Studenci w świecie wirtualnych systemów pomiarowych

 

Gospodarz młodych fanów nowoczesnych pomiarów zajmuje się od lat produkcją oprogramowania i oprzyrządowania stosowanego w systemach akwizycji, sterowania urządzeniami lub automatycznym rozpoznawaniu obrazów. Firma powstała w 1976 r., główna jej siedziba znajduje się w Austin w stanie Teksas. Flagowym produktem National Instruments jest oprogramowanie LabVIEW. Na dzień dzisiejszy, jeśli chodzi o stronę sprzętową, do topowych produktów zaliczyć można: moduły i obudowy komputerów przemysłowych PXI oraz kontroler CompactRIO.

Na przełomie lat 2000/2001 uruchomiono fabrykę w Debreczynie na Węgrzech. Była to odpowiedź na coraz większe zapotrzebowanie na sprzęt wśród europejskich klientów. W dniu dzisiejszym, w 10. rocznicę powstania fabryki, firma skupia prawie 90 % produkcji w tym drugim co do wielkości węgierskim mieście. Jest również drugim co do wielkości pracodawcą w mieście.

We wnętrzu fabryki

Fabryka w Debreczynie specjalizuje się w wytwarzaniu gotowych rozwiązań sprzętowych z niemal całego spektrum oferty handlowej firmy. Tak postawione zadanie ukierunkowuje linie produkcyjne hali fabrycznej głównie na montaż (powierzchniowy SMT – Surface-Mount Technology lub przewlekany THT – Through Hole Technology) układów elektronicznych z gotowych komponentów pasywnych i aktywnych o dużym stopniu zróżnicowania. Krótkoseryjna produkcja układów elektronicznych, przy jednoczesnej bogatej ofercie firmy, wymusza na liniach produkcyjnych konieczność szybkiej adaptacji.

Montaż realizowany jest automatycznie za pomocą 22 maszyn rozmieszczających elementy i 8 pieców rozpływowych. Sprawdzanie poprawności rozmieszczenia komponentów montażu SMT realizowane jest za pomocą automatycznych systemów wizyjnych, zaś połączenia wykonane za pomocą fali lutowniczej badane są z wykorzystaniem promieniowania Roentgena. Sześć z ośmiu linii produkcyjnych prowadzi montaż całkowicie bezołowiowy.

Oprócz zadań ściśle produkcyjnych, w fabryce realizowanych jest rocznie także około 250 zadań prototypowych, a także prowadzony jest serwis rodzimego sprzętu – również elementów niewytwarzanych w fabryce.

Mimo zaawansowanej automatyzacji, kluczowe komponenty badane są manualnie, przeprowadzane są także testy XRF (X-Ray Fluorescence) w celu sprostania założeniom “zielonej” produkcji. Niektóre duże komponenty, takie jak konektory czy gniazda, są także montowane manualnie.

Końcowe testy funkcjonalne produktów realizowane są za pomocą makiet testujących, zaprojektowanych wyłącznie dla danej rodziny produktów. Przeprowadzana jest także symulacja skrajnych warunków środowiskowych. Stacje testowe zarówno w warstwie sprzętowej, jak i programowej, korzystają niemal wyłącznie z produktów NI.

Filozofia Lean Manufacturing

W całej fabryce realizowana jest koncepcja Lean Manufacturing, tzw. produkcja odchudzona. Inżynierowie w firmie skupiają się na eliminowaniu zbędnych elementów na kolejnych etapach tworzenia finalnego produktu. Pracownicy są poddawani ścisłej kontroli efektywności.

Korzyści, jakie niesie za sobą ten typ zarządzania fabryką to: gwarancja wysokiej jakości produktów, efektywność wykorzystania zasobów, zmniejszenie zapasów w magazynach, dostarczanie produktu na czas, zmniejszenie przestrzeni produkcyjnej oraz zmniejszenie wysiłku pracy ludzkiej. Wprowadzenie filozofii Lean Manufacturing zaowocowało skróceniem średniej drogi pokonywanej przez produkt z około 6000 m do 400 m.

Pakowanie produktów przeprowadzane jest ręcznie, ze szczególnym uwzględnieniem minimalizacji liczby i wielkości opakowań i eliminacji materiałów szkodliwych dla środowiska, np. otuliny piankowe używane do zabezpieczenia zawartości paczek zastępowane są papierem. Zarówno w magazynie gotowych produktów, jak i w magazynie surowych materiałów stosowane są kolorowe, intuicyjne oznaczenia zgodne z Lean Manufacturing.

Współpraca ze studentami

Fabryka jest otwarta dla zwiedzających. Grupy studentów zaproszone do zwiedzania fabryki mają okazję wysłuchać w sali konferencyjnej krótkiej charakterystyki firmy, następnie oprowadzane zostają po fabryce, podążając zgodnie z kierunkiem przepływu produktów – od magazynu materiałów, przez linie produkcyjne, aż do stacji testujących i magazynu gotowych produktów.

Specjalnie na potrzeby gości skonstruowane zostało Demo Center, gdzie prezentowane są możliwości wykorzystania produ któw NI z obszaru software i hardware. Bardzo interesującą demonstracją by ło wykorzystanie platformy PXI do analizowania sygnału video w czasie rzeczywistym, użyte do sterowania kontrolerem popularnego programu Guitar Hero.

Autorzy składają gorące wyrazy wdzięczności pracownikom National Instruments, dzięki którym wyprawa studentów mogła dojść do skutku – Panom Sebastianowi Koziatkowi i Maciejowi Antonikowi. Dziękujemy za cierpliwość, zaangażowanie i otwartość.

Studenckie Koło Naukowe LabVIEW Fan Group
Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej
Politechnika Wrocławska
ul. Bolesława Prusa 53/55
50-317 Wrocław