Kia Motor Eslovaquia reduce tiempo improductivo de seguridad hasta 70%

Antecedentes

Kia Motors Corporation (KMC) se fundó en 1944 y es el fabricante de vehículos a motor más antiguo de Corea. Como parte de Hyundai-Kia Automotive Group, Kia tiene como objetivo convertirse en una de las marcas automotrices líderes del mundo. Para aumentar la cuota de mercado no solo en Europa sino también a nivel mundial, KMC construyó su primera instalación europea en Zilina (Eslovaquia) y comenzó a producir en diciembre de 2006 a una capacidad de 300,000 unidades por año.

En 2009, Kia Motor Eslovaquia (KMS) producía dos modelos: el Kia cee'd y el Kia Sportage. El modelo Kia cee'd representaba más del 80% de la producción total. Los nuevos modelos de SUV, el nuevo Sportage y el Hyundai ix35, se agregaron a la cartera de producción en 2010, por lo que KMS produce tres modelos.
Los modelos de SUV representaban más del 50% de toda la producción en 2010. KMS produjo 229,505 automóviles en 2010.

Desafío

Al igual que en otras empresas automotrices, optimizar los procesos de fabricación se volvió más importante que nunca para maximizar la eficiencia y la productividad. Además, KMS necesitaba una solución integrada en la cual la información y los dispositivos estén conectados de manera transparente.

El taller de carrocerías de KMS estaba operando con CompactLogix conectado con ControlLogix y su línea Body Complete (BC) ensamblaba todas las piezas movibles, con un manejo manual a cargo de 20 trabajadores. Pero las averías frecuentes no solo disminuían la productividad, sino que también, por momentos, provocaban que la línea entera de KMS detuviera la producción.

La línea BC estaba configurada con los relés de seguridad SICK y se protegía con escáneres y relés de seguridad SICK. El cableado de los relés de seguridad era complejo, y el enrutamiento de conductores desde el dispositivo de seguridad hasta el relé en el gabinete principal era largo, sin una función de paso desde los escáneres.

Los circuitos de seguridad o los dispositivos de seguridad causaban muchas interrupciones pequeñas en la línea y a menudo era difícil identificar el motivo o el lugar del fallo; el reemplazo, por su parte, también consumía mucho tiempo. Siempre se esperaba que hubiera interrupciones en la línea debido al largo y complejo circuito de cableado de seguridad.

Históricamente, los controles de seguridad basados en relés han permitido evitar encuentros peligrosos entre el trabajador y la máquina. Los dispositivos de seguridad, como escáneres y pulsadores de paro de emergencia conectados por relés de seguridad, fueron el método elegido para proteger la máquina.

Pero los diagnósticos de fallos de los relés pueden ser limitados y difíciles de adaptar a medida que las aplicaciones cambian, debido al hardware que requieren. Por estos motivos y, debido a la complejidad de la situación, KMS requería una solución de seguridad integrada alternativa que ofreciera visualización de estado y mayor confiabilidad y flexibilidad que el sistema de relés actual.

Solución

En la búsqueda de una solución que permitiera satisfacer las necesidades de contar con una solución de seguridad integrada con visualización y mayor confiabilidad, KMS acudió a Rockwell Automation, un proveedor confiable para muchas de las operaciones correspondientes al comienzo de la producción de la planta.

Rockwell Automation propuso un sistema de seguridad que constara de una red y de controladores programables relacionados con la seguridad. Los controladores de seguridad, en lugar de los relés de seguridad tradicionales, ayudan a los clientes a crear procesos de fabricación eficientes y de rápida adaptabilidad que resguarden la seguridad de los operadores.

Rockwell Automation ofreció su controlador de seguridad GuardLogix de Allen-Bradley, que se expande en los procesadores ControlLogix de Allen-Bradley estándar con firmware de seguridad y un procesador de seguridad. Se agregaron y se conectaron módulos de E/S de seguridad remotos a la red EtherNet I/P y se desarrolló visualización de condiciones de seguridad, alarmas, emergencias y programación del sistema de control y visualización en el panel existente PanelView Plus de Allen-Bradley. La realización de las tareas, incluidas la programación y la instalación, estuvo a cargo del equipo de mantenimiento y servicio de asistencia al cliente (CSM) de Rockwell Automation.

GuardLogix de Allen-Bradley combina el beneficio de una plataforma Logix (entorno de programación común, redes comunes y motor de control común) con el control de seguridad integrado en un entorno fácil de utilizar mientras proporciona un control de nivel de integridad de seguridad (SIL) 3. Al implementar el procesador ControlLogix de Allen-Bradley, los usuarios de GuardLogix se pueden beneficiar con el software de programación común, el controlador y las E/S para disminuir el tiempo de desarrollo y el costo de aplicación.

En diseños tradicionales, si una persona entraba a la celda o si un dispositivo fallaba durante la producción, se detenía la línea entera. KMS tenía que verificar cada área y sus dispositivos para descubrir el problema. Era difícil identificar el fallo y KMS no podía averiguar qué botón de seguridad se había apretado. La línea completa se detenía hasta que se identificaba y se resolvía el fallo.

Con el nuevo diseño, la línea se dividió en cinco zonas. Cada zona tenía un gabinete con Safety Point I/O solo con 2 a 3 m de cableado. Cada Safety Point I/O estaba conectado a GuardLogix de Allen-Bradley con Ethernet I/P a través de RSLogix 5000. Cada escáner tenía una función de paso con la posibilidad de señalización lumínica e intercambio.
Ahora, cuando se interrumpe la línea, solo se detienen las zonas relevantes y se indica el lugar. El operador también puede comunicarse fácilmente con cada zona y obtener visualización a través de EtherNet I/P. Es posible identificar y recuperarse del fallo de manera rápida, mientras las otras zonas siguen funcionando.

Resultados

KMS considera que la solución de Rockwell Automation fue un éxito total. Al convertirse de una solución basada en relés a un PLC de seguridad, KMS tiene una línea flexible con confiabilidad excelente. La plataforma flexible reduce el mantenimiento y la resolución de problemas y, al mismo tiempo, permite garantizar la seguridad como se requiere. KMS ahora planea expandir y aplicar el concepto de seguridad integrada a otras líneas en los talleres de carrocería y prensado.
“Con la capacidad de identificar el fallo y resolver el problema rápidamente, aumentamos drásticamente la productividad al reducir hasta un 70% el tiempo de seguridad por averías”, dijo Ondrey Vasek, gerente de mantenimiento de carrocerías de KMS. “Lo más importante es que la línea es fácil de mantener y simplificó las cosas”. Uno de los objetivos en KMS es mejorar la eficiencia de las líneas de seguridad existentes. Como paso siguiente, KMS ahora tiene planes para adaptar una solución similar en otras líneas. Además, es muy probable que la solución de seguridad integrada de Rockwell Automation con GuardLogix se considere como la plataforma estándar dentro de KMS.