Współpraca TQMSoft z AGH w ramach wyposażenia Laboratorium Inżynierii Produkcji i Jakości (LeanLab)
dr hab. inż. Paweł Bogacz, prof. AGH (Katedra Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami (AGH)
inż. Piotr Kieszek (student AGH, członek Studenckiego Koła Naukowego Zarządzanie)
Działające od października 2018 roku Laboratorium Inżynierii Produkcji i Jakości AGH (z modułem Analizy Sensorycznej), nazwane w skrócie LeanLab, jest jedynym w Akademii, a zapewne także jednym z nielicznych w Polsce, laboratorium pracującym w oparciu o procesy realizowane w ujęciu bieżącym. Bazując na ich prowadzeniu w układzie na żywo/z uczestnictwem osobowym, studenci oraz pracownicy przedsiębiorstw zainteresowanych tematem wzrostu efektywności produkcyjnej i jakościowej, zgłębiają swoją wiedzę na ten temat, a także wypracowują rozwiązania służące podnoszeniu wartości wskaźników takiej efektywności. Laboratorium działa w ramach Katedry Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle na Wydziale Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami, w obrębie specjalności Lean Manufacturing, realizowanej dla kierunków Inżynieria i Zarządzanie Procesami Przemysłowymi oraz Zarządzania i Inżynieria Procesów. W laboratorium rozwijany jest również projekt AGH Lean Line, realizowany wspólnie przez kierownika laboratorium – prof. dra hab. inż. Pawła Bogacza oraz Studenckie Koło Naukowe Zarządzanie, którym opiekuje się Pani mgr inż. Katarzyna Styk.
Pracownia obejmuje powierzchnię 56 m2, na której rozlokowanych jest 16 stanowisk laboratoryjnych. W jej ramach ułożono kilka zaawansowanych narzędzi do nauczania nowoczesnej metodyki zarządzania produkcją i jakością, skupionych wokół Lean Manufacturing, Six Sigma oraz SPC. W szczególnym zakresie laboratorium jest wykorzystywane w obrębie przedmiotów Podstawy Lean Management, Zarządzanie jakością, Zaawansowane narzędzia zarządzania produkcją, Zaawansowane narzędzia zarządzania jakością, Logistyka produkcji oraz Innowacyjność i projektowanie produktu.
Poniżej przedstawiono dwa zdjęcia pokazujące przestrzeń Laboratorium.
Od początku pracy LeanLabu w jego ramach wykorzystywany jest zakupiony od TQMSoft w 2015 roku system Vorne 800XL, wraz z tablicą systemu visual management, który służy do zbierania danych oraz prowadzenia badań analitycznych, związanych z realizacją przygotowanych i prowadzonych w ramach zajęć dydaktycznych ze studentami, zajęć z uczniami szkół średnich oraz szkoleń, symulacji procesów produkcyjnych, na różnych ich poziomach zaawansowania. Produktami realizowanymi w ramach zajęć produkcyjnych są wyroby konstruowane w oparciu o różnego rodzaju klocki, a także konstrukcje oparte na elementach z drewna oraz metalu. W ramach symulacji ich uczestnicy uczą się sposobów i kierunków optymalizacji i standaryzacji procesu wytwarzania, w kierunku maksymalizacji poziomów jego wskaźników wydajnościowych, jakościowych, ale także i kosztowych. Bardzo pomocnym, a wręcz nieodzownym elementem tych prac jest właśnie zbieranie i analiza danych pozyskiwanych z procesu, czym zajmuje się system Vorne 800XL, wyznaczając w układzie just in time wartości wskaźnika efektywności procesu OEE, a także jego komponentów składowych, więc wskaźnika A (dostępności), P (wydajności) oraz Q (jakości), a dalej przyczyn źródłowych ich układania się na odpowiednich poziomach wartościowych.
Do roku 2019 system ten działał w oparciu o klasyczny, tradycyjny, również dla systemu Vorne, sposób zaczytywania danych do systemu analitycznego, opierający się na ręcznym sczytywaniu informacji z użyciem odpowiednich kodów kreskowych, określających poszczególne stany całego procesu oraz status odbieranych produktów. W związku z rozwojem scenariuszy symulacji realizowanych przez naukowców i dalej studentów AGH (co wiąże się z rozwojem technik produkcyjnych i komunikacyjnych, w kierunku uwzględnienia w nich automatyzacji oraz autonomizacji, wiążącej się z koncepcją Przemysłu 4.0), doszło do rozwinięcia współpracy Akademii z firmą TQMsoft, w kierunku uwzględnienia powyższych aspektów także w komunikacji, a dalej analityce prowadzonej przez system Vorne 800XL, realizując je na bazie systemu AGH Lean Line.
Wśród determinant oraz wytycznych dotyczących powiązania pojawiły się kwestie sygnalizacji i przesyłu danych pomiędzy linią AGH Lean Line, a systemem Vorne, głównie przy zachowaniu systematyki just in time oraz w odniesieniu nie tylko do całości linii, ale także, a wręcz przede wszystkim, poszczególnych jej stanowisk. Uwzględniano w ich ramach stany stanowisk - produkcja, awaria, wezwanie logistyczne. Poza samą integracją obu systemów ważnymi aspektami, które zostały uwzględnione stały się elastyczność systemu, mobilność oraz możliwość jego późniejszej rozbudowy.
Zasady oraz sposoby realizacji tego powiązania od strony AGH LeanLine były następujące. Z każdego stanowiska produkcyjnego bezprzewodowo w czasie rzeczywistym zostaje wysłany sygnał określający obecny jego stan. Następnie, na urządzeniu odbierającym, sygnał ten zostaje przetworzony przez autorski układ elektroniczny i przesłany do systemu Vorne 800 XL. Dane określające obecny stan stanowiska przekazywane są przez operatora do pierwszego elementu przetwarzającego poprzez układ dwóch dotykowych czujników - jeden z nich odpowiada za sygnalizowanie awarii stanowiska, drugi natomiast wyzwala zapotrzebowanie logistyczne. Całość domyka automatyczna kontrola jakości, wykorzystująca system wizyjny, która przesyła do systemu Vorne informację o stanie jakościowym wyrobów gotowych.
Wynik prac koncepcyjnych ze strony AGH został przedyskutowany z TQMsoft, stając się podstawą dla przedstawicieli firmy - Pana dra inż. Pawła Wojakowskiego oraz Pana mgra inż. Macieja Nowaka, od strony organizacyjnej wprowadzając przedsiębiorstwo TQMsoft jako partnera Laboratorium.
Pierwszym krokiem było zaprogramowanie elementów odpowiadających za bezprzewodową komunikację między stanowiskami, a tablicą Vorne. Następnie studenci zaprojektowali oraz wykonali układy elektroniczne zamieniające sygnał cyfrowy na analogowy sygnał napięciowy, przy pomocy którego następuje komunikacja stanowisko-tablica Vorne. Kolejnym krokiem było podłączenie pod funkcjonujący system komunikacji systemu wizualizacji obecnego stanu stanowiska: do każdego stanowiska produkcyjnego zostały podłączone przemysłowe kolumny sygnalizacyjne. Ważnym elementem całej układanki była integracja wyżej wymienionych członów z autonomicznym pojazdem logistyki wewnętrznej oraz wizyjną kontrolą jakości. Kostki znajdujące się na stanowiskach zostały przeprogramowane o obsługę autonomicznego pojazdu, który pozwolił zautomatyzować dostarczanie surowców do operatorów. System wizyjny wykorzystujący algorytmy sztucznej inteligencji, zasilany ramieniem robota, odpowiada za przesyłanie sygnałów OK i NOK do systemu Vorne.
Finałem tych prac stało się wstępne przetestowanie przygotowanych rozwiązań informatycznych oraz komunikacyjnych, wprowadzenie ich do systemu w laboratorium, a dalej przeprowadzenie ostatecznych testów oraz pełne wdrożenie nowych rozwiązań w ramy zajęć dydaktycznych, a także prac naukowych prowadzonych w ramach Katedry Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle, edukacji w aspekcie specjalności Lean Manufacturing oraz działań rozwojowych Studenckiego Koła Naukowego Zarządzanie.
Kilka zdjęć prezentujących powyższe działania wynikowe przedstawiono poniżej:
Nowe rozwiązania systemowe bardzo pomagają w rozwoju i kształceniu z tematyki szeroko rozumianej Inżynierii produkcji oraz jakości, z głównym nastawieniem na metodykę Lean Manufacturing. Ich nowoczesność, efektywność, a także stabilność działania jest godna polecenia wszystkim, którzy pracują nad standaryzacją i optymalizacją swych procesów w każdym przedsiębiorstwie.
Maciej Nowak
Menadżer ds. Rozwiązań Inżynierskich
☎ 12 397 18 79
☎ 693 580 081
✉ wdrozenia@tqmsoft.eu
