Na otázky CzechInudstry odpovídá Marek Jancák, vedoucí výroby vozů
Modernizace v souladu s koncepcí Průmyslu 4.0, robotizace, digitalizace a příprava na výrobu elektromobilů včetně vytvoření potřebné infrastruktury, to vše probíhá ve ŠKODA AUTO takříkajíc za chodu. Když bychom se zastavili u jednotlivých oblastí, co vše představuje modernizace v duchu Průmyslu 4.0?
V souladu s trendem Průmyslu 4.0 průběžně investujeme do svých výrobních závodů. V roce 2018 jsme v závodě v Mladé Boleslavi otevřeli Automatický sklad menších dílů, o rok dříve v závodě v Kvasinách. Modernizace se v našem východočeském závodě týká i výrobních linek. Náš tým zde úspěšně spustil projekt digitalizace montážní linky, tzv. „dProdukci“, za který automobilka získala renomovanou cenu Automotive Lean Production Award.
Využili jsme pro modernizaci a rozšíření provozů letní období. Během celozávodní dovolené na přelomu července a srpna jsme provedli všechny nezbytné úkony, které nelze zajistit za plného provozu. Jedná se zejména o modernizaci a rozšíření výrobních technologií. Nové roboty se budou podílet na výrobě elektromobilů a stávající výrobní linky jsme přestavěli pro příchod nejnovější generace motorů řady EA211 EVO. Pokračujeme také v budování infrastruktury nezbytné pro provoz elektromobilů.
A pokud jde o robotizaci, jak velký díl práce zastanou roboty v automobilce dnes a kde všude?
Stupeň robotizace ve svařovnách dosahuje 90 %. Veškerou fyzicky namáhavou práci mají v rukou právě roboty. Zbývají tak činnosti spojené s manipulací dílů a jejich předáváním robotům. A právě tuto oblast musí pokrýt automatická logistika, která postupuje rychle dopředu. Autonomní vozíky bez řidičů, dopravující materiál ze skladů k linkám, obsluhují dnes již všechny provozy včetně montáží, kde ale používáme především tzv. manipulátory. To jsou poloautomatické stroje, které manipulují s těžkými díly, jako jsou třeba kokpit nebo dveře, ale vede je člověk. Nicméně budoucností pro tuto oblast jsou roboty spolupracující s člověkem. První takové již testujeme ve všech našich výrobních provozech.
Do budoucna by to mělo být ještě více, čtenáře by jistě zajímalo, zda existuje pomyslná hranice jejich využití?
Téma možné hranice robotizace zaměstnává mnoho spisovatelů science fiction. Nicméně pokud zůstaneme v automobilovém průmyslu, tak i vedle robotů, kteří nahrazují fyzickou práci, se snažíme automatizovat i administrativní procesy a procesy rozhodování. V tomto případě jde o takzvané softwarové roboty. V zásadě se snažíme automatizovat veškeré monotónní činnosti tak, jak nám to technologie dovolují. V budoucnu chceme automatizovat i další, čím dál náročnější činnosti.
Hranici v každém případě nevidíme, ale již teď je jasné, že na lidech bude zůstávat vždy nějaká práce. Minimálně ta, která bude řídit, opravovat a navrhovat roboty samotné.
Digitalizace představuje kvalitativně vyšší krok v jakékoli výrobě, jak je tomu v závodech ŠKODA AUTO?
Zakládáme si na široké nabídce výbav a modelů. Digitalizace je jedním ze základních pilířů efektivního a bezchybného výrobního procesu a zvládnutí vysoké komplexity výrobků, tak jak to očekávají naši zákazníci.
S tím zřejmě souvisí i projekt „dProdukce“. V čem jsou jeho hlavní přednosti a výhody?
Projekt „dProdukce“ pomocí multimediálního obsahu podporuje zaměstnance, aby správně prováděli montážní kroky, upozorňuje na změny v postupu výroby a slouží jako doklad kontroly kvality. „dProdukce“ zamezuje chybám, šetří čas a náklady a jako digitální příručka a dokumentace nahrazuje velké množství tištěné dokumentace.
V Kvasinách jsme implementovali projekt „dProdukce“ letos v dubnu na jedné ze dvou montážních linek a v rámci něj jsme investovali téměř 1,2 milionů eur. Na této lince naši pracovníci vyrábí modely ŠKODA SUPERB a ŠKODA KODIAQ a také první plug-in hybridní model značky, ŠKODA SUPERB iV.
„dProdukce“ zamezuje chybám a umožňuje rychlý přístup k dokumentaci. Na obrazovce se zobrazují digitální pokyny, které zaměstnanec aktivuje pomocí svého pracovního průkazu. Obsahuje pouze takové informace, které jsou relevantní pro jeho aktuální úkol. Pomocí textů, 3D zobrazení nebo video návodů přesně pozná, jak a kde má zabudovat jaký díl. To šetří čas a snižuje riziko chyby na montážní lince. Tento subsystém, který se jmenuje VISPART, je v rámci „dProdukce“ navržen jako vícejazyčný.
Systém pracuje obousměrně a umožňuje zaměstnancům, aby informace nejenom četli, ale aby například zadávali i změny. Oprávnění a přiřazení k určitému modelu probíhá automaticky načtením zaměstnaneckého průkazu.
Digitální řízení kvality nahrazuje doposud běžné ruční razítkování po každém pracovním kroku. Díky „dProdukci“ zaměstnanec přiloží pouze jednou svůj průkaz ke čtečce – všechny údaje k příslušnému výrobnímu kroku systém ukládá dále automaticky.
I kontrola kvality se na montážní lince dokumentuje digitálně. Doposud zaměstnanci zaznamenávali všechny potřebné dodatečné práce na formuláři, který byl umístěn ve voze. K tomu museli ve velmi krátkém čase najít a vyplnit určitá pole formuláře. Nový subsystém SQS usnadňuje a urychluje tento proces, protože nyní výstupní kontroloři kliknou na příslušné body na dotykové obrazovce, odkud se pak přenesou přímo do systému.
Společná výhoda pro životní prostředí všech součástí „dProdukce“: Pracovní pokyny, příručky, dokumentace a doklady kvality se již nemusejí tisknout a není třeba je při každé změně nově rozdávat na papíře. Tak jsme v Kvasinách, od zahájení projektu, ušetřili od dubna 2019 již desítky kilogramů papíru.
Připravujete se na výrobu elektromobilů. Jaká opatření byla v tomto směru konkrétně přijata a kolik je toho ještě před vámi, než se rozjede jejich výroba?
Prvním naším sériovým modelem s plug-in hybridním pohonem je model ŠKODA SUPERB iV, jehož výrobu jsme spustili v polovině září letošního roku.
Aby byl závod Kvasiny připravený na speciální požadavky, které výrobní proces prvního elektrifikovaného sériového modelu značky ŠKODA vyžaduje, investovali jsme zde přibližně 12 milionů eur. Mimo jiné jsme upravili svařovnu a montážní halu. Díky této transformaci se ŠKODA SUBERB iV s plug-in hybridním pohonem vyrábí na stejné montážní lince jako modely s konvenčním spalovacím motorem. Vzhledem k tomu, že se podlaha vozu u obou variant pohonu liší, naši specialisté upravili nebo nově instalovali některá zařízení ve svařovně.
Původní halu oddělení kvality jsme kompletně přestavěli. Pro výrobu a uvedení vozů do provozu jsme pracoviště v rámci montáže nově uspořádali. V rámci výrobní linky jsme navíc instalovali další zásobník pro podvozkové rámy a manipulátor pro vysokonapěťové a 12voltové baterie.
Pokračujeme ve vzdělávání zaměstnanců v oblasti elektromobility. Proto jsme v Kvasinách vybudovali nové tréninkové centrum. Školení od té doby absolvovalo již 5 500 zaměstnanců. Celkově jsme pak v rámci naší společnosti proškolili zhruba 12 500 zaměstnanců a přes 1 500 agenturních pracovníků.
Co vše si máme představit pod nezbytnou infrastrukturou pro elektromobilitu?
Rozšíření elektromobility má tři podmínky: musí být na trhu dostatek dostupných modelů, musí existovat síť dobíjecích stanic a lidé musí mít o nákup elektromobilů zájem.
Nejvíce změn proběhlo v letním období ve výrobním závodě v Mladé Boleslavi. Modernizace a rozšíření kapacit se dotklo svařovny, lakovny a montáže vozů, dočteme se v tiskových zprávách, které vydáváte. Lakovna dnes patří mezi světovou špičku. Představte nám ji.
ŠKODA AUTO v roce 2019 také otevřela novou lakovnu v hlavním závodě v Mladé Boleslavi. Naši specialisté zde budou lakovat až 168 000 karoserií ročně, čímž se celková kapacita lakování zvýší na 812 000 kusů ročně. Do nového provozu jsme investovali 214,5 milionů euro a vytvoří více než 650 nových pracovních míst. Zařízení patří k nejmodernějším a nejekologičtějším svého druhu v Evropě.
K nejmodernějším technickým zařízením lakovny patří například plně automatický dopravníkový systém pro jednotlivé karoserie během přípravy a aplikace základního laku. Tento dopravníkový systém umožňuje zvolit procesní parametry individuálně pro každý vůz. U běžných lakovacích linek není možné z důvodu transportu karoserií na řetězových dopravníkových pásech provést taková nastavení na míru.
Veškerá data výrobního procesu se vždy elektronicky porovnávají s identitou příslušného vozu a bezdrátovým přenosem dat se posílají do individuální pracovní stanice, které na základě toho aplikují příslušný materiál.
Při výběru celého technického vybavení jsme kladli mimořádný důraz na nízkou spotřebu energie. Příkladem je jedinečná technologie sušení v nové lakovně. Aby se při vypalování různých vrstev laku vyrovnávaly teplotní rozdíly mezi masivními, vysokopevnostními částmi karoserie a odlehčenými plechy, foukají centrální tepelné výměníky horký vzduch na přesně definovaná místa. To je umožněno nasazením světově unikátního systému příčných sušek. Tímto způsobem snižujeme spotřebu energie při sušení vrstev laku až o 20 %.
Inovativní systém mokrého kartáčování, používaný pro čištění karoserie, umožňuje vypalovat těsnící materiály a základní lak současně – tím se v zařízení ušetří celý jeden krok sušení – tedy nahřátí a ochlazení karoserie.
Lakovací roboty mají na svém rameni inovativní sedmou rotační osu. Touto konfigurací může jeden robot lakovat karoserie s celkovou plochou až 108 čtverečních metrů. Pro porovnání: průměrná plocha povrchu aktuálních modelů osobních vozů má 88 čtverečních metrů.
Stejně jako na stávajících lakovacích linkách používáme, až na krycí lak, výhradně vodou ředitelné materiály. V nové lakovně však sestává tato krycí vrstva z 55 % z pevných látek.
Tímto složením klesne na každém vozu potřebné množství bezbarvého laku o 17 % a spotřebujeme o 16 % ředidla méně.
Celkově pět vrstev laku vozu ŠKODA tvoří nakonec povlak o tloušťce přibližně 0,1 milimetru. V lakovně používáme celkem 17 různých barevných odstínů, mnohé z toho s metalickým nebo perleťovým efektem.
Nové technologie mají také výrazný ekologický přínos. Zbytkové částice laku se absorbují cestou takzvaného suchého odlučování. Při tomto postupu nahrazuje mletý vápenec dosud používanou vodu – tím nevzniká téměř žádný odpadní lakový kal. Systém čištění odpadního vzduchu mletým vápencem snižuje zbytky barev o více než 2 kilogramy na karoserii. Použitý mletý vápenec a v něm zachycené barvy se následně zhodnocují termicky a používají se k odsíření zplodin z teplárny v dceřiné společnosti Ško-Energo. Touto technologií u nás recyklujeme až 80 % vzduchu použitého v lakovacích boxech, což výrazně snižuje spotřebu energie pro úpravu nasávaného čerstvého vzduchu.
Nová lakovna kromě toho disponuje systémem, který termicky odstraňuje veškeré emise. Emise těkavých organických látek (volatile organic compounds, zkráceně VOC) z procesu lakování se nám podařilo snížit o 36 %.
Výškou 35 metrů a sedmi patry nyní nová lakovna je nejvyšší budovou v našem hlavním závodě v Mladé Boleslavi. Délka 276 metrů a šířka od 60 do 140 metrů vytváří podlahovou plochu o rozloze 25 094 čtverečních metrů, to přibližně odpovídá ploše tří fotbalových hřišť. Hrubý objem budovy odpovídá svými 828 058 krychlovými metry objemu 265 olympijských bazénů.
Výpadek elektrické energie nebo pokles napětí představuje pro společnost obrovské škody. Přijali jste proto řadu řešení, která tomu mají zabránit. To poslední v Kvasinách. Řekněte nám o nich více.
Tzv. ultrakapacitor jsme v závodě Kvasiny instalovali v letošním roce ve spolupráci se Ško-Energo a slouží k vyrovnávání výpadků nebo poklesů napětí přicházejících z distribuční sítě. Po Mladé Boleslavi má i závod v Kvasinách v evropském měřítku unikátní zařízení, které plní stejnou funkci jako UPS známé z počítačové techniky. V tomto případě velký ultrakapacitor disponuje výkonem 500 kVA a zálohuje vybraná elektronická zařízení v celé lakovně, respektive zálohuje elektrickou energii potřebnou pro jejich provoz. Toto zařízení dokáže vyrovnat i větší poklesy napětí trvající až 2 sekundy. Ultrakapacitor je prvním zařízením svého druhu, skvěle funguje a očekáváme, že další zařízení tohoto druhu budou využívána nejen v rámci ŠKODA AUTO.“
Takže se blackoutu bát nemusíte?
Ultrakapacitor moderní konstrukce pokryje tzv. krátkodobý pokles napětí. Totální blackout samozřejmě řešit nemůže. K němu ale, na rozdíl od poklesů napětí, dochází velmi vzácně.
Tím jsme se dostali k energetické efektivitě výroby jako celku. Když bychom srovnali její energetickou náročnost před třiceti lety a nyní, k jakým číslům bychom se dostali?
Udržitelnost, ochrana životního prostředí a odpovědný přístup k přírodním zdrojům – to jsou důležité zásady naší společnosti. Ve své ekologické strategii ‚GreenFuture’ definujeme konkrétní cíle – učinili jsme rozsáhlé investice a při výrobě vozů přistupuje čím dál šetrněji ke zdrojům. Od roku 2010 jsme snížili spotřebu energií a vody v přepočtu na vyrobený automobil o více než 53 %.
Zlepšování výroby má víc než stoletou tradici. Podle některých pramenů je nejvíce inovací spojeno s přelomem 19. a 20. století. Druhou velkou vlnu prožíváme nyní. Nakolik se na nich podílejí vaši zaměstnanci, jak probíhají v automobilce soudobé zlepšovatelské aktivity?
Motivujeme své zaměstnance k aktivnímu podávání zlepšovacích návrhů v celém podniku. V minulém roce podali naši zaměstnanci více návrhů než kdykoli předtím. Více než 60 %, z celkového počtu téměř 30 000 návrhů, jsme úspěšně realizovali. Jednotlivá opatření šetří zdroje a náklady, zvyšují bezpečnost v závodě nebo ergonomii na pracovišti. V rámci zlepšovatelství ZEBRA odměňujeme nejlepší návrhy finančně, a čtyřikrát ročně pak ze všech autorů návrhů losujeme výherce automobilů.
Takže lidský faktor je dnes stejně důležitý jako v minulosti?
Jednoznačně. Vynalézavost a schopnost inovovat je pro nás typická už od samotných počátků automobilky. Naši zaměstnanci, kteří v rámci zlepšovatelství podávají konkrétní zlepšovací návrhy, jsou příkladnými reprezentanty tohoto ducha. Svými návrhy přispívají k efektivnějším procesům, ekologičtější výrobě, šetrnému nakládání se zdroji, snižování nákladů nebo dalšímu zvyšování bezpečnosti práce.
Když bychom shrnuli vše předcházející. Jak se změní výroba automobilů v horizontu deseti dvaceti let?
Hlavní změna bude spočívat v práci s velkým množstvím dat. Ať už pro monitoring, predikci nebo vzájemnou komunikaci mezi zařízeními. Vznikne tak spousta nových pracovních míst zaměřených na digitalizaci a robotizaci. Rádi používáme pojem digitální nebo chytrá továrna. Digitalizace továren tak vede ke změně pracovní náplně orientované více na kreativitu a posudek než na prosté činnosti. Někteří experti tvrdí, že v příštích 15 letech vznikne 20 až 30 % nových profesí, jejichž náplně dnes ještě ani neznáme. Výsledkem bude stále větší podíl autonomně pracujících systémů.
Zdroj. CzechIndustry č. 4/2019
