Čtyři moduly pomáhají Škoda Auto rychleji reagovat na problémy ve výrobě

Škoda Auto netřeba dlouze představovat. Největší výrobce automobilů v České republice s více než stoletou historií staví auta, která jezdí po celém světě, a výrobní závody má na třech kontinentech - v Evropě, Asii a Africe. Společnost si zakládá na preciznosti, efektivitě a minimalizaci chyb. Chtěla podrobněji sledovat a vyhodnocovat svůj výrobní proces a dát operátorům možnost rychle si v případě potřeby přivolat pomoc. Naším úkolem bylo vytvořit zařízení, které to umožní.

Výzva

Než jsme nasadili naše zařízení Škoda Andon, museli operátoři při poruše na lince zavolat mistrovi z vlastního mobilu nebo na něj mávat přes celou výrobní halu.

Inspirace pro lepší proces přišla z Japonska, kde vznikl systém vizuálního řízení výroby Andon. Tabule rozmístěné kolem linky ukazují aktuální stav každého pracoviště a okamžitě hlásí problémy, jakmile nastanou.

Škoda potřebovala zařízení, které by takovou tabuli ovládalo přímo z výrobní linky. Prostřednictvím tabule mělo upozornit příslušné operátory, aby mohli ihned začít řešit problém, a zároveň informovat management - ten pak mohl lépe nastavovat priority a zlepšovat chod linky.

Projekt přinesl několik požadavků:

• Zařízení muselo fungovat na nezávislé síti, aby mohlo hlásit stav linky i v případě, že hlavní síť není dostupná
• Řešení mělo být co nejjednodušší, nejspolehlivější a nejflexibilnější - dostatečně malé, aby se vešlo do stísněných míst na lince, a snadno přemístitelné
• Implementace musela být rychlá a neinvazivní, bez zásahů do technologie linky, interních výrobních procesů či firemní sítě

Řešení

Finální zařízení jsme postavili z naší IoT stavebnice BLOX a propojili jen čtyři moduly: Core Module, Battery Module, LoRa Module a externí tlačítka. Core Module poskytuje výpočetní výkon a obsahuje firmware, který definuje chování zařízení, Battery Module jej napájí z AA baterií a LoRa Module jej připojuje k privátní LoRa síti.

Vše jsme uzavřeli do průmyslových krytů se třemi barevně odlišenými tlačítky. Pro vizuální tabule jsme zvolili RGB LED pásky, které snadno zobrazují čísla, text i symboly. Celý systém se integruje se službami Microsoft Azure IoT Central, Microsoft Teams a Microsoft Office 365, které Škoda používá, i s dalšími platformami.

Aby mohl Škoda Andon odesílat data, zřídili jsme ve výrobní hale vysílač pro lokální, privátní LoRa IoT síť. Všechna data přes ni putují do cloudu a LoRa síť funguje dál i při výpadku hlavní sítě - a v budoucnu může hostit další zařízení.

Jak to funguje

Zařízení s tlačítky a tabulemi jsme nainstalovali po celé výrobě. Když operátor linky zaznamená problém, stiskne tlačítko Varování, takže technici a nadřízení okamžitě vidí, že v daném segmentu výroby nastal problém. Pokud dojde k vážné poruše, operátor stiskne tlačítko Porucha a on nebo jeho nadřízený zastaví linku, dokud není závada odstraněna. Jakmile je problém vyřešen, operátor stiskne zelené tlačítko Výroba.

Zařízení jsou rozmístěna po celé lince, takže je operátoři mohou používat v každém klíčovém uzlu. Tabule, které přehledně zobrazují stav pomocí barev semaforu, jsou viditelné z každé pozice a aktualizují se v reálném čase ve chvíli, kdy je stisknuto tlačítko.

Výsledky

Zařízení jsme otestovali a osvědčilo se. Sestavení prototypu Škoda Andon a sběr prvních dat trvaly zhruba dva týdny a během dvou měsíců byl nový systém v ostrém provozu.

Od nasazení jsou výrobní linky Škody bezpečnější a snáze se kontrolují. Zaměstnanci se podívají na tabuli na stěně a vědí, že výroba běží, jak má. Pokud problém přece jen nastane, tabule je rychle upozorní, čímž výrazně zrychlí proces nápravy a vyjasní priority. Škoda Andon také sbírá dlouhodobá data o varováních a poruchách, což managementu dává cenné podklady pro změny toku výroby, redesign procesů, technická vylepšení a hodnocení kvality práce operátorů.

“HARDWARIO nám pomohlo rychlým a neinvazivním způsobem zavést do výroby řešení, díky kterému sledujeme aktuální stav linky a snadno kontrolujeme, zda některý operátor potřebuje pomoc.”

Jan Vlačiha, Expert Coordinator, Škoda Auto