Kia Motor Slovakia réduit de 70 % les temps d'arrêt liés à la sécurité

Kia Motor réduit les temps d'arrêt liés à la sécurité de 70 %

Solutions

Résultats

  • KMS possède désormais une ligne flexible avec une excellente fiabilité
  • La plate-forme flexible réduit la maintenance et le dépannage
  • Les problèmes peuvent être identifiés et résolus beaucoup plus rapidement
  • La maintenance de la ligne est facilitée
  • KMS étudie désormais l'adoption d'une solution similaire dans d'autres lignes

Allen-Bradley GuardLogix avec modules des E/S sur Ethernet/IP aide à optimiser l'efficacité dans l'atelier, en réduisant les temps d'arrêt et en intégrant la visualisation

Contexte
Fondé en 1944, Kia Motors Corporation (KMC) est le plus ancien constructeur de véhicules automobiles de Corée. Appartenant au groupe automobile Hyundai-Kia, Kia a pour but de devenir l'une des plus grandes marques automobiles dans le monde. Pour augmenter sa part de marché, non seulement en Europe, mais aussi dans le monde entier, KMC a construit son tout premier établissement européen à Žilina, en Slovaquie. La production y a démarré en décembre 2006, avec une capacité annuelle de 300 000 unités.

Kia Motor Slovakia (KMS) a produit deux modèles, la Kia cee'd et la Kia Sportage en 2009. Le modèle Kia cee'd représentait plus de 80 % de la production totale. De nouveaux modèles de SUV, le tout dernier Sportage et le Hyundai ix35, ont été ajoutés à la gamme de production en 2010 ; KMS produit donc actuellement trois modèles.
Les modèles SUV ont représenté plus de 50 % de toute la production en 2010. Pour cette année, KMS a produit 229 505 automobiles.

Défi
Comme pour les autres entreprises automobiles, l'optimisation des procédés de fabrication joue un rôle plus essentiel que jamais pour maximiser l'efficacité et la productivité. KMS avait besoin d'une solution intégrée où les informations et les appareils seraient interconnectés de manière transparente.

L'atelier de KMS fonctionnait avec CompactLogix connecté à ControlLogix. Toutes les pièces mobiles étaient assemblées sur sa ligne Body Complete (BC), avec 20 employés effectuant les tâches manuelles. Toutefois, des pannes fréquentes diminuaient la productivité et causaient également l'arrêt de la production de toute la ligne chez KMS.

La ligne BC était configurée avec des relais de sécurité SICK et était protégée par des relais et des modules scrutateurs de sécurité SICK. Les relais de sécurité avaient compliqué le câblage et l'acheminement des conducteurs du dispositif de sécurité au relais dans le boîtier principal, sans fonction de contournement des modules scrutateurs.

Les circuits ou dispositifs de sécurité causaient de nombreux petits arrêts de ligne, et il était souvent difficile d'identifier la cause ou l'emplacement de la défaillance ; le remplacement était long lui aussi. Le circuit de câblage de sécurité étant long et compliqué, de futurs arrêts de ligne étaient toujours attendus.

Les commandes de sécurité basées sur relais aident depuis longtemps à éviter les contacts dangereux entre les ouvriers et les machines. Les dispositifs de sécurité tels que les modules scrutateurs et les boutons-poussoirs d'arrêt d'urgence connectés par des relais de sécurité sont la méthode choisie pour protéger les opérateurs des machines.

Le problème est que les relais peuvent fournir des diagnostics de panne limités et qu'il est difficile de les adapter aux changements d'applications, en raison de tout le câblage qu'ils nécessitent. Pour ces raisons et au vu de l'urgence de la situation, KMS avait besoin d'adopter une autre solution de sécurité intégrée proposant la visualisation de l'état, ainsi qu'une fiabilité et une flexibilité supérieures par rapport au système de relais actuel.

Solution
À la recherche d'une solution pour répondre à ses besoins (une solution de sécurité intégrée proposant la visualisation et une fiabilité supérieure), KMS s'est tournée vers Rockwell Automation, fournisseur de confiance pour bon nombre de ses opérations depuis les débuts de la production de l'usine.

Rockwell Automation a proposé un système de sécurité comprenant des automates programmables de sécurité et un réseau. En remplaçant les relais de sécurité traditionnels, le contrôleur de sécurité aide les clients à créer des procédés de fabrication simples et rapidement adaptables, qui contribuent à la sécurité des opérateurs.

Rockwell Automation a proposé son automate de sécurité Allen-Bradley GuardLogix, qui se déploie sur des processeurs Allen-Bradley ControlLogix standard avec un firmware et un processeur de sécurité. Des modules E/S de sécurité à distance ont été ajoutés et connectés au réseau Ethernet/IP ; la visualisation des conditions de sécurité, des alarmes et des événements d'urgence, ainsi que la programmation du système de commande et de la visualisation, ont été développés pour le panneau PanelView Plus Allen-Bradley existant. Toutes les tâches, dont la programmation et l'installation, ont été effectuées par l'équipe Rockwell Automation Customer Support and Maintenance (CSM).

Allen-Bradley GuardLogix associe les avantages d'une plate-forme Logix – environnement de programmation, réseaux et moteur de commande communs – à la commande de sécurité intégrée dans un environnement facile à utiliser, tout en fournissant un niveau d'intégrité de la sécurité (SIL, Safety Integrity Level) 3. En déployant le processeur ControlLogix Allen-Bradley, les utilisateurs GuardLogix peuvent bénéficier d'un logiciel de programmation, d'un automate et d'E/S communs, pour réduire les délais de développement et les coûts d'application.

Dans les conceptions traditionnelles, si une personne entrait dans la cellule ou si un appareil tombait en panne pendant la production, toute la ligne s'arrêtait. KMS devait vérifier chaque zone et ses appareils pour découvrir le problème. Il était difficile d'identifier la défaillance et KMS ne pouvait pas savoir quel bouton de sécurité avait été enfoncé. Toute la ligne était arrêtée jusqu'à ce que la défaillance ait été identifiée et résolue.

Avec la nouvelle conception, la ligne a été divisée en cinq zones. Chaque zone a un boîtier avec un Point I/O de sécurité et seulement 2 à 3 m de câblage. Chaque Point I/O de sécurité a été connecté à GuardLogix Allen-Bradley via Ethernet/IP à l'aide de RSLogix 5000. Chaque module scrutateur possède une fonction de contournement avec possibilité d'émettre des signaux lumineux et de commuter.
À présent, lorsque la ligne est interrompue, seule la zone concernée est arrêtée, ce qui permet de localiser le problème. L'opérateur peut également facilement communiquer avec chaque zone grâce à la visualisation via Ethernet/IP. La défaillance peut être facilement identifiée et rapidement réparée, pendant que les autres zones restent opérationnelles.

Résultats
KMS considère que la solution Rockwell Automation est une réussite totale. En passant d'une solution fondée sur des relais à un automate de sécurité, KMS possède désormais une ligne flexible avec une excellente fiabilité. La plate-forme flexible réduit la maintenance et le dépannage, tout en aidant à renforcer la sécurité si besoin. KMS prévoit désormais d'étendre et d'appliquer le concept de sécurité intégré à d'autres lignes dans les ateliers et zones d'emboutissage.
« La capacité à identifier la défaillance et à résoudre les problèmes rapidement nous a permis d'augmenter considérablement la productivité en réduisant la durée des pannes de sécurité jusqu'à 70 % », explique Ondrey Vasek, responsable de la maintenance de l'atelier chez KMS. « Et, surtout, la maintenance de la ligne est facile, ce qui m'a simplifié la vie. » L'un des objectifs de KMS est d'améliorer l'efficacité des lignes de sécurité existantes. Pour la prochaine étape, KMS étudie désormais l'adoption d'une solution similaire dans d'autres lignes. KMS étudiera probablement la solution de sécurité intégrée de Rockwell Automation avec GuardLogix pour en faire sa plate-forme standard.

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