Industrializacija procesa FI releja
V sklopu prenove proizvodnje zaščitnih stikal na diferenčni tok (RCCB) se je pojavila priložnost za preoblikovanje tudi procesa FI releja. FI rele je eden ključnih sestavnih delov zaščitnih stikal na diferenčni tok, naš pa ima edinstveno zasnovo, konstrukcijsko prilagojeno avtomatski montaži. Tako smo zdaj prvo podjetje z v celoti avtomatiziranimi procesi izdelave FI relejev, kar vodi v višjo kakovost končnega izdelka. Z zasnovnimi prilagoditvami ter popolno sledljivostjo montaže, kontrole in s tem končnega izdelka zagotavljamo daljšo življenjsko dobo in stabilnost releja nad katerim koli na trgu.
 | Andraž Pušnik |
1. Problem in njegova rešitev
Inovacija posodobitve procesa FI releja je temeljila na zastareli tehnologiji, ki je bila v ETI prisotna vrsto let. Idej za izboljšave je bilo vedno veliko, vendar jih zaradi zastarelosti procesa nismo mogli uresničiti. Vsa montaža je potekala ročno, zato je bilo zaradi majhnih komponent – ki jih je težje ročno obvladovati – izjemno zahtevno ohranjati kakovost izdelkov na ustrezni ravni in hkrati doseči zadostne količine.
Z inovacijo procesa FI releja smo si prizadevali uresničiti vse doslej zbrane predloge za možne izboljšave in v celoti avtomatizirati proces. Ker je proces precej kompleksen in sestavljen iz različnih tehnologij, smo del procesa avtomatizirali, del pa je polavtomatiziran. Da je bila avtomatizacija sploh mogoča, smo morali izvesti tudi delno konstrukcijsko spremembo na FI releju.
Z uvedbo avtomatske montaže s pomočjo aktuatorskih prijemal in robotov lahko zaradi izjemne ponovljivosti gibov zagotovimo stabilnejši in s tem kakovostnejši proces. Sestavni deli FI releja so zelo majhni, kar je med montažo povzročalo veliko težav delavcem in posledično povečan izmet. Izboljšali smo kakovost izdelka in stabilnost parametrov releja.
S konstrukcijsko spremembo na FI releju smo spremenili izdelavo podsestava osi in armature. V prejšnjem procesu je bilo vpenjanje armature in osi izvedeno ročno s pomočjo listnate vzmeti. S spremembo konstrukcije smo omogočili lasersko varjenje osi na armaturo, brez potrebne uporabe listnate vzmeti, proizvodnja pa je avtomatska. Z varjenimi spoji dosežemo togo pravokotnost med osjo in armaturo, kar pomeni stabilnejše delovanje in daljšo življenjsko dobo releja.
Vse nove naprave v procesu nam omogočajo nastavitev več in boljših procesnih parametrov, s čimer bistveno prispevajo h končni kakovosti. Več-točkovni proces vključuje kontrolo z vidnimi sistemi (strojni vid) vhodnega materiala oziroma končno kontrolo polizdelka ali izdelka. Tako lahko opredelimo, kakšen material vstopa v proces oziroma v kakšnem stanju so komponente, preden je izdelek dokončno zaprt. To je ena pomembnih izboljšav, ki vplivajo na končno kakovost izdelka.
2. Dimenzija inovacije
Inovacija je novost tako na ravni organizacije kot na mednarodnem trgu. Podobnih rešitev na področju avtomatske montaže in kontrole montažnih procesov ter končnega izdelka pri globalni konkurenci nismo zasledili, saj ima naš izdelek edinstveno zasnovo. Z veliko verjetnostjo lahko trdimo, da smo na področju FI relejev prvi, ki smo delno oz. v celoti avtomatizirali proizvodne procese. To lahko rečemo tudi zato, ker imamo v primerjavi z globalno konkurenco spremenjeno, za avtomatsko montažo konstrukcijsko prilagojeno zasnovo. Z inovacijo smo poleg znižanja proizvodnih stroškov dvignili tudi kakovost končnega izdelka, kar je za kupce na svetovnem trgu ključnega pomena. S sledljivostjo montaže, kontrole in s tem končnega izdelka lahko vedno preverimo izvor komponent po dnevu izdelave ter podatke uporabimo za analize ali predstavitve kupcem.
Avtomatizacijo smo dosegli s spremembo konstrukcije izdelka in z nenehnimi izboljšavami elementov procesne avtomatizacije. Podjetje Hidria, specializirano za izdelavo naprav za celovito avtomatizacijo po specifičnih zahtevah kupcev, je za nas uporabilo najsodobnejše tehnološke rešitve na področju robotskih sistemov, vidnih sistemov in procesnih sklopov. Tudi pri napravah in sistemih drugih dobaviteljev so bile naše zahteve nadstandardne. Eden najpomembnejših elementov je izgradnja čistega prostora, ki z zagotavljanjem čistosti po razredu ISO 8 (število in velikost delcev) zagotavlja najvišjo varnost pred vdorom tujih delcev med montažnim procesom. Z uvedbo varjenja osi armature lahko bistveno presegamo konkurenco, saj lahko FI releji in posledično zaščitna stikala na diferenčni tok (RCCB) ter zaščitna stikala na diferenčni tok z vgrajeno nadtokovno zaščito (RCBO), v katera jih vgrajujemo, dosegajo bistveno nadstandardno življenjsko dobo.
Naša prednost pred konkurenco je v tem, da z varjenjem osi na armaturo zagotavljamo daljšo življenjsko dobo in stabilnost releja. Celotno sestavo releja izvajamo v čistem prostoru, kar zmanjšuje število delcev v notranjosti releja. Imamo učinkovitejši proizvodni proces, saj lahko zelo majhne komponente sestavljamo z robotskimi manipulatorji, kar močno vpliva na kakovost, produktivnost in ceno izdelka. Zagotavljamo tudi številne video-nadzore in videosisteme za kontrolo komponent in končnega izdelka, ki so rezultat našega lastnega znanja in testiranj ter so zasnovani posebej za naše rešitve. Inovativnost je stalnica, saj z novimi tehnologijami in razvojnimi izboljšavami nenehno uvajamo izboljšave v proizvodni proces.
3. Trajnostni učinki
Inovacija je bistveno dvignila tehnično kompetentnost podjetja, saj smo v relativno kratkem času celoten proces izdelave FI relejev dvignili na bistveno višjo raven. Tako uspešno zaključena inovacija zelo pozitivno vpliva na vse inovatorje in druge zaposlene v ETI, saj povečuje finančno stabilnost podjetja in izboljšuje delovne pogoje. Pri načrtovanju montažnega procesa smo v ergonomiji velik poudarek namenili varnosti delovnih mest. Med delovanjem je delavcem onemogočen dostop do delov pod napetostjo in gibljivih delov. Posege na stroju lahko izvajajo le pooblaščeni delavci s servisnim ključem, ki ob odpiranju vrat stroj zaustavi. Ponovni zagon je mogoč le, ko so vrata zaprta in zaklenjena. Projektna ekipa je za industrializacijo procesa v podjetju prejela interno nagrado za zelo uspešno izveden projekt.
Montažna linija je zasnovana tako, da ne obremenjuje okolja. Na vseh delovnih mestih, kjer bi lahko prišlo do onesnaženja, je urejeno odsesavanje zraka in filtracija pred izpustom v centralni odsesovalni sistem. Pri zasnovi je bil poudarek tudi na ravni hrupa, ki ne presega 78 dB (merjeno 1 m od katerekoli točke okoli naprav). Vsa delovna mesta so ergonomsko oblikovana in ustrezno osvetljena. Z novim procesom smo zmanjšali porabo tehnološke vode za 90 %, in sicer za 3.000 litrov tehnološke vode na mesec. Skoraj vso porabljeno vodo je zdaj mogoče poslati v čistilno napravo, kjer je v celoti prečiščena. Odpravili smo tudi uporabo nizkotaličnih kovin, ki so vsebovale okoljsko sporne in za delavce dolgoročno nevarne elemente. Zaradi opustitve nizkotaličnih kovin dodatno ogrevanje vode ni več potrebno, s čimer smo porabo električne energije zmanjšali za približno 12,8 MWh na mesec. Uvedli smo tudi inovativno rešitev ogrevanja prostora: preko porabe električne energije robotov na avtomatski montažni liniji odvajamo topel zrak v klimat napravo, ki ga pri pretoku 4000 m^3/h vrača v čisti prostor na prednastavljeno temperaturo. Na ta način skoraj ne potrebujemo 16 kW grelnika v klimat napravi, ki bi sicer deloval na četrt moči, kar nam letno prihrani 35 MWh električne energije.
.jpg)
Z uvedbo avtomatiziranega montažnega procesa, sledljivosti procesa in kakovosti končnega izdelka smo neposredno dvignili kakovost. Z zmanjšanjem možnosti napak in reklamacij povečujemo zadovoljstvo zaposlenih in kupcev. Z inovacijo smo se lahko uspešno kosali z največjimi konkurenti na trgu.