Na začátku je kus kovu. Ve výrobě karosérie začíná přiřazování k zakázce zákazníka zadní částí vozu. Nakonec automobil krok za krokem nabývá svého tvaru. Nejpozději po průchodu lakovnou pozná i laik individuální charakter vzhledu: ohnivě červená, sytě černá nebo půlnoční modř? Ale i bez nápadného lakování splní nové Audi A8 díky četným individuálně konfigurovatelným provedením přání všech zákazníků.
Mezi výrobou karosérie a první jízdou v novém autě je však ještě dlouhá cesta. V mnoha stanicích musí být zajištěno, aby se vozidlo vyrábělo přesně tak, jak si ho zákazník objednal. Společnost Audi řeší tento úkol v Neckarsulmu pomocí univerzálního řešení pro identifikaci na bázi RFID. U výrobní linky nového modelu Audi A8, představeného v roce 2017, se používají UHF RFID čtecí a zapisovací jednotky od společnosti SICK, které při každém výrobním kroku spolehlivě identifikují pasivní RFID štítky na vozidlech.
Výroba Audi A8 v Neckarsulmu: kontinuální identifikace prostřednictvím rádiových vln
„Když plánujeme novou výrobní linku, přihlížíme samozřejmě také k otázce, jak je v jednotlivých stanicích možné identifikovat obrobky,“ říká Jan-Erik Butt, pracovník odpovědný za RFID ve společnosti Audi v Neckarsulmu. „Proto je bezpodmínečně nutné usilovat o univerzální identifikaci od výroby karosérie přes lakovnu až po finální montáž. RFID se zde skvěle hodí jako odolná technologie s flexibilními možnostmi připojení a integrace do výrobního systému.“
Pro srovnání výkonu produktů od různých dodavatelů testovala společnost Audi výrobky po dobu jednoho týdne nakonec v lakovně, kde je RFID štítek na vozidle vystaven největším zátěžím. „Společnost SICK přitom přesvědčivě zaujala spolehlivostí. Naším požadavkem je stoprocentní využitelnost. S 90 procenty se v automobilovém průmyslu nemůžeme spokojit,“ zdůrazňuje Thomas Vogel, projektový vedoucí úseku Digitální výroba produktové řady A8.
Identifikace s maximální využitelností v náročném prostředí
Během výrobního procesu jsou vozidla vystavena silným vnějším vlivům jako např. velkému žáru a chemikáliím. Teploty okolního vzduchu v lakovně dosahují až 230 C a při katodickém lakování ponořením vjede celé vozidlo do nádrže se směsí kyselin a zásad. Tam se zavede napětí a kov se povlakuje antikorozní ochrannou vrstvou, vysvětluje Jan-Erik Butt.
Hledané řešení muselo odolat těmto tvrdým vlivům. Projektový tým se proto rozhodl pro použití pasivních RFID štítků pro jednorázové použití. Tyto štítky odolají velkým zátěžím, lze je snadno upevnit na karosérii a při finální montáži opět odstranit. „Začátek výroby karosérie označuje okamžik, kdy se popíše, resp. individualizuje podélný nosník. Zde obdrží svoje číslo zakázky a zde připevňujeme také RFID štítek. Je to první okamžik, kdy začíná variance a kdy identifikujeme. Od tohoto místa máme RFID neustále na vozidle.“ RFID štítek je přibližně stejně velký jako vizitka a je vyrobený z Materiálu Nomex, který chrání integrovanou anténu a čip před žárem a dalšími vlivy.
Většina individualizací mezi vozidly vzniká při montáži, vždy podle toho, které provedení zákazník objednal. Zde panuje velmi vysoká variance, a je tak velmi důležité vozidla správně identifikovat. Každý pracovník musí ostatně vědět, jaké vozidlo má před sebou, aby ho mohl adekvátně upravit. Společnost Audi se navíc rozhodla pro zvláštní koncept, kde je spolehlivost RFID řešení ještě mnohem důležitější: RFID čtení je vázáno na zastavení pásu. Pokud RFID identifikace vozidla na některém místě selže, výrobní linka stojí. Společnost Audi tak zajišťuje, aby žádné vozidlo neopustilo stanici bez identifikace. RFID štítek se nakonec odstraní při finální montáži, mimo jiné kvůli citlivým výrobním datům.
Jednotný přehled dat nad rámec celého procesu
Za další důvod, proč vsadit na RFID, považuje Jan-Erik Butt vždy konstantní kvalitu dat, která je u každé stanice zaručena při čtení. „Jestliže ze všech oblastí obdržíme stejný druh dat, můžeme např. vytvářet přesvědčivé analýzy trendů, protože podmínky čtení jsou srovnatelné. Získáme tak rozmanité informace o celém výrobním procesu, ke kterým bychom s kombinovanými technologiemi neměli vůbec přístup. To nám samozřejmě umožňuje jednat také preventivně úplně jinak, namísto pouhého reagování na situaci. Pracujeme na metodách, které slouží např. ke sledování, jak se kvality čtení postupně zhoršují, a k zásahu, ještě než dojde k chybě.“
Správná funkce pro specifická použití
Závod společnosti Audi v Neckarsulmu používá jako RFID řešení ekosystém SICK AppSpace, s nímž lze snadno naprogramovat individuálně přizpůsobené SensorApp. „Pro další zpracování dat bychom chtěli vytvořit nové možnosti, které přesně odpovídají našim požadavkům. SICK AppSpace používáme např. na čtecím místě k přenosu dat z antény v souladu s přijímačem přímo do systému MES, kterým řídíme výrobu. Bez dalšího aplikačního programového vybavení můžeme například realizovat architekturu zaměřenou na služby a nezávislou na platformě a výrobci jako OPCUA. Nemusíme tedy při každém přeprogramování měnit kompletní nastavení zařízení. Namísto toho můžeme anténu prostřednictvím aplikace decentralizovaně naučit, jak má data zpracovávat a předávat dále. Chtěli bychom flexibilně ovládat nejrůznější funkce ve čtečce, proto má smysl, aby se anténa sama o sobě stávala inteligentnější.“
RFID jako všeobecná identifikační strategie
Jan-Erik Butt rekapituluje pozitivní výsledek: „Srovnání situace předtím a potom ukazuje po úspěšné fázi reorganizace vyšší využitelnost a často také značnou úsporu času: Uvedení RFID antén do provozu je na rozdíl od původních vlastních systémů méně časově náročné.“
To, co nejprve začalo v rámci projektu vozidla s orientací na derivát, se nyní již dlouho používá jako univerzální řešení: „Výsledky RFID identifikace nás přesvědčily. Místo RFID identifikace pouze v hale nebo v projektu vozidla se RFID používá v celé výrobě v závodě v Neckarsulmu.“
Další články:
Digitálně podporovaná výroba s interoperabilní komunikací senzorů
Papír v jednom kuse: RFID zajišťuje správný průběh výroby
Řešení pro identifikaci při kompletaci hrnkových rostlin
Programovatelná senzorová řešení se SICK AppSpace
