Argumenty przemawiające za automatyzacją procesów produkcyjnych i przykłady jej realizacji

Jednym z kluczowych wyznaczników innowacyjności procesu produkcyjnego jest stopień jego automatyzacji.

Automatyzacja procesów wytwarzania to coraz popularniejszy kierunek rozwoju firm produkcyjnych. Rosnące zapotrzebowanie w tym obszarze sumuje w jednym miejscu kompleksowe wsparcie od projektu po wykonanie i rozmieszczenie stanowisk automatyzacji produkcji.

Zwiększanie zdolności produkcyjnej, a tym samym wydajności, poprzez automatyzację procesów produkcyjnych jest oczywistą drogą. Możliwe jest to jedynie wówczas, gdy przedsiębiorstwo dysponuje odpowiednio wykwalifikowaną kadrą pracowniczą, zmotywowaną do osiągania wyznaczonych jej zadań, oraz posiada właściwe systemy planowania produkcji. Trzeba mieć świadomość, że nowoczesny park maszynowy i dobrze zarządzany zespół ludzi mogą nie wystarczyć do tego, aby została zwiększona wydajność produkcji i efektywność szeroko rozumianego procesu dostarczania wartości dla klienta. Zaplanowanie optymalnego wykorzystania tych dwóch kluczowych zasobów powinno również uwzględniać chociażby właściwy poziom zapasu materiałów w czasie.

Zautomatyzowane systemy produkcyjne są coraz powszechniej wprowadzane w zakładach producentów. Wykonują kompleksowo takie operacje, jak przetwarzanie, montaż, inspekcja czy przeładunek materiałów. W niektórych przypadkach wykonują więcej niż jedną z tych operacji w tym samym procesie produkcyjnym ze zmniejszonym poziomem uczestnictwa ludzi w porównaniu z odpowiednim procesem ręcznym.

Firmy produkujące podejmują projekty z zakresu automatyzacji produkcji z ważnych powodów wymienionych poniżej.





Zwiększenie produkcji i wydajności pracy
Operatorzy zautomatyzowanych linii produkcyjnych otrzymują gotowe rozwiązania, pozwalające w łatwy i przystępny sposób sterować procesami z poziomu paneli operatorskich. Automatyzacja procesu produkcji zwykle zwiększa szybkość produkcji i wydajność pracy. Brak konieczności wykonywania operacji manualnych jest jedną z podstawowych zalet tej technologii.

Krótszy czas finalizacji produkcji
Wysoka efektywność pracy urządzeń sterowanych automatycznie również znacznie przyspiesza pracę, skracając czas, jaki upływa między zamówieniem klienta a dostawą produktu, zapewniając producentowi przewagę konkurencyjną w przypadku przyszłych zamówień. Dzięki skróceniu czasu produkcji producent zmniejsza również zapasy w trakcie produkcji, a seryjna produkcja pozwala na osiąganie wyjątkowo szybkich czasów realizacji zleceń.

Precyzja działania
Automatyzacja nie tylko powoduje wyższe tempo produkcji niż operacje ręczne. Przyczynia się również do poprawy parametrów procesu produkcyjnego pod kątem powtarzalności produkowanych komponentów oraz ich zgodności ze specyfikacją jakościową. Dzięki temu możliwe jest zaplanowanie dokładności wytwórczej danej partii materiału lub wyrobu. Zmniejszenie współczynnika wadliwych produktów jest jedną z głównych zalet automatyzacji.





Bezpieczeństwo kadry produkcyjnej
Dzięki automatyzacji ciągów produkcyjnych minimalizujemy błędy ludzkie, a także zagrożenia wynikające z wykonywanych prac przez pracowników. Zwiększamy bezpieczeństwo pracowników, stosując normy bezpieczeństwa i higieny pracy. W celu eliminacji lub ograniczenia wpływu potencjalnych zagrożeń pochodzących ze strony urządzeń stosuje się wyłączniki nadmiarowoprądowe w układzie zasilania, bezpieczne zasilanie, układy bezpieczeństwa, piktogramy, a także osłony mechanizmów i bariery fizyczne.

Obniżenie kosztów pracy
Stale rosnące koszty pracy są faktem i utrzymującą się tendencją w społeczeństwach uprzemysłowionych na świecie. W rezultacie wyższe nakłady na automatyzację procesów produkcji części stały się ekonomicznie uzasadnione, aby zastąpić operacje ręczne. Maszyny coraz częściej i skuteczniej zastępują pracę ludzi, aby obniżyć jednostkowy koszt produktu. Stanowi to istotny impuls do automatyzacji procesów.

Zmniejszenie ilości zadań manualnych
Dosyć istotną zaletą automatyzacji jest to, że najłatwiej poddają się jej operacje monotonne czy męczące. Wynika to z faktu, że w tego typu czynnościach stosunkowo mały jest udział ludzkiego umysłu na rzecz wkładu czysto fizycznego. Dobrym przykładem jest proces obróbki CNC setek tysięcy jednakowych elementów metalowych. Ze względu na dużą powtarzalność czynności podczas takiej produkcji łatwo można je wszystkie powierzyć maszynie. Automatyzacja takich zadań służy poprawie ogólnego poziomu warunków pracy.

Umożliwienie realizacji procesów, których nie można wykonać ręcznie
Niektórych procesów nie można wykonać bez pomocy maszyny. Operacje te mają wymagania dotyczące precyzji, miniaturyzacji lub złożoności geometrii, których nie można osiągnąć manualnie. Niezwykle precyzyjne maszyny pozwalają na wykonywanie najbardziej wymagających geometrycznie detali.

Wdrażanie automatyzacji procesów produkcyjnych stanowi wyzwanie ostatnich lat dla większości firm z branży produkcyjnej. Dzięki temu możliwe jest dostarczanie klientom wyrobów o coraz wyższej jakości w konkurencyjnych cenach.

Głównym filarem działalności Centrum Produkcyjnego Pneumatyki „PREMA” SA jest projektowanie i produkcja elementów hydrauliki, pneumatyki siłowej i sterującej, mającej zastosowanie przy mechanizacji i automatyzacji procesów produkcyjnych w wielu gałęziach przemysłu.

Spółka w swojej bogatej ofercie dodatkowo świadczy usługi automatyzacji produkcji oraz budowy maszyn specjalnego przeznaczenia, biorąc pełną odpowiedzialność za każdą z faz projektu. Szeroka gama wyrobów oraz współpraca z renomowanymi producentami podzespołów i elementów automatyki umożliwia budowę układów sterowania ściśle dostosowanych do wymagań klienta.





Działalność koncentruje się na kompleksowej obsłudze klientów w zakresie systemów automatyki, pneumatyki, robotyki oraz napędów elektrycznych. Rozwój firmy jest oparty na dążeniu do maksymalnej satysfakcji klienta, który ma otrzymywać nowoczesne i niezawodne w działaniu projekty, a najwyższa jakość wykonania zapewniona jest dzięki wdrożeniu i stosowaniu Systemu Zarządzania Jakością zgodnego z wymogami normy ISO 9001:2015.

Dział automatyzacji produkcji zajmuje się konstruowaniem oraz budowaniem maszyn i linii produkcyjnych zgodnie z oczekiwaniami klientów. Specjalizuje się w doborze najlepszych rozwiązań dla danego procesu produkcji i w kompleksowej obsłudze w zakresie automatyki, pneumatyki i robotyki.

Dzięki automatyzacji ciągów produkcyjnych minimalizujemy błędy ludzkie, a także zagrożenia wynikające z prac wykonywanych przez pracowników. Operatorzy zautomatyzowanych linii produkcyjnych otrzymują gotowe rozwiązania, pozwalające w łatwy i przystępny sposób sterować procesami z poziomu paneli operatorskich. Zwiększamy bezpieczeństwo pracowników, stosując normy bezpieczeństwa i higieny pracy. W celu eliminacji lub ograniczenia wpływu potencjalnych zagrożeń pochodzących ze strony urządzeń stosujemy wyłączniki nadmiarowoprądowe w układzie zasilania, bezpieczne zasilanie z napięciem 24 V DC, układy bezpieczeństwa z przyciskami „stop awaryjny”, piktogramy, a także osłony mechanizmów i bariery fizyczne.

Kadra pracownicza działu automatyzacji, w której skład wchodzą konstruktorzy i automatycy, w sposób fachowy szuka dogodnych rozwiązań dla danego procesu produkcyjnego i wymagań klienta. Oferujemy zarówno całe linie, jak i pojedyncze urządzenia do zadań specjalnych. Nie boimy się podejmować wyzwań, dlatego prowadzimy również realizacje maszyn prototypowych. Nasz dział oferuje także usługi serwisowe, w tym modernizacje i naprawy już istniejących linii produkcyjnych oraz instalacji i układów sterowania. Zajmujemy się także projektowaniem systemów automatyki przemysłowej. Do zadań automatyków należy programowanie sterowników PLC i HMI.

Podczas realizacji zamówień bazujemy na wyrobach własnych, tzn. wykorzystujemy siłowniki pneumatyczne i hydrauliczne własnej produkcji, zawory rozdzielające i przepływowe, a także elementy przygotowania sprężonego powietrza. Oprócz szerokiej gamy naszych wyrobów wybieramy produkty od renomowanych producentów podzespołów i elementów automatyki, by układy sterowania ściśle dostosować do wymagań klienta.

Realizacje automatyzacji produkcji CPP „PREMA” SA:

• linia produkcyjna do składania włókniny;
• linia produkcyjna do klejenia palet tekturowych;
• urządzenie do naklejania etykiet;
• urządzenia do obrotu i testowania drzwi;
• systemy przenośników taśmowych/rolkowych;
• znakowarki laserowe oraz mniejsze bufory detali;
• kompleksowa linia produkcyjna do tekstyliów jednorazowego użytku.

Kompleksowa linia produkcyjna do tekstyliów jednorazowego użytku to możliwość składania poszewek z różnych materiałów o różnych gramaturach. Maszyna składająca poszewki, wykonana przez wykwalifikowanych pracowników firmy CPP „PREMA” SA, jest jednym z wielu innowacyjnych pomysłów, które potrafią zwiększyć wydajność produkcji w firmie.

Dzięki innowacyjności w maszynie do składania poszewek odbywa się produkcja ponad 240 poszewek w zaledwie godzinę, a jej zdolność do ciągłej pracy to 24 h na dobę.

Linia do składania poszewek składa się z pięciu modułów, z których każdy jest odpowiedzialny za jedną operację technologiczną. Istnieje możliwość zamontowania różnych typów materiałów o różnej gramaturze. Na pierwszym module jesteśmy w stanie załadować materiał, z jakiego będą składane nasze przyszłe poszewki, które jak na razie są tylko materiałem nawiniętym na belkę. W celu uformowania zakładki niezbędnej do wykonania poszewki między materiałem a grzałkami została zamontowana metalowa poprzeczna blaszka. To na niej materiał jest zawijany w zakładkę. Dzięki temu, że element stalowy ma zakres regulacji lewo – prawo, można operować docelową szerokością zakładki. Dodatkowym elementem jest pływający wałek, który kompensuje naciąg materiału, by nie pozwolić zakładce na rozwinięcie się.

W następnym kroku materiał trafia do najważniejszej części naszej maszyny. Dzięki zastosowaniu w drugim module dwóch listew grzejnych zachowujemy ciągłość pobierania materiału. W tym momencie materiał jest zaciskany i zgrzewany przez jedną z grzałek, a chwytak sterowany serwonapędem z regulacją odległości wysuwu podjeżdża dynamicznym ruchem pod grzałkę, chwyta materiał, a następnie wyciąga go na określoną długość, którą użytkownik jest w stanie wcześniej określić z poziomu panelu sterowniczego. Gdy materiał osiągnie pożądaną długość, następna grzałka zaciska materiał z drugiej strony, zgrzewa go, a nóż znajdujący się pomiędzy listwami grzejnymi tnie materiał. Na tym samym module po zakończeniu czynności cięcia poszewka jest składana z dwóch stron dzięki „metalowym talerzom”, którymi sterują pneumatyczne siłowniki. Kolejnym krótkim krokiem w trzecim module linii jest składanie naszej poszewki w pół i jej transport na dalszą część linii.

W czwartym etapie, podczas transportu materiału na przenośniku taśmowym, dzięki użyciu jonizatora złożona poszewka zostaje pozbawiona ładunku elektrycznego, przez co materiał nie elektryzuje się podczas składowania na stosie. Piątym członem, którym są dwie zsynchronizowane windy poruszające się góra – dół, stosy gotowych poszewek są kompletowane w pakiety gotowego wyrobu i mogą być pakowane bezpośrednio za linią produkcyjną.

Zaledwie parę sekund i kilka metrów linii produkcyjnej potrzebne jest, aby otrzymać gotową poszewkę, co w przeliczeniu na cały dzień pracy daje pokaźną sumę pakietów gotowego wyrobu.

Dzięki współpracy wykwalifikowanych inżynierów oraz powstawaniu maszyn i całych linii produkcyjnych, jak opisana powyżej, produkcja zostaje usprawniona, a dostęp do dużej ilości i wielu rodzajów produktów jest ułatwiony na całym świecie. Firmy są w stanie w większym tempie produkować, magazynować i szykować do transportu produkty potrzebne do budowy, produkty spożywcze i wiele innych.

Innowacyjne pomysły oparte na automatyzacji produkcji należy postrzegać jako przyszłość, w którą warto inwestować.

Swoje usługi świadczymy dla różnorodnych branż przemysłowych, m.in. dla przemysłu górniczego, kolei, spożywczego, odzieżowego, a także medycznego, którego zapotrzebowanie w ostatnim czasie wzrosło kilkukrotnie i jest niezwykle ważne w czasie pandemii.

Automatyzacja produkcji to poszukiwanie maksymalnie efektywnego, bezpiecznego środowiska pracy, w którym dzięki dobrze dobranym maszynom będzie przeprowadzany proces produkcyjny. Główną zaletą jest wyeliminowanie czynnika ludzkiego, co usuwa błędy i poprawia wydajność. Oprócz powyższego, automatyzacja daje możliwość zredukowania ilości wykorzystywanych zasobów i odpadów produkcyjnych, ochrony zdrowia pracowników dzięki wyeliminowaniu kontaktu z substancjami niebezpiecznymi oraz wzrost komfortu pracy operatorów. Proces natomiast zachowuje powtarzalność wyrobów, może być prowadzony niezależnie od pory dnia i zostać dostosowany do aktualnych potrzeb produkcji.

Maszyny mogą służyć nie tylko do poprawy jakości i powtarzalności, ale również do montażu, transportu, pakowania czy paletyzacji. Odpowiednie usytuowanie czujników i prawidłowe sterowanie pozwalają w pełni kontrolować proces produkcyjny.

Automatyzacja procesów produkcyjnych powinna być przemyślanym i prowadzonym kompleksowo procesem. Jego początkowe etapy są tymi najważniejszymi. Należy w pierwszej kolejności dokładnie przeanalizować obecnie stosowane metody produkcji i zidentyfikować jego najważniejsze problemy. Pomocne będzie obliczenie, jakich kosztów wymagało dotychczas produkowanie dóbr. Umożliwi to ocenę opłacalności automatyzacji oraz oszacowanie, kiedy zacznie przynosić zyski.

Należy starannie dobierać urządzenia, które mają służyć automatyzacji, i zadbać o odpowiednią konstrukcję łańcucha produkcyjnego. Żadne z tych zadań nie jest łatwe, a wszelkie decyzje muszą być poparte solidną analizą. Wszystko to sprawia, że automatyzacja procesów produkcji nie jest prosta. Przeprowadzona prawidłowo zapewni jednak natychmiastowe korzyści, a ponadto szybki zwrot zainwestowanych środków.

Posiadając wieloletnie doświadczenie i wychodząc naprzeciw problemom zgłaszanym przez klientów, jesteśmy w stanie sprostać stawianym przed naszym zespołem wyzwaniom i zaprojektować rozwiązanie zadowalające naszych inwestorów.


Więcej o ofercie polskiego producenta CENTRUM PRODUKCYJNE PNEUMATYKI „PREMA” SA na www.prema.pl.


Centrum Produkcyjne Pneumatyki  „PREMA” Spółka Akcyjna
ul. Wapiennikowa 90
25-101 Kielce
tel. 41 361 95 24
fax 41 361 91 08
www.prema.pl