Případová studie Magna

„S prací, kterou odvedla firma Merz ve společnosti MAGNA Libáň, jsme velice spokojeni. Tato spolupráce vedla nejen k lepšímu zmapování samotného procesu výroby PVC kůží, ale také i k vytvoření dalších kontrolních ukazatelů a nástrojů, které nám do bu douc na pomohou k dalšímu zefektivňování výroby PVC kůží.“

Petr Kindler,
Manufacturing Manager Slush technology
Magna Exteriors, SBU Eastern Europe, Plant Libáň

Na lince Slush probíhá technologický proces výroby umělých PVC kůží, ze kterých se pak vyrábí měkčené interiérové prvky - v tomto případě palubní desky do osobních automobilů, které představují komplikovaný výrobek z hlediska konstrukce, složitosti designových tvarů, rozměrů a energetické náročnosti na jejich výrobu. Denně se přitom v závodě Libáň vyrobí kolem 5000 kůží.

Proces výroby umělé kůže probíhá tak, že se nejprve infrazářiči  předehřeje forma, do předehřáté formy se v dostatečném množství nanese materiál ve formě prášku (směs PVC, barviv, změkčovadel a stabilizátorů upravených na míru technologie), který se uvnitř formy roztaví – forma se udržuje na požadované teplotě (která se v průběhu cyklu mění) a pomocí rotace, vibrací a zastavování ve vhodných pozicích se vytvoří kompaktní výrobek.

Následně se forma s výrobkem zchladí na teplotu vhodnou pro vyjímání a obsluha vyjme kůži k dalšímu zpracování. Forma dá umělé kůži nejen požadovaný tvar, ale i otisk svého povrchu, kterým bývá jemný reliéfní dezén. V rámci zachování výrobní produktivity je přitom žádoucí, aby ohřev i ochlazování formy bylo co nejrychlejší – z tohoto důvodu trvá výroba jedné PVC kůže méně než 2 minuty.
Celý proces je řízen z PLC, regulace ohřevu s ochlazováním formy je řízena z PC (na formě je více než 100 termočlánků, které snímají teplotu, a akčními členy, které ji ohřívají, jsou infrazářiče umístěné vně formy). Stroj v principu fungoval správně, problémem byla velká zmetkovitost. Příčinu většiny vad identifikoval zákazník ve špatné regulaci ohřevu formy – docházelo buď k místnímu přehřátí formy, nebo naopak k nedostatečnému ohřevu. To se potom na hotovém výrobku projevovalo zejména na kvalitě povrchu kůže.

Hlavním cílem projektu bylo rozšířit znalosti o podmínkách odjezdu forem z předehřevů ve vztahu k vyššímu podílu zaznamenaných zmetků. Vzájemná spolupráce byla zahájena na začátku roku 2014, kdy proběhla první etapa analýz za účelem zmapování stavu, která odhalila problémy v komunikaci mezi PC boxy a sběrným PC. Ukázalo se, že teploty, podle kterých byl proces řízen, nemusely vždy  odpovídat reálným hodnotám na čidlech. Proto následovala úprava softwaru (ze strany Technické univerzity v Liberci coby správce SW), který řídí proces ohřevu tak, aby se teplota pohybovala pouze v určitém rozmezí – jedině v tomto případě je možno zahájit proces výroby kůží.

V návaznosti na to se náš tým v druhé etapě projektu zaměřil na identifikaci optimální směrodatné odchylky teploty formy, tj. rozmezí, při kterém by neměl v procesu výroby PVC kůže vzniknout zmetek.  Tato odchylka byla posléze zapracována do řídícího SW jako další rozhodovací parametr výrobního procesu. Již v tuto chvíli se začal proces, co se týče počtu vadných výrobků, významně zlepšovat, a to jak v oblasti interní zmetkovitosti, tak i v oblasti externí zmetkovitosti, kde došlo k celkovému poklesu o 1 %.

Výstupem třetí etapy pak bylo vytvoření SW aplikace Merz - Magna Report, která slouží technologům k detailnímu mapování procesu zahřívání forem a k následnému hledání příčiny vzniku určitých typů vad ve sledovaném výrobním procesu. Technologové mají díky aplikaci okamžitý přehled o každé formě a stavu příslušných čidel a kromě toho mají k dispozici data až 2 měsíce nazpět. V případě reklamace tedy existuje dostatečný časový prostor pro odhalení příčin vady. Tím, že je proces takto sledovaný, jde zároveň i o preventivní opatření a úspěšný nástroj pro zákaznický audit. Následně byl software TUL upraven i na ostatních Slush linkách v závodě a tyto linky byly zahrnuty do nové SW aplikace.

• Snížení interní zmetkovitosti na lince Slush o 40 %
• Snížení externí zmetkovitosti o 1 %
• Přesné informace o teplotách ohřevu forem a o teplotním průběhu u jednotlivých čidel (odhalení zkratu)
• V případě problémů s více čidly lze odhalit poruchu na měřicí krabičce
• Z průběhu regulace zářiče lze vyčíst, který zářič nereguloval a byl neustále sepnutý
• Lze vysledovat, zda byla doba ohřevu v normálu, zda se nepřehřálo čidlo nebo nedošlo k výpadkům komunikace nebo výpadkům jednotlivých měřících krabiček
• Lze snadno zjistit, s jakým teplotním rozložením odjížděla forma z předehřevu, což je důležité pro výslednou tloušťku kůže v oblasti airbagu
• Z historie nastavení lze vyčíst změny provedené na teplotních  odchylkách u konkrétního zářiče
• Podpora při zákaznických auditech – zdokumentovaný proces

V případě zájmu je možné stáhnout

kompletní studii ve formátu .pdf