 20 procent.

„Siemens Elektromotory jsou dodnes naším zákazníkem, každý rok nebo dva děláme společnou studii. Z některých spolupracovníků se stali kamarádi. A před čtyřmi lety jsme společně uspořádali simulační workshop, který partnerství posunul ještě o level výš. Propojil totiž všechny odpovědné pracovníky tak, že došli k vzájemnému pochopení jednotlivých profesních nároků a nalezení konsenzu odpovídajícímu potřebám výroby,“ uzavírá Petr Jalůvka.

IT | 29. 04. 2021
Zdroj: DYNAMIC FUTURE