Lösning: SKF byggde en flexibel och högautomatiserad world class-fabrik i Göteborg

Transkript

1 Högautomatiserade D-fabriken i Göteborg. Utmaning: SKF ville få kortare ledtider och öka flexibiliteten och effektiviteten i produktionen. Resultat: SKF kan producera flexibelt med hög kvalitet och låg energiförbrukning i världsklassig anläggning där alla maskiner och alla utrustningar är uppkopplade. Mängder av data fås ut som hjälper SKF att optimera produktionen och göra smarta underhållsinsatser i tid. Filip Beijbom och Josephine Zetterman, då traineer på Siemens, studiebesöker SKF:s uppkopplade fabrik där Jan Ek är processutvecklare. Eftersom produktionen går dygnet runt har de nya flödena byggts upp steg för steg parallellt och allteftersom ersatt de gamla linjerna. Jan Ek, processutvecklare på SKF i Göteborg. 8 Lösning: SKF byggde en flexibel och högautomatiserad world class-fabrik i Göteborg med Siemens högpresterande CNC-styrsystem som standard på alla bearbetande maskiner.

2 Smart industri Reportage Högflexibelt och effektivt i högautomatiserad anläggning Smart produktion i uppkopplad fabrik världsklass SKF! SKF i Göteborg har fattat grejen. För att bygga en stark och konkurrenskraftig industri måste man ligga i framkant och använda ny teknik. I den högautomatiserade D-fabriken, som ansvarar globalt för SKF:s sfäriska rullager, är alla maskiner och utrustningar uppkopplade för att kunna samla in och utnyttja data från produktionen. Smart produktion var det här! P Flexibel och kundanpassad massproduktion. Traditionella, statiska produktionslinjer har ersatts med behovsstyrda processflödesorienterade stationer för att få så stor flexibilitet, snabba omställningar och korta ledtider som möjligt. Nu har vi hög flexibilitet för specialprodukter och specialförfrågningar och kan göra fler småserier, säger Jan Ek, processutvecklare på SKF. Här har vi en unik tillverkningsprocess och vänder oss till specialiserad, ofta tung industri där kvalitet är ledord. Utmaningen ligger i att massproducera med mycket små toleranser och samtidigt väldigt korta cykeltider. Det är så mycket som händer hela tiden och variationen i kundordrarna är stor men det klarar vi tack vare det unika konceptet här i Göteborg. Ett rullager består av ytterring, innerring, rulle, styrring och hållare som alla ska ha olika mått beroende på kundens behov; en flora av varianter finns och måtten ska vara exakta med toleranser så låga som 0,9 µ. Ett hundratal olika dimensioner tillver- roduktionsflödet är helt unikt inom lagerbranschen och utgör en ny tillverkningsstandard för SKF som kommer att replikeras till flera fabriker inom koncernen. Tanken är att utnyttja tillverkningskapaciteten än mer effektivt och öka flexibiliteten och produktiviteten. Sven Wingquists första originalritning av ett självinriktande kullager från 1907 då Aktiebolaget Svenska Kullagerfabriken grundades. Sven Wingquist, uppfinnaren av det dubbelradiga sfäriska kullagret, var en av grundarna och dess första verkställande direktör. Produktion av ett enradigt spårkullager med ifyllnings- kas, som i slutänden blir unika produktvarianter. Bra produktivitetsutveckling. Automationsgraden är hög, maskiner och utrustningar kapabla. Alla bearbetande maskiner har Siemens öppning startade 1915 och fick namnet Volvo tillverkade AB Volvo, SKF:s dotterbolag, en försöksserie om tio bilar introducerades SKF-aktien på Genèvebörsen och AB Volvo blev självständigt bolag bytte moderbolaget namn från Aktiebolaget Svenska Kullagerfabriken till Aktiebolaget SKF. högpresterande CNC-styrsystem som standard. Vi vill ha ändamålsenliga processer som är säkra, stabila och flexibla för att få en effektiv produktion med Forts. nästa sida 9

3 Vi kan få ut mängder av data Alla maskiner och utrustningar är uppkopplade och mängder av data fås ut som hjälper SKF att optimera produktionen och göra smarta underhållsinsatser i tid. För varje bearbetande maskin sparas 100 parametrar där SKF kan följa cykeltider med mera. Forts. fr. föreg. sida hög kvalitet. Därför satsar vi på automation med modern och beprövad teknik. Genom hög automationsgrad och bra arbetsmiljö skapar vi en bra produktivitetsutveckling. SKF följer Siemens standardiserade Translinekoncept, en projektmanual för hårdvaru- och mjukvarustandardisering för operatörsgränssnittet för CNC-styrningen, och följer även Siemens projekthandbok för hela produktionsenheten. Vi vill ha en modern produktionssajt och förlitar oss på framtidssäker teknik. Regelbundna avstämningar görs med Siemens om vilka nyheter som har kommit och vad som behöver läras. SKF:s service- och underhållsavdelning går kontinuerligt på Sinumerik- och Simaticutbildningar, som ordnas genom Siemens utbildningscenter Sitrain. Davor Rajacic, operatör i SKF:s världsklassiga anläggning. Speed Flexibility Security 10 Quality Safety Efficiency

4 Smart industri Det högpresterande CNC-styrsystemet Sinumerik 840D solution line är standard på alla bearbetande maskiner, här en planslip. Vi vill ha en modern produktionssajt och förlitar oss på framtidssäker teknik SKF är också väldigt duktiga på att delta på våra workshopar och frukostträffar och på så sätt hålla sig uppdaterade, säger Nina Rabe, försäljningsingenjör på Siemens. Stora projekt pågår nu på flera fabriker i Europa, Nordamerika och Asien för att replikera den världsklassiga Göteborgsfabriken hade vi över besökare som kom för att titta på anläggningen, säger Jan Ek, som var technical lead för projektet och den som ansvarade för att driva digitaliseringen. Produktionen är kundorderstyrd men vi har en viss buffert för att ha hög tillgänglighet och snabbt kunna möta upp variationer i kundordrarna, säger Jan Ek. När robotcellen får in material får bearbetningsmaskinen orderinformation om vad som ska göras. Omställningar mellan produkter och olika storlekar sker automatiskt. Roboten plockar, lämnar in i maskinen och lämnar ut. Monteringskonceptet har vi utvecklat under tjugo år. Det ser enkelt ut men är en oerhört komplex process. Automatiserat flöde. Målsättningen med projektet var att få in ett mer processbaserat arbetssätt i slipning och montering av rullagren, med övervakning av maskiner och styrning av kvalitet. All hantering av komponenter sker nu automatiskt i D-fabriken, där tillverkningsprocessen består av slip- och polerflöden med bearbetningsmaskiner och robothantering, tvättning, mätning, montering och packning allt automatiskt samt AGV:er, banor och rfid-taggar för automatisk hantering av logistik och spårbarhet. Vad AGV:erna ska hämta från lagret bestäms av robotcellen; AGV:erna får information om vilket material som ska hämtas och vart det ska utifrån vad det överordnade affärssystemet säger. Industri 4.0. På ringarna sätts läs- och skrivbara rfid-taggar med mått och annan information som behövs. Efter montering lasermärks rullagren med datamatrixkod med unikt id-nummer. Därefter rostskyddas de, plastas in och åker beroende på vikt till en kartong- eller trälådemaskin. Robotar lastar ned dem och kartongerna märks allt automatiskt så klart. Uppkopplat. Alla maskiner och utrustningar är uppkopplade på nätverk. Typiska data som sparas från bearbetningen är till exempel hydrauliktemperatur, tryckluftförbrukning och kw-förbrukning per maskin. Forts. nästa sida 11

5 Att kunna göra svensk industri smartare, bättre och mer effektiv är fantastiskt Vi kan få ut mängder av data. För varje bearbetande maskin sparas 100 parametrar där vi kan följa cykeltider med mera som vi använder dels för att veta live vad som händer men även för att analysera efteråt för att kunna förbättra. Vi samlar också data för att kunna göra smarta underhållsinsatser i rätt tid. Vi räknar till exempel antal greppningar som varje gripdon gör i varje robotcell och sätter larmgränser med nivåer för vid vilket antal greppningar service bör göras. Minskar energiförluster. Ur miljösynpunkt försöker SKF minska tryckluftsanvändningen i bearbetningen. Planslipen i första stationen använder bara servo och ingen pneumatik. Elektromekaniska lösningar gör det möjligt att plocka bort onödiga energiförluster i form av läckande tryckluftssystem och ineffektiv hydraulik. Inom svensk industri idag finns det väldigt många system som drivs av hydraulik eller tryckluft, system som är omoderna både när det gäller energieffektivitet och miljöaspekter. Det är inte ovanligt med läckageförluster på procent i ett tryckluftssystem. Tryckluft är dessutom kostsamt och energikrävande att framställa. Enbart på SKF:s anläggning i Göteborg kostade tryckluftsförbrukningen förut nio miljoner kronor per år. Hela 40 procent av detta var felanvänd luft i form av läckage och feltryck. Det som är bra är att både tryckluft och hydraulik kan ersättas med elektromekanik, som jämfört med tryckluft kan minska energiförlusterna med upp till 90 procent och jämfört med hydraulik med cirka 50 procent. Elektromekaniska lösningar är framtiden, säger Jan Ek. SKF:s teknikutveckling syftar till att minska våra produkters miljöpåverkan under hela livscykeln, både i våra egna och i våra kunders verksamheter. Att kunna göra svensk industri smartare, bättre och mer effektiv är fantastiskt. Vi vill verka för en hållbar utveckling på alla plan och skapa förutsättningar för att kunna lämna över jordklotet i lite bättre skick till kommande generationer. Det är otroligt roligt att få vara med och göra skillnad, säger Jan Ek. n SKF, vars främsta styrka är förmågan att ständigt utveckla nya tekniker och använda dessa för att skapa produkter som ger kunderna konkurrensfördelar, finns representerat i över 130 länder och 40 industrier. Den unika ingenjörskunskapen kring lager som minskar friktion för roterande utrustning är grunden till SKF:s breda sortiment av produkter och relaterad teknik som kan delas in i lager och lagerenheter, tätningar, mekatronik, service och smörjsystem. skf.com Automationsplattform: TIA Portal CNC-styrsystem: Sinumerik 840D solution line Motion Control-system: Simotion D Plc: Simatic S HMI: Simatic HMI Comfort Panels, scadasystem Simatic WinCC Busskommunikation: Profinet Distribuerade I/O: Simatic ET 200SP Nätverkskommunikation: switchar Scalance X Fjärrkommunikation: Sinema Remote Control Servomotorer: Simotics S-1FT7 Servosystem: Sinamics S120 Frekvensomriktare: Sinamics G120 Strömförsörjning: Sitop PSU300S, selektivitetsmodul Sitop PSE200U Lågspänningsprodukter: Sirius Innovations: kontaktorer Sirius 3RT Installationsprodukter: dvärgbrytare Sentron 5SY, jordfelsbrytare Sentron 5SU, effektbrytare Sentron VL Energimätning i produktionen: Sentron Pac i produktionen, Simatic Energy Management för fastigheten siemens.se/industri 12