Firma MicroStep, spol. s r.o. je slovenským výrobcom CNC strojov na delenie materiálov širokou škálou rezacích technológii (plazma, laser, autogén, vodný lúč) a prídavných operácii ako vŕtanie, závitovanie či popisovanie. Významnú časť svojho portfólia orientuje na vrchnú triedu zákazníkov s veľkými výrobnými prevádzkami, ktorí kladú dôraz predovšetkým na efektívnosť a vysokú mieru automatizácie výrobného procesu. V súlade s týmito požiadavkami vyvinul MicroStep CAPP aplikáciu s názvom MPM (MicroStep Production Management), ktorá predstavuje integračnú platformu pre jednotlivé útvary podniku – sklad materiálov, oddelenie príjmu objednávok, oddelenie tvorby rezných plánov a operátorov CNC strojov, pričom umožňuje zautomatizovanie toku informácii naprieč týmito útvarmi.
Programový balík MPM zahŕňa moduly na spracovanie objednávok, tvorbu rezných plánov (CAM) vrátane možnosti automatického výberu a nestovania dielcov, skladové hospodárstvo a manažment činnosti rezacích strojov. Cieľom je okrem zefektívnenia pracovného procesu (časová úspora) tiež úspora materálu, zjednodušenie komunikácie a odbremenenie operátorov strojov od nadbytočných úkonov, ktoré by mohli byť základom chýb. Okrem automatizovanej distribúcie dielcov z jednotlivých objednávok na vstupe nestovacieho softvéru je MPM predovšetkým nástrojom na uľahčenie práce pre obsluhu strojov: v ideálnom prípade stroj operátorovi priamo ponúkne rezný plán aj s informáciu, kde v sklade nájde zodpovedajúci polotovar. Jeho úloha potom spočíva v umiestnení polotovaru na stroj, synchronizácii súradnicového systému stroja s polohou polotovaru (čo tiež môže byť automatizované pomocou laserového snímača hrany plechu), inštalovaní správnych spotrebných dielov vzhľadom na použitú rezaciu technológiu (podľa odporúčania na obrazovke riadiaceho systému) a spustení rezania. Všetky potrebné parametre si stroj navolí automaticky – na základe informácii, obsiahnutých v reznom pláne. Môže ísť pritom o stroj režúci plazmou, laserom, vodným lúčom či autogénom, vŕtací stroj alebo stroj s kombináciou technológii.
Moduly MPM
Ako vidieť v blokovom diagrame (obr.1), MPM možno rozdeliť do štyroch základných modulov, ktoré komunikujú navzájom a taktiež s externými systémami:
Bloková schéma MPM
- „Stock & Order“ – databáza materiálov, dielcov a objednávok s informáciami o aktuálnom stave skladu a výroby, s možnosťou napojenia na užívateľský ERP systém
- „Asper®“ – integrovaný CAM softvér, umožňujúci automatické načítanie dielcov z databázy pre zvolený polotovar a automatické generovanie rezného plánu
- „MCP“ – databáza vygenerovaných rezných plánov a manažment činnosti strojov
- „iMSNC®“ – riadiaci systém stroja, umožňujúci automatickú konfiguráciu rezných parametrov na základe informácie o materiáli v načítanom reznom pláne
Primárnou cieľovou skupinou pre MPM sú podniky s viacerými rezacími strojmi – zákazkové rezárne a veľkí spracovatelia ocele z rôznych odvetví (lodenice a offshore, energetika, poľnohospodársky priemysel, automobilový priemysel a.i.). Jedným z hlavných prínosov systému je totiž automatizované rozdeľovanie úloh pre viac strojov na základe zvolených priorít a dostupnosti technológii. To znamená, že operátor každého stroja uvidí len rezné plány, určené pre jeho stroj a o ostatné sa nemusí starať. Pre manažéra výroby to tiež znamená, že jeho stroje sú rovnomerne a efektívne vyťažené, keďže systém umožňuje pridelenie priorít strojom s príbuznými technológiami – každý z nich možno predvoliť pre určitý typ úloh s tým, že v prípade prestojov mu budú pridelené úlohy iných strojov s vyhovujúcou konfiguráciou, ak sú tieto práve obsadené (prebieha rezanie či nakládka materiálu). Všetko automaticky, bez toho, aby operátori či dizajnéri museli medzi sebou komunikovať.
Obrazovka manažmentu skladového hospodárstva
Unikátnou črtou systému je tiež spätná väzba zo stroja do databázy: po ukončení rezania má operátor možnosť priamo v obrazovke riadiaceho systému označiť konkrétne dielce, ak boli z nejakého dôvodu vyrezané chybne. Tieto nespracovené dielce sa automaticky vrátia do databázy objednávok a sú zaradené s najvyššou prioritou do nasledujúceho nestingu, aby mohla byť objednávka ukončená v čo najkratšom čase. Stav spracovania každej objednávky (každého dielca!) je pritom možné sledovať v databáze v reálnom čase. Takáto spätná informácia do databázy objednávok je unikátna črta v porovnaní s podobnými systémami na trhu a je možná len vďaka prepojenosti riadiaceho systému iMSNC® s CAM softvérom Asper® – obe z vlastného vývoja MicroStepu. Okrem toho, MPM ponúka aj možnosti na integrovanie strojov a riadiacich systémov od iných výrobcov. Prirodzené je napojenie na ERP systém zákazníka (napr. SAP, Microsoft AXAPTA), s ktorým prebieha obojsmerná výmena dát. Na zefektívnenie plánovania výroby poskytuje MPM niekoľko druhov v praxi zaužívaných výstupov, napríklad hmotnostné analýzy jednotlivých objednávok a hmotnostné reporty skladových zásob.
Obrazovka stavu dielcov objednávky
Treba zdôrazniť, že MPM je univerzálny systém, ktorý sa konfiguračne prispôsobí konkrétnemu výrobnému procesu u zákazníka. Môže byť aplikovaný tiež čiastkovo – napríklad ako skladový manažment, prípadne môže byť niektorá jeho funcia využitá ako doplnok k už existujúcemu zákazníckemu softvéru.
Automatizácia výroby u KMS
Príkladom aplikácie MPM je dánsky výrobca oceľových konštrukcii Karl Molin Steel Construction (KMS). KMS vlastnia tri špecializované stroje MicroStep s prídavnými manipulátormi, navrhnuté v súlade s požiadavkou na vysokú úroveň automatizácie výrobného procesu. Jedným zo strojov u Karl Molin je automatická linka na výrobu presných prírubových častí a nosníkových dielov typu DS s pracovnou plochou 6x2m. Základom stroja je statický portál s obojstranným využitím: z jednej strany je 22 kW vŕtacia hlava s automatickou výmenou nástrojov, z druhej strany dva suporty pre plazmové rezanie a mikroúderové popisovanie. Stroj je vybavený systémom automatického podávania plechov do pracovnej zóny a na výstupnej strane zasa automatickým odberom hotových dielcov cez vyhadzovač a dopravník.
Obrazovka Asper s nanestovaným polotovarom
Stroj beží v poloautomatickom režime, ktorý umožňuje, že kompletná obsluha stroja vrátane manažmentu skladu je vykonávaná jediným zamestnancom! Systém MPM zabezpečuje automatický výber dielcov z určeného sieťového adresára, ich nestovanie na polotovary na sklade, ako aj spätné hlásenie o stave objednávok.
Pri prijatí na sklad, operátor registruje plechy v databáze MPM a následne spustí nesting priamo cez riadiacu konzolu stroja. Počas neho sú dielce z rôznych objednávok nestované na plechy v databáze na základe priorít objednávok a výsledné rezné plány sú ukladané v databáze rezných plánov (MCP). Potom operátor nakladá plechy zo skladu na vstup linky, odkiaľ sú pomocou dopravníkového systému presúvané do pracovného priestoru stroja. Po príchode na pracovný valcový dopravník je plech automaticky zarovnaný s pozdĺžnou hranou stroja a uchopený hydraulickými držiakmi s integrovanými senzormi na meranie hrúbky materiálu. Po zmeraní hrúbky je plech presunutý pod portál stroja, kde sa automaticky zmeria jeho dĺžka a šírka laserovým senzorom. V momente, kedy sú známe parametre plechu, automaticky sa načíta zodpovedajúci rezný plán z databázy a spustí sa výrobný proces – vŕtanie, popisovanie a rezanie dielcov. Hotové dielce sú následne pásovým dopravníkom transportované do zberného kontajnera. Po ukončení rezného plánu sú informácie o stave objednávky a stave polotovarov na sklade odoslané späť do databázy.
Obrazovka iMSNC pre výber rezných plánov
