Пять полезных инноваций в автомобильной отрасли

1. Прослеживаемость и сбор данных

Ежедневно производятся тысячи самых разнообразных автомобильных деталей. В связи с этим в автомобильной промышленности появилась тенденция иметь способность отслеживать и собирать данные по этим деталям и сборке из них узлов и агрегатов на протяжении всего процесса производства на предприятии. Детали обычно маркируются двумерным матричным штрихкодом (или QR-кодом), представляющим собой черно-белые элементы или элементы двух степеней яркости, обычно в форме квадрата. А сборки, размещенные на поддонах или платформах, отслеживаются с помощью меток радиочастотной идентификации RFID (Radio Frequency IDentification) — одной из технологий неконтактной радиочастотной маркировки. Все данные собираются программируемым логическим контроллером (англ. Programmable Logic Controller, PLC) и отправляются для анализа в базу данных структурированного запроса SQL (Structured Query Language, SQL — язык программирования, который применяется для создания, модификации и управления данными в реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления). Благодаря собранным данным на автомобилестроительных предприятиях можно видеть полную историю деталей и сборки, а при необходимости — уведомлять операторов о необходимости провести техническое обслуживание того или иного оборудования, замену инструментов и подшипников или выполнить те или иные мероприятия для повышения эффективности производства. Все это помогает предотвратить возможные проблемы с качеством и избежать отзыва конечной продукции на предприятие для их устранения.

2. Обновление устаревшего оборудования и подключение к сети

В автомобильной промышленности, как и в любой другой отрасли индустрии необходимо, чтобы производственные системы работали максимально четко, без каких-либо проблем. Изменения оборудования оказывают большое влияние на бюджет и время, требующееся для изготовления продукции. Для повышения надежности и сокращения времени простоя все более заметной тенденцией становится модернизация такого оборудования, как: PLC, человеко-машинные интерфейсы (англ. Human-Machine Interface, HMI), сервоприводы и частотно-регулируемые приводы (англ. Variable Frequency Drive, VFD).

Еще одна тенденция — это переход на сетевые технологии Ethernet (в общем понимании пакетной передачи данных для компьютерных сетей). В первую очередь Ethernet предназначен для обеспечения связи между цехом и головным офисом и от одного оборудования к другому (рисунок). Он позволяет не только собирать данные, но и анализировать их, а также иметь оперативную информацию и отчетность об общей эффективности использования оригинального оборудования (англ. Overall Equipment Efficiency, OEE). Кроме того, Ethernet дает сотрудникам возможность выполнять свои обязанности удаленно, что важно для работы в определенных условиях.

Рисунок. Ethernet-подключение позволяет производителям автомобилей отслеживать и собирать данные со всех этапов сборочного процесса

3. Системы машинного зрения

На автомобильных заводах системы машинного зрения используются для контроля наличия деталей на линии (конвейере) или правильности их изготовления. Такие системы не устают и могут проверять детали и заготовки быстрее и с большей точностью, чем это способны делать люди, что в целом помогает снизить общие издержки, связанные с производственным браком.

4. Роботы

Роботизированные системы отличаются высокой повторяемостью выполняемых ими операций и точностью изготовления деталей и сборок, что, собственно, и требуется в автомобильной промышленности. Они не болеют, не устают и не подвержены травматизму, поэтому особенно полезны для применения в таких опасных средах, как цеха покраски и сварки. Робот-манипулятор также может поднимать и устанавливать тяжелые детали и узлы на автомобильной линии, что помогает избежать травматизма операторов такого оборудования, вероятность которого в автомобильной промышленности достаточно высока.

Несомненно, роботы — это дорого­стоящие инвестиции в оборудование, программное обеспечение, программирование и интеграцию в технологический процесс, но в долго­срочной перспективе их участие в производстве может сэкономить и время, и деньги, не говоря уже о том, что они обеспечат безопасность работников.

5. Системы безопасности на производстве

Безопасность персонала всегда должна быть приоритетом номер один на любом предприятии. Управление по охране труда — управление в Министерстве труда США, которое занимается вопросами охраны труда и профилактики профзаболеваний (англ. Occupational Safety and Health Administration, OSHA) — разработало рекомендации и эргономические программы, специально предназначенные для автомобильной промышленности. Для обеспечения безопасности они предписывают применять такое оборудование, как световые барьеры и завесы, кнопки аварийной остановки (т. н. кнопки E-stop или Emergency Stop, которые используются, например, для экстренного останова станка с ЧПУ), защитные коврики, сканеры зон и средства индивидуальной защиты. И это лишь некоторые из функций и средств обеспечения безопасности, которые рекомендуется использовать на автомобильном заводе. Наиболее продвинутые средства обеспечения безопасности и устранения даже потенциальных травм могут самостоятельно отключать оборудование в тот момент, как только работник входит в небезопасную для него окружающую среду, причем не только двумерную (по площади), но и трехмерную (по объему), которая является потенциально опасной именно на текущий момент времени. Все эти устройства не только предотвращают возможные инциденты, но, что более важно, делают работу персонала предприятия более безопасной и дают ему возможность продолжать выполнять свою работу.