Sześć sposobów, w jakie technologia geolokalizacji poprawia produkcję samochodów
Producenci samochodów nieustannie odczuwają presję, aby zwiększać efektywność produkcji. Przy średniej żywotności modelu wynoszącej 6–8 lat kluczowe jest obniżenie kosztów produkcji poprzez optymalizację operacji na linii produkcyjnej. Aby utrzymać rentowność, produkcja w ostatnim roku cyklu musi być nawet o 40% tańsza niż w pierwszym.
Ta stała presja na zwiększenie efektywności naturalnie napędza innowacje, nie tylko w samych fabrykach, ale także w całym łańcuchu dostaw. Producenci samochodów, znani ze swoich wysokich standardów i nowoczesnych technik produkcji, byli pionierami procesów lean w celu redukcji strat i poprawy wydajności. Jednak rosnący popyt doprowadził nawet te metody do granic możliwości.
Aby iść do przodu i tworzyć warunki do przyszłego wzrostu, producenci samochodów muszą stale się transformować. Oznacza to wdrażanie nowych i pojawiających się technologii, takich jak systemy geolokalizacji zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. Zbierając w czasie rzeczywistym dane geolokalizacyjne dotyczące zasobów, takich jak jednostki manipulacyjne i komponenty karoserii, producenci mogą zwiększać efektywność produkcji i utrzymywać przewagę na wysoce konkurencyjnym rynku.
Strategiczne wykorzystanie danych lokalizacyjnych w czasie rzeczywistym pozwala producentom spełniać rygorystyczne normy, wykrywać potencjalne ryzyka lub nieefektywności na liniach montażowych oraz optymalizować zarządzanie obszarami poza linią produkcyjną. Ponadto dane te pomagają w zarządzaniu ruchem floty intralogistycznej w czasie rzeczywistym, co znacząco poprawia wydajność łańcucha dostaw i całego zakładu. W dłuższej perspektywie analiza danych lokalizacyjnych ułatwia także optymalizację projektu zakładów, maksymalizując wykorzystanie przestrzeni i redukując niepotrzebne przemieszczanie materiałów.
W tym przewodniku przedstawię sześć najważniejszych przypadków użycia technologii geolokalizacji w celu poprawy efektywności w fabrykach samochodów:
Zrozumienie nowoczesnej fabryki samochodów
Zanim przejdziemy do szczegółów dotyczących wartości tych przypadków użycia, chciałbym podzielić się przykładem nowoczesnej fabryki: fabryką Volkswagena w Bratysławie, Słowacja. Jest to największa z trzech fabryk w kraju i działa od 1991 roku. Rocznie produkuje około 300 000 pojazdów i ponad 20 milionów komponentów. Posiada dwa tory testowe oraz flotę logistyczną składającą się ze setek ciężarówek, które codziennie dostarczają komponenty i materiały. Ponadto zatrudnia około 11 000 osób.
Rzuć okiem na fabrykę w 🌍 Google Earth!
Produkcja odbywa się w pięciu głównych obiektach:
- Warsztat nadwozi: W tym obszarze powstają nadwozia SUV-ów i samochodów miejskich. Setki robotów wykonują procesy takie jak spawanie, klejenie, spawanie miękkie, przykręcanie, nitowanie, montaż i tłoczenie.
- Warsztat pras: Tutaj tłoczone są zewnętrzne elementy pojazdu ze stali i aluminium. Wydajność prasy wynosi około 10 000 sztuk dziennie, z całkowitą siłą 91 meganewtonów, co odpowiada wadze stosu 4 245 SUV-ów ułożonych w wieżę o wysokości 7 kilometrów!
- Warsztat lakierniczy: To miejsce, w którym nadwozia otrzymują kolor za pomocą technik malowania seryjnego w różnych odcieniach. Każdy pojazd jest malowany od czterech do pięciu warstw, które razem mają grubość porównywalną do ludzkiego włosa.
- Linia montażowa: Po opuszczeniu warsztatu lakierniczego nadwozia są wykańczane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz na linii montażowej. Części trafiają na linię zgodnie z zasadą „just-in-time”, czyli są dostarczane dokładnie w momencie, gdy mają być zamontowane w pojeździe.
- Centrum logistyczne: Codziennie setki ciężarówek dostarczają komponenty, które muszą trafić do odpowiednich lokalizacji. Materiały są przyjmowane wyłącznie w niezbędnych ilościach, co zapobiega nadmiarowi zapasów i marnotrawstwu, oszczędza przestrzeń magazynową i zmniejsza obciążenie pracowników.
Mając ten ogólny obraz działania nowoczesnej fabryki samochodów, przechodzimy teraz do szczegółowego omówienia, w jaki sposób technologia geolokalizacji optymalizuje operacje w całym procesie produkcyjnym. Te przypadki użycia pokazują nie tylko, jak stosuje się tę technologię, ale także jej transformujący wpływ na efektywność produkcji i ogólną dynamikę fabryki.
#1. Precyzja w każdym punkcie: Zapewnienie jakości dzięki śledzeniu wkrętarek
Wkrętarki kontrolowane są kluczowe dla uzyskania precyzyjnego i niezawodnego dokręcania podczas procesu produkcji. Na linii montażowej samochodów używa się wkrętarek o różnych rozmiarach do montażu elementów takich jak koła, komponenty silnika, wsporniki przekładni czy elementy zawieszenia.
Te narzędzia zapewniają, że elementy mocujące są dokręcane z określonym momentem obrotowym. Precyzja jest kluczowa dla bezpieczeństwa i niezawodności pojazdu. Na przykład przekroczenie zalecanych limitów momentu obrotowego może prowadzić do awarii komponentów w trakcie eksploatacji, co może skutkować poważnymi problemami dla producenta.
Sytuacja jest skomplikowana z trzech głównych powodów:
- Ta sama linia montażowa zwykle produkuje kilka modeli pojazdów.
- Każdy komponent wymaga innego momentu dokręcania.
- Wiele wkrętarek jest bezprzewodowych, co pozwala pracownikom swobodnie poruszać się po linii montażowej.
Te czynniki stanowią wyzwanie dla zapobiegania błędom i kontroli jakości. Trudno jest stwierdzić, czy używana jest odpowiednia wkrętarka, z właściwymi ustawieniami, w odpowiedniej operacji.
Dzięki wdrożeniu systemu śledzenia geolokalizacyjnego dla wkrętarek i nadwozi w obszarze montażu, pracownicy mogą zwiększyć zarówno swoją efektywność, jak i wydajność. Ponadto poprawia się zapewnienie jakości i zmniejsza ryzyko błędu ludzkiego, gwarantując, że pojazd jest montowany zgodnie z rygorystycznymi standardami bezpieczeństwa i jakości.
Zastosowanie w zakładzie:
- Linia montażowa
Śledzone elementy:
- Wkrętarki kontrolowane
- Nadwozia
Korzyści
- Zapewnienie jakości
- Redukcja błędów ludzkich
- Zmniejszenie przeróbek
- Oszczędność kosztów
- Zwiększenie wydajności (throughput)
#2. Szybka odbudowa: Optymalizacja lokalizacji pojazdów w obszarach offline
Gdy pojazd opuszcza linię montażową, ale nie może zostać wysłany z powodu problemu z kontrolą jakości lub braku jakiegoś elementu, umieszcza się go w specjalnej strefie „offline”, zarówno w obszarze krytym, jak i na parkingu. Problem ten nasila się przy przerwach w łańcuchu dostaw, co powoduje, że coraz więcej pojazdów czeka, aż dostępne będą potrzebne części do ich ukończenia. Te części to zwykle zaawansowane technologicznie komponenty, takie jak mikrochipy do systemów pokładowych lub zaawansowane systemy bezpieczeństwa. W związku z tym, że zakłócenia w łańcuchu dostaw są stałym wyzwaniem w branży motoryzacyjnej, problem ten ma tendencję do narastania.
W pewnym momencie te pojazdy muszą zostać zlokalizowane i ukończone. W takich przypadkach kluczowe jest jak najszybsze znalezienie właściwego samochodu, aby zminimalizować przestoje. Fabryki mogą mieć setki pojazdów przechowywanych w tych obszarach offline, wiele w tym samym kolorze. Czasami przydziela się personel wyłącznie do lokalizacji odpowiednich pojazdów.
Aby zrozumieć skalę wyzwania, weźmy jako przykład fabrykę Volkswagena w Bratysławie. Poniżej znajduje się zdjęcie lotnicze jednego z jej placów zewnętrznych, obejmującego obszar około 74 000 m².
Przybliż widok w 🌍 Google Earth, a zobaczysz, że wokół fabryki jest jeszcze pięć parkingów.
W tym przypadku wartość rozwiązań geolokalizacyjnych jest oczywista. Wdrażając tę technologię na zewnętrznych parkingach i liniach montażowych, producenci mogą znacznie skrócić czas poszukiwania i otrzymywać automatyczne alerty w przypadku opóźnień.
Obszary zastosowania:
- Strefy offline wokół linii montażowych w warsztacie montażowym
- Zewnętrzne place parkingowe
Śledzone obiekty:
- Pojazdy gotowe i półgotowe
Korzyści
- Zwiększenie efektywności poprzez eliminację czasu poszukiwania
- Alerty w przypadku opóźnień
#3. Optymalizacja dostaw: Zaawansowane śledzenie tras cyklicznych (milk runs) i pociągów holowniczych (tugger trains)
W intralogistyce trasy cykliczne (milk runs) wspierają produkcję lean poprzez częsty transport materiałów i części wewnątrz zakładu. Koncepcja ta inspirowana jest tradycyjnym dostarczaniem mleka, gdzie pojazd odbiera świeże mleko i zwraca puste opakowania w tej samej trasie.
W kontekście produkcji samochodów trasy cykliczne polegają na regularnym i zaplanowanym odbiorze i dostawie materiałów wzdłuż zamkniętej trasy, co zmniejsza koszty transportu i odpady. W tym systemie pracownik odbiera materiały i zaopatrzenie z centralnego magazynu i podąża określoną trasą, dostarczając je w różnych punktach linii montażowej. W dużych zakładach stosuje się pociągi holownicze (tugger trains), które zwożą lub odbierają różne wózki i pojemniki na każdej stacji.
Usługi geolokalizacyjne zapewniają pełną widoczność milk runs i pociągów holowniczych (tugger trains), co pozwala minimalizować przestoje na linii produkcyjnej. Dodatkowo dane zbierane podczas operacji są cennym źródłem informacji dla planowania i zarządzania. Na przykład dzięki tym informacjom kierownicy zakładu mogą tworzyć diagramy i mapy ciepła w celu eliminacji wąskich gardeł i skrócenia czasów cykli.
Źródło: www.still.de
Zastosowanie w zakładzie
- Hale montażowe
Śledzone obiekty
- Pociągi holownicze (tugger trains)
Korzyści
- Redukcja przestojów na linii produkcyjnej spowodowanych opóźnieniami w intralogistyce.
- Zapewnienie pełnej widoczności transportu wewnętrznego, w tym diagramów spaghetti i map ciepła, w celu eliminacji wąskich gardeł i nieefektywnego transportu wewnętrznego.
- Minimalizacja czasów cyklu.
- Weryfikacja planu względem rzeczywistości w trasach milk run.
#4. Zarządzanie materiałami: Inteligentna śledzalność palet zwrotnych
Kluczowa część procesu produkcji lean zależy od zarządzania zapasami. Zła gospodarka lub utrata elementów, takich jak palety zwrotne, może generować znaczące koszty zarówno wymiany, jak i operacyjne. Inne powszechne wyzwania to wąskie gardła w łańcuchu dostaw oraz wyższe ryzyko braków magazynowych lub nadmiernego magazynowania. Ponadto ręczne śledzenie wymaga dużo pracy i jest podatne na błędy.
Aby rozwiązać ten problem, wiele fabryk samochodów przeszło na produkcję bezpapierową. Zamiast polegać na papierowych tablicach kanban i innych rozwiązaniach do zarządzania zapasami i projektami, korzystają teraz z rozwiązań cyfrowych, takich jak e-kanban. Oprócz zapewnienia większej kontroli i widoczności procesów operacyjnych, e-kanban może integrować technologię geolokalizacji, aby zautomatyzować wiele aspektów kontroli zapasów i zarządzania przepływem pracy.
Integrując usługi geolokalizacyjne, systemy e-kanban umożliwiają ciągłe śledzenie i aktualizacje stanu zapasów w czasie rzeczywistym. Zmniejsza to znacznie ryzyko zagubienia zapasów, przyspiesza przepływ materiałów i poprawia dokładność prognoz. Na przykład w warsztacie pras geolokalizacja może śledzić palety, skracając czas realizacji zamówień i zwiększając efektywność produkcji.
Zastosowanie w zakładzie
- Warsztat pras
Śledzone obiekty
- Palety
Korzyści
- Redukcja błędów wynikających z ręcznego wprowadzania danych.
- Pełna widoczność w czasie rzeczywistym planu vs. rzeczywistości.
- Mniejsza potrzeba personelu do obsługi operacji.
- Skrócenie czasu realizacji zamówień i poprawa efektywności produkcji.
#5. Harmonizacja ruchu: Rozwiązania geolokalizacyjne dla skomplikowanej intralogistyki
Nieskuteczność transportu jest jedną z głównych przyczyn luk w produktywności. Marnotrawstwo w transporcie występuje, gdy części i materiały przeznaczone do produkcji są przemieszczane lub obsługiwane niepotrzebnie lub w sposób suboptymalny. To nie tylko kosztuje czas i pieniądze, ale również zwiększa ryzyko utraty, uszkodzenia lub niewłaściwego użycia materiałów.
Nowoczesne fabryki samochodów wykorzystują kombinację pojazdów zautomatyzowanych i manualnych do transportu. Choć pojazdy autonomiczne są kluczowe w produkcji lean, obecnie porusza się tak wiele elementów, że sytuacja stała się bardzo skomplikowana. Problem pogłębia rosnące zapotrzebowanie na wyższą wydajność oraz naciski działów zakupów OEM na obniżenie cen poprzez konkurencyjne przetargi. W efekcie flota składa się z wielu dostawców, którzy nie mogą skutecznie się komunikować; istnieją operacyjne silosy utrudniające efektywność.
Wprowadzenie zarządzania ruchem opartego na danych geolokalizacyjnych w czasie rzeczywistym wszystkich uczestników rozwiązuje ten problem i pomaga łagodzić skutki zakłóceń w łańcuchu dostaw. Dzięki temu każdy AVG, AMR, wózek i pociąg holowniczy może działać bez zakłóceń i braku koordynacji między operatorami, światłami, bramami i tunelami. Innymi słowy, można kontrolować cały przepływ ruchu i otrzymywać ciągłą informację zwrotną o zdarzeniach w czasie rzeczywistym.
Zastosowanie w zakładzie
- Hale montażowe
- Hala logistyczna
- Warsztat pras
Śledzeni uczestnicy
- Pociągi holownicze / Wózki widłowe / Milk runs
- AGV / AMR
- Osoby (opcjonalnie)
Korzyści
- Inteligentne przydzielanie transportu
- Redukcja przejazdów pustych
- Regulacja ruchu bez konfliktów dla AGV, AMR i pojazdów manualnych
- Optymalizacja planowania ładunków
- Unikanie zatorów i wąskich gardeł
- Zwiększenie bezpieczeństwa
#6. Ochrona personelu: Zaawansowana geolokalizacja w celu unikania kolizji
Wraz ze wzrostem presji na poprawę efektywności, intralogistyka staje się bardziej skomplikowana z powodu rosnącej liczby uczestników. Wraz ze stopniowym zwiększaniem prędkości pojazdów zautomatyzowanych rośnie także ryzyko incydentów bezpieczeństwa.
Aby sprostać tym wyzwaniom, producenci wdrażają nowe rozwiązania, takie jak czujniki ultradźwiękowe i bardziej zaawansowane systemy radiowe i wizyjne. Jednak mimo tych innowacji, rozwiązania te mają wspólną ograniczoną funkcjonalność: brak odpowiedniego kontekstu środowiskowego. Zwykle działają izolowane, mogąc zarządzać bezpieczeństwem tylko w ograniczonym widocznym perymetrze wokół pojazdu lub osoby.
Aby poprawić bezpieczeństwo, fabryki samochodów potrzebują skoordynowanego rozwiązania, które „widzi” poza przeszkodami, takimi jak regały czy ściany. Umożliwia to inteligentne dostosowanie zachowania pojazdów w zależności od bliskości i ruchu wózków, zarówno gdy poruszają się w pobliżu siebie po pasach prędkości, jak i gdy zmierzają na kolizyjną trajektorię. Dokładna geolokalizacja w czasie rzeczywistym wszystkich uczestników intralogistyki jest kluczowa dla zapewnienia bezpieczeństwa pracowników w zakładzie.
Zastosowanie w zakładzie
- Hala montażowa
- Hala logistyczna
- Warsztat pras
Warsztat nadwozi
- Śledzeni uczestnicy
- Pociągi holownicze / Wózki widłowe / Milk runs
- AGV / AMR
- Osoby (opcjonalnie)
Korzyści
- Zwiększenie bezpieczeństwa
- Możliwość dodania większej liczby jednostek mobilnych manipulacyjnych (MHUs) i zwiększenia prędkości pojazdów zautomatyzowanych
Jak rozpocząć korzystanie z usług geolokalizacji
Przypadki użycia przedstawione w tym przewodniku powinny pomóc w identyfikacji obszarów, które mogą korzystać z dokładnego śledzenia lokalizacji w Twoim zakładzie. Zacznij od oceny obecnych procesów i wdrażaj te rozwiązania w sposób strategiczny, krok po kroku. Przyjęcie podejścia ciągłej innowacji pozwoli Ci dostrzec znaczące poprawy w precyzji produkcji, bezpieczeństwie operacyjnym i efektywności procesów.
Zaplanuj swoją demo już dziś, aby zobaczyć, jak to działa
Czy masz dość poszukiwania materiałów i zasobów, przytłoczony ręcznymi procesami lub ograniczoną widocznością systemów produkcji i intralogistyki? SEWIO oferuje system lokalizacji w czasie rzeczywistym (RTLS) do geolokalizacji i precyzyjnego śledzenia wszystkich zasobów w zakładzie. Dostarczamy zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie potrzebne do uzyskania użytecznych danych w czasie rzeczywistym, poprawiając produktywność, rentowność i bezpieczeństwo w miejscu pracy. Pomagamy wdrażać produkcję lean.