Kaip paprastai automatizuoti gamybos procesus

Įsivaizduokite, kad įžengiate į gamybos cechą, kuriame nuobodžius, pavojingus ar sunkius darbus atlieka mašinos. Jūsų darbuotojai susitelkia į augimą ir tobulinimąsi. Tai - tikroji gamybos procesų automatizavimo vertė. Tačiau daugeliui gamintojų kelias nuo rankinio chaoso iki sklandaus automatizavimo atrodo labai sudėtingas. Nuo ko pradėti? Kaip iš tikrųjų atrodo procesų automatizavimas jūsų gamykloje?

Gamybos procesų automatizavimas, tai kur kas daugiau nei robotų ar konvejerių linijų diegimas. Tai būdas užtikrinti sklandų sistemų veikimą kartu, sumažinant trintį ir klaidų tikimybę. Tai lyg išmokyti savo fabriką „galvoti" savarankiškai: pasikartojantys darbai atliekami automatiškai, duomenys tarp sistemų juda be rankinio įsikišimo, o problemas pastebite, kol jos netapo dideliais nesklandumais.

Kodėl tai aktualu dabar? IDC tyrimas apie Dynamics 365 naudotojus parodė (opens in new tab), kad gamybos procesų automatizavimas išaugo net 27 %. Tie, kurie įgyvendino automatizavimą, sumažino klaidų kiekį, padidino saugumą ir sukūrė augimui pritaikytas sistemas. Automatizavimas tai ne tik greitis. Tai ir klaidų mažinimas, saugumo didinimas bei tvirtas augimo pagrindas.

Kiekviena automatizavimo istorija prasideda nuo keturių pagrindinių skausmo taškų. Nuobodūs darbai, kurių niekas nenori, ar kurie mažina motyvaciją, pavojingi veiksmai, keliantys grėsmę, ir sunkūs darbai, atimantys laiką nuo svarbių užduočių.

Šiame gide rasite aiškius žingsnius, kaip automatizuoti gamybos procesus savo įmonėje. Išskirsime keturis pagrindinius etapus: užduočių identifikavimą, įrankių pasirinkimą, sistemų integravimą ir išplėtimą. Dalinsimės gamintojų praktikomis bei pamokomis. Pateiksime realius pavyzdžius, paprastus žingsnius ir įrankius, kurie padės judėti pirmyn.

Pasiruošę paversti monotonišką darbą tikrais rezultatais? Pradėkime kelią į automatizavimą jau dabar.

Ko reikia sėkmei

Įrankiai ir resursai

Norėdami sėkmingai automatizuoti gamybos procesus, pradėkite nuo tinkamų įrankių pasirinkimo. Jums prireiks programuojamų valdiklių (PLC), pramoninių kompiuterių, įvairių jutiklių, pavarų bei patikimos tinklo įrangos.

Programinės įrangos pusėje verta rinktis platformas, palaikančias Python, Ladder Logic ar Structured Text kalbas. Tai universalūs „vertėjai" tarp jūsų įrenginių ir verslo logikos. Dažnai naudojamos ir gamintojų platformos, pvz., Siemens TIA Portal ar Rockwell Studio 5000.

Plex Systems ataskaita (opens in new tab) parodo, kaip automatizavimas leidžia geriau stebėti gamybos rodiklius, naudojant sujungtus duomenis ir analitiką.

Greita patikra: Prieš žengdami toliau, įsitikinkite, kad turite visą būtiną įrangą ir bent vieną palaikomą programavimo platformą.

Reikalingos žinios ir komandos sudėtis

Prieš pradedant projektą, surinkite komandą su skirtingomis kompetencijomis. Jums reikės:

1. Projektų vadovo, kuris supranta tiek verslo tikslus, tiek techninius procesus.
2. Inžinierių, išmanančių PLC programavimą ir automatizavimo sistemas.
3. IT specialistų, galinčių integruoti seną įrangą su naujomis platformomis.

Mūsų komanda, diegdama ataskaitų sujungimą penkioms pardavimo sistemoms, įsitikino - kiekvieno iš šių specialistų indėlis yra būtinas, nuo programavimo iki procesų schemų braižymo.

Išmoksite atpažinti penkias pagrindines automatizacijos dalis: jutikliai gauna įvestį, valdikliai „mąsto", pavaros atlieka darbą, tinklai perduoda informaciją, o vartotojo sąsajos leidžia viską stebėti ir valdyti. Tai primena robotą, kuris supranta aplinką ir reaguoja pagal poreikį.

Trumpa patikra: Jūsų komanda turi gebėti skaityti schemą ir rašyti pagrindinį kodą. Tokiu atveju galite drąsiai planuoti automatizavimo veiksmus. Daugiau patarimų rasite Unleashed Software gide apie gamybos automatizavimą (opens in new tab).

Kaip automatizuoti gamyklos procesus

1 žingsnis: Įvertinkite dabartinę būklę ir atraskite automatizavimo galimybes

Pradėkite nuo viso proceso žemėlapio. Stebėkite, kaip produktas keliauja nuo žaliavos iki galutinio rezultato. Kalbėkitės su operatoriais - kur dažniausiai stringa darbas, kada pasikartoja klaidos? Viską aiškiai susikonspektuokite.

Naudokitės šiuo kontroliniu sąrašu:

1. Išvardinkite visas užduotis gamybos linijoje.
2. Pažymėkite pasikartojančias ar dažnai klaidingai atliekamas užduotis.
3. Užfiksuokite, kiek laiko kiekvienai užduočiai skiriama per dieną.
4. Identifikuokite „skausmo taškus" - vėlavimus, klaidas, saugumo rizikas.

Turėsite aiškų „automatizavimo taikinių" sąrašą. Jūsų komanda matys, kurie žingsniai labiausiai gaišina arba kelia kokybės problemas.

Greita patikra: Užfiksuokite visus pagrindinius proceso žingsnius ir bent tris automatizavimui tinkamus taikinius prieš žengdami toliau.

2 žingsnis: Kurkite automatizavimo planą

Surinkite techninius vadovus ir proceso atsakingus asmenis bendrai sesijai. Parinkite automatizavimo tipą kiekvienam poreikiui. Fiksuotos sistemos naudoja robotizuotus manipuliatorius, programuojamos sistemos - CNC staklės, lanksčios sistemos - dirbtinio intelekto valdoma vaizdo analizė. Plataine (opens in new tab) 2025 m. DI naujienos rodo, jog PLC ir robotai lemia efektyvumą modernioje gamyboje.

Mūsų sandėlio projekte greitai radome keletą sprendimų:

• Automatizuotas prekių registravimas su brūkšninių kodų skaitytuvais
• Konvejerių valdymas, naudojant jutiklius
• Tiesioginės ataskaitų lentelės, kurių duomenys surenkami realiu laiku

Sudarykite aiškų planą:

1. Pirmiausia diekite didžiausią naudą duodančias automatizacijas.
2. Apibrėžkite laukiamus rodiklius: sumažėję ciklų laikai, defektų skaičius, sutaupytos darbo valandos.
3. Pasirinkite tiekėjus ar įrankius: PLC platformas, Siemens TIA Portal, atvirojo kodo įrankius.
4. Priskirkite atsakomybes paruošimui bei integracijai.

Dabar jūs jau turėtumėte turėti planą, kuriame aišku, kada ir kas bus automatizuojama bei kas už tai atsakingas.

Greita patikra: Įsitikinkite, kad plane yra aiškūs terminai ir tikslai, pvz., „per šešias savaites sumažinti rankinę peržiūrą 75%."

3 žingsnis: Įdiekite automatizavimo sprendimus

Pradėkite nuo mažų pilotinių projektų - tik po to plėskite apimtį. Šios pamokos išmokome automatizuodami sąskaitų apdorojimą vienam gamybos klientui.

Kaip tai atlikome:

1. Įdiegėme PLC pagal Siemens TIA Portal instrukcijas.
2. Prijungėme mašininės regos kameras - viską sujungėme per OPC UA.
3. Pristatėme stebėsenos lentas (pvz., Grafana), kuriose matomi realūs duomenys iš naujų įrenginių.
4. Darbuotojus apmokėme dirbti su naujomis sąsajomis - per trumpus mokymus ir aiškią medžiagą.

Naudokitės pavyzdiniu kodu ar instrukcijomis, jei reikia:

// Example: Siemens S7 PLC Motor Start Logic
IF Start_Button = TRUE THEN
 Motor := TRUE;
ELSE
 Motor := FALSE;
END_IF;

4 žingsnis: Testuokite ir įvertinkite rezultatus

Testavimas nėra vienkartinis veiksmas, tai nuolatinis stebėjimas, paremtas tiksliomis skaičių analizėmis.

Kiekviename etape matuokite:

1. Stebėkite rodiklius, kurie buvo numatyti plane. Lyginkite laikus prieš ir po.
2. Vieną savaitę paleiskite dvi linijas - rankinę ir automatizuotą. Lyginkite rezultatus.
3. Kalbėkitės su darbuotojais - ar sumažėjo strigimų, perdirbimų?

Deloitte 2025 metų tyrimo (opens in new tab) duomenys rodo, kad gamintojai pasiekia 10-20% gamybos išaugimą netrukus po automatizavimo įrankių, tokių kaip jutikliai ir DI regėjimas, diegimo.

Greita patikra: Prieš patvirtinant baigtį, užfiksuokite, kad visi pagrindiniai rodikliai atitinka tikslus. Užrašykite pamokas ateities projektams.

Tai buvo praktiškas gamybos pokyčių gidas. Nuo analizės ir planavimo, iki realių rezultatų.

Dažniausios problemos ir sprendimai

Įprastos klaidos

Automatizuojant gamybos procesus, nedideli neatitikimai gali greitai virsti rimtomis problemomis. Daugelis komandų praleidžia pirmą žingsnį - analizę, paremtą realiais duomenimis. Pvz., gavome idealią procesų schemą iš kliento, tačiau realybėje operatoriai kas valandą patys apeidavo oficialias instrukcijas. Jei automatizuosite netinkamą procesą, pasieksite tik didesnę sumaištį.

Dažnos klaidos, kurių verta vengti:

1. Ignoruojami L1-L4 lygiai. Automatizavimo procese jutikliai/pavaros (L1), valdikliai (L2), gamybos valdymas (MES, L3), verslo planavimas (ERP, L4) - visi jie yra svarbūs. Praleidus sąsajas tarp lygių, atsiranda izoliuotos duomenų saugyklos.
2. Pernelyg sudėtinga PLC logika pradžioje. Pradėkite paprastai: vienas įėjimas, vienas išėjimas, palaipsniui eikite prie sudėtingumo.
3. Nematuojama po kiekvieno diegimo etapo. Svarbu ypač tada, kai naudojate kelių gamintojų sistemas.

Tai lyg Lego miesto statyba be instrukcijos: lengva pražiopsoti pagrindinę detalę, kuri „laiko" visą sistemą.

Kaip spręsti problemas

Net kruopščiai planuojant, iššūkių vis tiek būna. Staiga nutrūksta signalai, jutikliai „nerodo" teisingų reikšmių, o PLC programa neveikia taip, kaip tikėtasi.

Veiksmingi sprendimai:

Pirmiausia, signalus tikrinkite nuo apačios į viršų. Patikrinkite L1 jutiklius. Ar atsiunčia teisingus duomenis? Tuomet peržvelkite PLC (L2), naudokitės programavimo įrankio „debug" funkcijomis.

Pavyzdys: vieną kartą visa linija sustojo, nes sistemoje dviem jutikliams buvo priskirti tie patys ID.

Tada braižykite procesų srautus vizualiai prieš rašydami kodą MES (L3) ar ERP (L4) integracijai. Taip pastebėsite neatitikimus ar netinkamus duomenų tipus.

Galiausiai, patikrinkite kiekviename lygyje:

1. L1/L2: Paleiskite rankinį valdymą - ar pavaros juda tinkamai?
2. L3: Ar užsakymų valdymas atnaujinamas teisingai, kai atliekamas testavimas?
3. L4: Ar suformuojamos teisingos ataskaitos po bandomosios serijos?

Jei pastebite keistus rezultatus, žiūrėkite, ar nėra programinės įrangos versijų nesutapimų. Tai dažna „neaiškių gedimų" priežastis.

Plataine (opens in new tab) duomenys rodo, kad tinkamas gedimų šalinimas ir aiški dokumentacija sumažina prastovas iki 30%.

Nepersistenkite iš karto. Svarbiausia - nuosekli pažanga, kai įsitikinate, kad kiekviena dalis veikia, kaip numatyta.

Pagrindiniai atsakymai:

• L1: Jutikliai ir pavaros
• L2: Valdikliai/PLC
• L3: Gamybos valdymo sistemos (MES)
• L4: Verslo valdymas/ERP
• Procesų automatizavimas PLC: Programuojamais valdikliais automatiškai valdoma įranga
• Kaip pradėti automatizavimą? Pirmiausia įvertinkite esamą situaciją. Tada palaipsniui sujunkite visus keturis lygius.

Kaip mažus laimėjimus paversti ilgalaike pažanga

Išmokote atpažinti geriausias automatizavimo galimybes. Sužinojote, kaip suburti stiprią komandą. Sužinojote, kaip išvengti įprastų klaidų. Sėkmingiausi gamintojai žino vieną tiesą: pažanga tikra tik tada, kai ją galima pamatuoti. Nusistatykite aiškius rodiklius: ciklo trukmę, klaidų skaičių, įrangos darbo laiką. Šie skaičiai - jūsų istorija.

Diegdami automatizavimą, nesiekite tobulybės jau pirmą dieną. Pradėkite nuo vienos linijos ar proceso. Stebėkite rezultatus kas savaitę. Kai pastebėsite pagerėjimą - sumažės strigimų, padidės darbuotojų pasitenkinimas - tai ženklas, kad verta plėsti automatizavimą. Nuolatinis tobulinimas - ne tik skambus žodis, o sėkmingų gamintojų kasdienybė.

Jei pasiruošę naujam žingsniui, suformuluokite tris dalykus:

1. Pasirinkite procesą, kuriame pokytis duos daugiausia naudos.
2. Apibrėžkite, ką reiškia „geriau" skaičiais.
3. Jei reikia pagalbos, pasikvieskite ekspertus, kurie jau turi patirties su šiais iššūkiais.

Čia galime padėti mes. Mygom.tech (opens in new tab) komanda padės paversti procesus pamatuojamais rezultatais. Greitai ir su nuoširdžiu grįžtamuoju ryšiu kiekviename etape.

Pokyčiai gamyboje niekada nebūna lengvi. Tačiau kiekviena sėkmės istorija prasideda veiksmu. Jūsų istorija? Ji prasideda dabar.

Galime padėti. Susisiekite su mumis (opens in new tab).