Кейс: Как автоматизация литья под давлением увеличила выпуск на 40% на заводе «ПолимерТех»

Компания «ПолимерТех», производитель технических пластиковых изделий для автопрома, столкнулась с классическими вызовами растущего рынка: ужесточение допусков заказчика, необходимость увеличения объема выпуска на существующих площадях и хроническая нехвать квалифицированных операторов литьевых машин. Руководство приняло решение об автоматизации ключевого участка литья под давлением. Этот кейс – наглядный пример системного подхода к модернизации.

Проблематика была четко определена. На трех литьевых машинах тоннажем 350 тонн производились ответственные корпусные детали. Основные проблемы: ручная выемка и облойка (удаление литников) приводили к колебаниям времени цикла (от 45 до 70 секунд) и микротравмам у операторов; визуальный контроль качества «на глаз» пропускал мелкие дефекты; простои на переналадку между разными изделиями занимали до 3 часов. Цели проекта были сформулированы измеримо: стабилизировать время цикла на уровне 48 секунд, сократить время переналадки на 50%, полностью исключить ручной труд на операциях выемки и облойки, внедрить 100-процентный автоматический контроль геометрии.

Команда проекта, куда вошли технологи, главный механик и приглашенные инженеры-интеграторы, провела детальный анализ. Было решено не покупать новые машины, а модернизировать существующие, создав роботизированные ячейки. Для каждой машины подобрали линейного портального робота с 6-осевым манипулятором на конце. Его ключевые задачи: извлечение изделия из формы, перенос к станку для холодной облойки (криогенной очистки), а затем на конвейер. Особенностью решения стала интеграция робота непосредственно в контур управления литьевой машины через интерфейс SPI. Это позволило синхронизировать движения робота с открытием/закрытием формы, исключив простои.

Параллельно была решена задача контроля качества. На конвейере после робота установили сканирующую оптическую систему контроля (на основе лазерных сканеров). Она за 8 секунд сравнивала 3D-сканы каждой детали с цифровым эталоном, отсеивая изделия с деформациями, утяжками или недоливом. Данные о каждом цикле и каждой детали (параметры литья, время цикла, результат контроля) передавались в SCADA-систему и MES (систему управления производственными исполнениями).

Самой сложной частью стала работа с персоналом. Два оператора, закрепленных за участком, прошли переобучение. Один стал наладчиком роботизированных ячеек и контролером процесса, отслеживая параметры на экране SCADA и вмешиваясь в нештатных ситуациях. Второй был переведен в отдел контроля качества, где теперь анализировал статистику из системы и работал с углубленным анализом дефектов. Их опасения по поводу увольнения были сняты гарантией сохранения заработной платы и повышения квалификации.

Результаты, достигнутые через 6 месяцев после запуска, превзошли ожидания. Среднее время цикла стабилизировалось на отметке 46 секунд. Выпуск с трех машин увеличился на 40% за счет устранения «человеческого фактора» и круглосуточной работы. Брак, выявляемый у заказчика, сократился до нуля, а внутренний – с 3.5% до 0.2%. Время переналадки сократилось до 1 часа благодаря предустановленным программам для робота и системе быстрой смены оснастки. Проект окупился за 14 месяцев за счет увеличения объема отгрузки и снижения штрафов за брак.

Успех кейса «ПолимерТех» основан на трех китах: точном выявлении проблем, комплексном решении (робот + контроль + сбор данных) и грамотном управлении изменениями. Это доказывает, что даже на традиционном оборудовании грамотная автоматизация приносит быстрый и значимый экономический эффект.