Jak zoptymalizować zużycie surowców w fabryce blach

Autor: Luis Galo, analityk danych

Zagnieżdżanie

Kluczową kwestią w optymalizacji wykorzystania surowców jest nesting lub zagnieżdżanie. Mowa o umieszczeniu części w arkuszu wyjściowym tak, aby zająć jak najmniej miejsca, optymalizując jego zużycie i maksymalnie wykorzystując pozostałości po cięciu. Wykorzystując jednocześnie te resztki do innego rodzaju zamówienia, na przykład na mniejsze elementy. Celem tego jest generowanie jak najmniejszej ilości złomu lub odpadów.

Proces ten nie jest prosty i wymaga dużej wiedzy na temat posługiwania się narzędziami CAD/CAM oraz charakterystyki maszyn tnących. Aby w możliwie najprostszy sposób osiągnąć wydajność i precyzję oraz umożliwić podłączenie do wszystkich typów maszyn, konieczne jest stosowanie programów do nestingu lub zagnieżdżania, takich jak Lantek Expert, który umożliwia optymalizację zagnieżdżania i zarządzanie wykorzystaniem resztek materiału za pomocą jednego programu dla wszystkich maszyn tnących w warsztacie.  Dzięki narzędziom firmy Lantek klienci mogą osiągnąć roczne oszczędności w zużyciu surowców o ponad 8%.

Lantek MES

Kolejnym narzędziem do optymalizacji zakładu jest program ukierunkowany na zarządzanie produkcją, Manufacturing Execution System (MES), za pomocą którego możemy wyświetlić każdy etap procesu produkcyjnego, zobaczyć wartość dodaną, ale też braki, aby móc im przeciwdziałać. Od fazy projektowania, po zagnieżdżanie, poprzez budżetowanie oraz kontrolę zapasów.

Dlatego, w oparciu o Lantek MES, planujemy produkcję i kontrolujemy nadające się do wykorzystania resztki, które zostają umieszczone w magazynie i które możemy ponownie wykorzystać z większą precyzją dzięki sztucznej inteligencji, jak wkrótce się przekonamy. Bowiem nie ma sensu gromadzić złomu, jeśli nie prowadzimy jego inwentaryzacji i kontroli kosztów ponownego wykorzystania.

ANALITYKA

Do tego wszystkiego dodawane są narzędzia analityczne, sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe, dzięki czemu operatorzy mogą zobaczyć w czasie rzeczywistym, jak radzi sobie ich zakład, zarówno pod względem wielkości produkcji, jak i obciążenia maszyny; wytwarzania odpadów lub zużycia energii. W ten sposób możemy podejmować najlepsze decyzje na podstawie obiektywnych danych.

Wizualizacja danych w czasie rzeczywistym jeszcze bardziej optymalizuje procesy produkcyjne, a wizualizacja stanu zakładu w czasie rzeczywistym pozwala na posiadanie niezbędnych informacji do planowania produkcji, a nawet budżetowania.

Za pośrednictwem usług sztucznej inteligencji (AI) i usług typu CAD/CAM w chmurze możemy zapewniać pomoc w skomplikowanych procesach blacharskich, takich jak budżetowanie (Lantek iquoting) poprzez wstępne obliczenie wytworzonego złomu, czasów cięcia, kosztów zużytej energii, a nawet czasu dostawy, ułatwiając proces generowania ofert.

Podobnie te zaawansowane narzędzia programowe ułatwiają wizualizację nieefektywności, takich jak wąskie gardła w określonej maszynie itp.  Te zaawansowane usługi można nawet wykorzystać do prognozowania śladu węglowego budżetowanej części. Ilość CO₂ generowana podczas produkcji jest proporcjonalna do użytego materiału i energii zużytej na jego wytworzenie, co pozwala poznać ślad węglowy zakładu nawet na etapie składania ofert, czyli przed wyprodukowaniem części.

Zwiększona rzeczywistość

Technologia widzenia maszynowego może służyć również operatorowi, ułatwiając jego pracę poprzez nakładanie na obraz rzeczywisty pożądanych elementów. Ponieważ obraz jest wart więcej niż tysiąc słów, dużo lepiej jest go zobaczyć, aby sprawdzić, czy projekt, cięcie – jednym słowem produkcja – są prawidłowe. Jest to pierwsza kontrola jakości, bo jeśli przy wykonywaniu cięcia dojdzie do błędu, arkusz wyląduje w koszu, generując marnotrawstwo i dodatkowe (i niepotrzebne) wydatki. Do tego celu Lantek oferuje moduł rozszerzonej rzeczywistości.

Kontrola stanu magazynowego

Kontrola magazynu, stanu magazynowego, jest bardzo ważna, ponieważ to tam jest przechowywany cały materiał oraz wszystkie pozostałości z każdego z procesów. Te resztki są zapisywane do późniejszego przetworzenia podczas kolejnego nestingu.

Kontrola zapasów ma na celu optymalizację przepływu materiałów między maszynami i procesami; między maszyną a magazynem. Dlatego im lepiej jest zoptymalizowana, tym łatwiej będzie zlokalizować wymagane elementy.

Należy podkreślić, że dzięki Lantek MES, można osiągnąć nawet 30% redukcję wartości magazynu.

Ślad węglowy (zużycie materiałów i energii)

Mając na celu osiągnięcie neutralności klimatycznej w 2050 r., musimy stopniowo zmniejszać ślad węglowy. Producenci muszą sprawić, by maszyny i nasze procesy były jak najbardziej wydajne pod względem zużycia energii i materiałów, albo za pomocą nowych maszyn lub poprzez dostosowanie liczby godzin pracy za pomocą programów optymalizujących cykl produkcyjny.

Podsumowując, to prawda, że im wyższa warstwa optymalizacji, tym wyższy koszt, ale też wyższa wydajność, a w dłuższej perspektywie – wyższa rentowność. Ponieważ oprogramowanie zyskuje inteligencję, prawdopodobnie nie będziemy już musieli polegać tylko na operatorze przy wprowadzaniu danych, a bardziej na maszynie, dzięki czemu operator będzie bardziej wydajny i produktywny w innych zadaniach. Wykorzystajmy więc wszystkie narzędzia, którymi dysponujemy, aby maksymalnie zoptymalizować procesy produkcyjne, oszczędzając koszty i zmniejszając ślad węglowy.