Hur kan flexibilitet och lönsamhet säkerställas i tillverkningssystem för framtida produkter?

Vi konsumenter har gått från att kunna välja mellan ett par olika märken och produkter på butikshyllan till att numera förvänta oss ett allt större utbud, gärna personifierat för att förstärka vår identitet. Via e-handel vill vi ha leveransen på en dag eller två. Hur lyckas producenter att skapa maskiner och tillverkningssystem som hanterar alla dessa varianter? Och på ett lönsamt sätt?

Går man runt i en genomsnittlig speceriaffär så slås man av alla dessa hyllmeter av liknande konsumentprodukter i olika varianter som finns för att uppfylla våra behov(?!). Hur många unika maskiner krävs för att göra alla dessa? Hur stor golvyta tar de? Hur kan en sko som tillverkas och säljs i ett exemplar, efter en konfiguration på företagets hemsida, kosta lika mycket som en massproducerad?

Det här och många andra är frågor som vi på B&R Adaptive Manufacturing dagligen diskuterar med våra kunder och partners.

När tillverkande företag väljer produktionsutrustning så ställs krav på att de ska hålla hög produktivitet, vara så underhållssnåla som möjligt, enkla att hantera och intelligenta. Nuförtiden har också anpassningsbarhet lagts till på listan. Produkterna som ska tillverkas har generellt en kortare livscykellängd och efterfrågas i betydligt fler varianter än tidigare. Helst ska utrustningen kunna tillverka produkter som ännu inte tagits fram. Produkt- och produktionsutveckling måste gå hand-i-hand för att kunna erbjuda produkterna i tid, före konkurrenter, och i tillräcklig volym.

För enkelhetens skull samt för att hålla uppe produktiviteten i tillverkningen så används ofta traditionella, sekvenserade och stela system för produktförflyttning såsom rundmatningsbord, olika typer av konvejerbanor, eller andra taktande enheter där man är bunden till fasta avstånd mellan processtationer och lika tider som styrs av det långsammaste momentet. Allt bra så långt, utmaningen kommer då man vill införa nya produktvarianter, öka produktionen eller om får stillestånd i någon av stationerna.

Med B&Rs olika Trak- & Levitationsbaserade system där magnetiskt svävande och fritt styrda ”skyttlar” används kan vi överbrygga dessa utmaningar. Borta är behovet att tänka bana=raka linjer, utan layouten på produktionen kan fritt anpassas efter tillgänglig golvyta, storlek på processtationer och annat. Varje produkt kan få ett eget recept och förflyttas dynamiskt genom tillverkningsprocessen. Skyttlarna kan samverka virtuellt i mjukvaran för att hantera produkter av varierad storlek och form.

Digitalisering och mjukvara för recepthantering är det som driver på förändringen och möjliggör snabba omställningar med en knapptryckning (eller ännu hellre direkt via ERP) i stället för omständliga och tidskrävande mekaniska skiften av gripdon, fixturer eller andra utrustningar.

Skyttlarna i transportsystemet har unika ID för full spårbarhet och produktionshistorik och när maskinerna dessutom utrustas med komponenter så som vision-kameror, robotarmar m.m. direkt integrerade i maskinens styrsystem så öppnar vi upp för många möjligheter:

Fördelarna när alla dessa teknologier integreras och styrs av en och samma automationsplattform är att de konfigureras i en enda mjukvara vilket gör att tiden för att utveckla maskinen eller ställa om tillverkningen förkortas jämfört med att behöva integrera komponenter från olika tillverkare via olika gränssnitt. Med OPC-UA är dessutom maskinen redo att sättas in i ett större system med minimal ansträngning.

För att säkerställa att den mest lämpade teknologin sätts in och i rätt omfång/layout så utvärderas olika produktionsscenarion i en simulering. Genom att ändra layout på de underliggande motorsegmenten och flytta runt processtationer, lägga till skyttlar och ändra storlekar så kan vi se hur produktionshastigheten ändras och OEE förbättras.

Många applikationer inom olika industrier kan dra nytta av fördelarna med adaptiva teknologier, föreställ er friktions- och underhållsfri förflyttning utan rörliga delar som slits och kontaminerar produktion och produkt, perfekt för renrumsmiljöer inom medicinteknik(MDA), lab- och lifesciencemiljöer, läkemedel, livsmedel etc. Maskinerna blir kapabla att hantera förpackningar och produkter av varierade storlekar i ett och samma system.

Läs mer om hur B&R kan stötta Ert företag att bibehålla lönsamhet och nå nya marknader - B&R – Adaptive Manufacturing