Rekonfigurerbarhetens nyckelegenskaper

I detta avsnitt presenteras rekonfigurerbarhetens grundläggande principer och nyckelegenskaper.

Ett rekonfigurerbart produktionssystem innefattar produktionsutrustning (jfr. Teknik-del i MTO-modellen 1.4) som snabbt och kostnadseffektivt kan byggas om. Det inbegriper att kunna lägga till utrustning utan att det kräver omfattande inverkan på övriga delsystem av produktionssystemet som hur arbetet organiseras och hur operatörerna kan planera och genomför sitt arbete (jfr. avsnitt 1.4 om MTO-modellen), samt att kunna flytta utrustning enkelt för att den bättre används på en annan plats i fabriken. För att kunna uppnå detta krävs att produktionsutrustning som maskiner och verktyg och även mjukvara är utformade utifrån en rad grundläggande principer och nyckelegenskaper.

Modularitet

Modularitet är en avgörande egenskap för att möjliggöra en enkel rekonfigurering av produktionssystemet. Genom en modulärt uppbyggt produktionssystem kan delar bytas ut alternativt läggas till utan att hela produktionssystemet behöver påverkas negativt. Avgränsade moduler kan utformas relativt oberoende av det övriga systemet och användas på olika platser i produktionssystemet eller återanvändas i andra system, som i en systerfabrik. I en modulär design är funktionaliteten uppdelad i diskreta, sammanhängande och fristående delar med tydliga gränssnitt. Modularitet kan även ses från ett användarperspektiv och då är en modul en standardlösning som enkelt kan återanvändas.

Det finns flera fördelar med att skapa modularitet i sina produktionssystem som möjliggör ökad agilitet:

  • Öka rekonfigurerbarhetsförmågan: Produktionssystemets moduler kan snabbt och enkelt konfigureras och modifieras för att möta förändrade tillverkningskrav.
  • Kunna hantera komplexiteten i ett produktionssystem: Den tekniska utrustningen bryts ner i mindre delar vilket ökar överblickbarheten och minskar komplexiteten. Modulerna kan utformas, produceras, testas, verifieras och valideras relativt oberoende från varandra.
  • Minskar risken till oönskade modifieringar: Eftersom delar i produktionssystemet är mer oberoende av varandra i ett modulärt system minskar risken att förändringar i en del av systemet ger stor oönskad inverkan på en annan del.
  • Förenklat underhåll: Det blir enklare att diagnostisera, underhålla och reparera den tekniska utrustningen.
  • Ekonomiskt fördelaktigt: Modulär teknik är mer kostnadseffektiv eftersom utvecklingen och modifieringen kan ske stegvis per modul.
  • Förenklad styrning och organisation: Parallellt utvecklingsarbete eftersom flera moduler kan utvecklas samtidigt vilket minskar ledtid för utvecklingen.

Svårigheterna med modularisering är att det initialt kräver en stor ansträngning att bygga upp modulsystemet och skapa standardiserade gränssnitt, t.ex. el, vatten och ventilation men även informationssystem och hur produkterna ska transporteras mellan modulerna. Modularisering innebär att även begränsningar byggs in genom att standarder i viss utsträckning begränsar variation och kundanpassning. Begränsningar kan uppstå i form av regler som måste följas vid design av produkter och dess introduktioner, dvs. en tydligare designrymd skapas, och avvikelser från den blir kostsamt.

Integrerbarhet

För att modularitet ska vara användbart krävs standardiserade gränssnitt så att moduler, dvs. maskiner, materialhanteringsutrustning etc., enkelt och kostnadseffektivt kan integreras. Integrationen är ofta nödvändig både i hårdvara samt mjukvaran på flera olika nivåer.

Diagnostiserbarhet

Eftersom en rekonfigurerbar produktionsutrustning är utformad för att plockas ihop och isär i nya konfigurationer om och om igen, är det avgörande att kunna identifiera fel i sammankopplingarna. En diagnos över utrustningens status ska kunna ställas snabbt, korrekt och enkelt. Diagnostiseringen berör även produktionsförmågan. Det ihopsatta produktionssystemet måste ha förmågan att tillverka med rätt kvalitet. Om förutsättningar för diagnostisering inte uppfylls, eller om processen är för komplicerad och resurskrävande kommer systemet att producera med stor variation, vilket inte är önskvärt.

Mobilitet

Att enkelt kunna förflytta utrustning är en annan avgörande egenskap. Rätt maskin eller verktyg behöver kunna befinna sig på den mest lämpliga platsen vid rätt tillfälle. Inom montering kan det röra sig om att kunna förflytta fixturer så väl som att kunna förflytta monteringspersonal, dvs. även planera interaktionen med delsystem M (jfr kap 1.4). Vid en bearbetningslina kan det röra sig om att förflytta transportautomation eller skärmaskiner till en annan del av produktionsprocessen. Mobilitet kan även vara viktigt ur ett större perspektiv, då mellan olika fabriker, där personal, processer, maskiner, arbetssätt, etc. kan förflyttas, t.ex. vid uppstart av en ny produktionsanläggning.

2021-02-11