Czy lakiernia jest gotowa na zwiększenie produkcji?

Polski przemysł obronny wchodzi w okres intensywnego rozwoju. Rosnące potrzeby produkcyjne oznaczają nowe inwestycje, rozbudowę zakładów, modernizację istniejącej infrastruktury oraz coraz większą automatyzację procesów.

Przy planowaniu zwiększenia produkcji uwaga naturalnie skupia się na głównych liniach, maszynach, obróbce, spawaniu czy montażu. Lakiernia często pozostaje jednym z kolejnych etapów procesu. Przy większej skali produkcji może jednak szybko stać się jego wąskim gardłem.

Dlatego zwiększenie możliwości lakierni nie sprowadza się do szybszej aplikacji farby. Trzeba spojrzeć na cały proces: przygotowanie powierzchni, przepustowość kabin, transport detali, aplikację, zmiany materiałów, suszenie, automatykę i kontrolę parametrów.

Więcej produkcji nie oznacza tylko szybszego lakierowania

Zwiększenie zdolności produkcyjnych zakładu często ujawnia ograniczenia, które przy dotychczasowym wolumenie nie miały dużego wpływu na cały proces.

Przy większej liczbie detali może okazać się, że:

• przygotowanie powierzchni nie nadąża za produkcją,
• kabina staje się wąskim gardłem,
• zmiany materiału zajmują zbyt dużo czasu,
• ręczna aplikacja nie zapewnia wymaganej powtarzalności,
• instalacja 1K nie odpowiada nowym wymaganiom materiałowym,
• zużycie farby, proszku lub rozpuszczalników rośnie szybciej niż produkcja,
• dostępna infrastruktura ogranicza możliwość rozbudowy instalacji,
• obecna automatyka nie zapewnia wystarczającej kontroli nad procesem.

Każdy z tych problemów może ograniczać przepustowość lakierni, nawet jeśli sama aplikacja przebiega wystarczająco szybko. Dlatego przed wyborem konkretnych urządzeń warto określić, jakiego procesu zakład będzie potrzebował przy docelowej skali produkcji.

Dlatego modernizacja lakierni powinna zaczynać się nie od pytania: „Jakie urządzenie kupić?”

Ale od pytania: „Jakiego procesu będziemy potrzebowali przy produkcji, którą chcemy osiągnąć za kilka lat?”

Inaczej wygląda modernizacja przygotowana pod obecny wolumen, a inaczej instalacja, która za kilka lat ma obsługiwać znacznie większą liczbę detali. Warto więc odpowiedzieć na dwa pytania: jakiej przepustowości będziemy potrzebowali i które operacje staną się wtedy ograniczeniem?

Lakiernia to system

Nowoczesna lakiernia przemysłowa składa się z wielu wzajemnie zależnych elementów. Zmiana jednego z nich może wpływać na wydajność, jakość lub możliwości rozwoju pozostałych.

Na końcową wydajność procesu wpływają między innymi:

• przygotowanie mechaniczne i chemiczne powierzchni,
• materiały powłokowe i sposób ich przygotowania,
• technologie podawania farby lub proszku oraz ich aplikacji,
• kabiny, suszenie i transport technologiczny,
• automatyzacja i robotyzacja,
• wentylacja i infrastruktura techniczna,
• sterowanie oraz rejestracja parametrów procesu.

Zależności pomiędzy tymi obszarami warto uwzględnić już podczas projektowania inwestycji, bo decyzja dotycząca jednego z tych elementów może wpływać na możliwości pozostałych.

Zbyt mała kabina może ograniczyć możliwość późniejszej robotyzacji. Niewłaściwie zaprojektowany transport detali może zmniejszyć wydajność całej instalacji. Dobór technologii aplikacji bez uwzględnienia stosowanych materiałów może zwiększać ilość odpadów i częstotliwość czyszczenia i konserwacji.

W sektorze Defence znaczenie powtarzalności rośnie

W produkcji dla przemysłu militarnego zabezpieczenie powierzchni jest jednym z elementów wpływających na jakość i trwałość wyrobu. Wraz ze wzrostem liczby produkowanych detali coraz większego znaczenia nabiera możliwość utrzymania tych samych parametrów procesu niezależnie od wielkości serii.

Wraz ze wzrostem produkcji szczególnego znaczenia nabierają:

• stabilność parametrów,
• kontrola proporcji materiałów,
• powtarzalność aplikacji,
• właściwe przygotowanie powierzchni,
• kontrola grubości powłoki,
• ograniczenie błędów wynikających z pracy ręcznej,
• możliwość rejestracji i analizy danych procesowych.

Proces oparty w dużej mierze na doświadczeniu pojedynczych operatorów może działać bardzo dobrze przy określonej skali produkcji. Jego skalowanie staje się jednak coraz trudniejsze wraz ze wzrostem liczby zamówień, zmian czy różnorodności produkowanych detali.

Automatyzacja nie musi przy tym od razu oznaczać pełnej robotyzacji lakierni. W zależności od procesu pierwszym krokiem może być automatyczne przygotowanie materiału, kontrola proporcji, stabilizacja parametrów aplikacji albo wyeliminowanie najbardziej powtarzalnych operacji ręcznych.

Poziom automatyzacji powinien wynikać z charakteru produkcji, rodzaju detali, oczekiwanej wydajności i problemów, które rzeczywiście występują w danym zakładzie.

Modernizować czy budować od nowa?

To jedno z podstawowych pytań pojawiających się przy planowaniu zwiększenia możliwości produkcyjnych lakierni.

W części zakładów najbardziej racjonalnym rozwiązaniem będzie wykorzystanie istniejącej infrastruktury i stopniowa modernizacja procesu. Może ona obejmować poszczególne obszary, takie jak przygotowanie i podawanie materiału, aplikacja, sterowanie czy automatyzacja.

W innych przypadkach ograniczenia przestrzenne, wentylacyjne, logistyczne lub wydajnościowe mogą sprawić, że dalsza rozbudowa istniejącej instalacji przestanie być uzasadniona.

Dlatego decyzję o kierunku inwestycji warto poprzedzić analizą:

• obecnej i planowanej przepustowości,
• gabarytów oraz różnorodności detali,
• liczby stosowanych materiałów i kolorów,
• wymagań dotyczących jakości i powtarzalności,
• możliwości automatyzacji i robotyzacji,
• dostępnej przestrzeni,
• infrastruktury technicznej,
• lanowanego rozwoju produkcji.

Taka analiza pozwala określić, które elementy obecnej instalacji mogą pozostać, gdzie potrzebna jest modernizacja i w którym momencie ograniczenia istniejącego układu uzasadniają budowę nowego procesu.

Najdroższe błędy powstają przed uruchomieniem inwestycji

Koszt zmiany rozwiązania jest stosunkowo niewielki, dopóki istnieje tylko na rysunku. Po jej wybudowaniu ta sama decyzja może oznaczać ograniczenie przepustowości, kosztowną przebudowę albo problem, z którym zakład będzie pracował przez kolejne lata.

Dlatego już na etapie planowania inwestycji trzeba zestawić ze sobą wymagania dotyczące materiałów, przygotowania powierzchni, aplikacji, linii, transportu, automatyzacji i infrastruktury.

Przy budowie lub modernizacji lakierni uczestniczą projektanci, generalni wykonawcy, producenci materiałów powłokowych oraz dostawcy poszczególnych technologii. Często dołączają do projektu na różnych etapach. Im wcześniej ich rozwiązania zostaną przeanalizowane jako elementy jednego procesu, tym łatwiej uniknąć sytuacji, w której decyzja dotycząca jednego obszaru ograniczy możliwości pozostałych.

Przy rosnącej skali produkcji pytanie dotyczy więc również tego, jakiego procesu zakład będzie potrzebował za kilka lat. Zwiększenie mocy produkcyjnych wymaga uwzględnienia lakierni już na etapie planowania rozwoju całego zakładu.