Kanfit gaat om met COVID-19 en beheert groei met Composites 4.0-systemen

Terwijl ik een artikel voorbereidde over het digitaliseren van composietproductie voor ons juli-nummer, interviewde ik Shachar Fine, EVP van business development, marketing &sales voor Kanfit Ltd. (Nof-Hagalil, Israël), een snelgroeiende, gediversifieerde composietfabrikant en lucht- en ruimtevaartafdeling leverancier. CW noemde kort het gebruik van Bluetooth-sensoren door Kanfit in onze serie fabrieksrondleidingen in 2018 in Israël (zie "Bloeiende pionier in de ruimtevaart bouwt zaken op ..."). In deze blog ga ik dieper in op dit op kunstmatige intelligentie (AI) gebaseerde systeem.

Omgaan met COVID-19

Maar eerst bespraken Shachar Fine en ik kort hoe Kanfit omgaat met COVID-19 en de productie van composieten in stand houdt. “De Israëlische regering heeft richtlijnen uitgevaardigd die bepaalde ‘niet-essentiële’ bedrijven moeten sluiten (bijv. sportscholen, salons, enz.),” legt hij uit, “maar die welke als ‘essentieel’ worden gedefinieerd (bijv. COVID-19 en gezondheidsbenodigdheden, eten, etc.) kunnen in ieder geval werken zolang medewerkers minimaal twee meter uit elkaar blijven. De defensie-industrie kan tot 50% van haar werknemers hebben en de resterende industrie kan tot 30% van haar personeel hebben, zolang deze bedrijven zich houden aan de afstandsvereiste."

"We halen tot 50% van onze medewerkers per ploeg binnen en draaien twee ploegen", zegt Fine. “Een derde ploeg rechtvaardigde zichzelf nooit omdat de productiviteit gewoon te laag was. Ook nu doen we dat niet. Maar we verlengen een aantal van onze diensten. Op afdelingen zoals verspaning, waar medewerkers voornamelijk geautomatiseerde apparatuur bewaken, zullen we bijvoorbeeld 12-uursdiensten draaien. Maar voor afdelingen waar werknemers meer handmatige taken uitvoeren, draaien we diensten van 8-10 uur.” Hij legt uit dat dit in feite is om het productiviteitsverlies als gevolg van de vereiste sociale afstand te compenseren.

Fine gaf aan graag te horen hoe andere composietproducenten zich aanpassen. “Ik weet zeker dat ik zou kunnen leren van wat composietfabrieken in andere delen van de wereld doen. Ik zit in een Business Development Group op WhatsApp hier in Israël en we delen advies over hoe je bedrijfsontwikkeling kunt voortzetten als je elkaar niet kunt ontmoeten of niet kunt reizen. Natuurlijk is de prioriteit om iedereen veilig en gezond te houden.”

Bluetooth vs. RFID-systeem

Zoals uitgelegd in het tourartikel van 2018, werd het geïnstalleerde systeem Kanfit geleverd door een start-up in Tel-Aviv, Trekeye. Het systeem bestaat uit (draadloze) Bluetooth-tags die aan de reiziger van elk onderdeel zijn bevestigd, oftewel de werkorder die met het onderdeel wordt meegestuurd.

Wanneer de werkorder voor een onderdeel is afgedrukt, wordt de tag eraan vastgemaakt en vervolgens afgeleverd bij de productie. Voor samengestelde onderdelen kunnen de volgende stappen het automatisch snijden en afkitten van prepregs of droge versterkingen, layup, preforming/debulking, resin transfer molding (RTM) of vacuümzakken en autoclaafuitharding, trimmen, niet-destructief testen (NDT) en schilderen omvatten. Meestal zijn er meerdere inspecties tussen deze stappen. De procesketen kan ook de montage van kleine en grote metalen onderdelen tot grotere modules omvatten. Het produceren van dergelijke modules, inclusief het installeren van verschillende systemen (bijv. bedrading, isolatie, gedistribueerde stroom, enz.) is een groeiende trend voor leveranciers van lucht- en ruimtevaartniveaus. Zodra de procesketen is voltooid en het onderdeel/de assemblage klaar is voor verzending, wordt de Bluetooth-tag verwijderd en opnieuw gebruikt voor een nieuwe werkorder.

Fine legt uit dat dit tags zijn, geen sensoren. "Een tag voelt niet, maar zendt gewoon een signaal uit", merkt hij op. In dit geval verzendt elk van de Bluetooth-tags elke 10 seconden zijn serienummer. "Antennes ontvangen deze signalen en bepalen de positie van elke tag", zegt Fine. De laatste systeemcomponent is de software, die de gegevens verzamelt, algoritmen toepast om deze te analyseren en reageert met alarmen en/of voorgestelde acties. De Bluetooth-tags werken op batterijen, maar de software waarschuwt wanneer de batterijen bijna leeg zijn en de batterijen langer dan een jaar meegaan.

Kanfit onderzocht met behulp van RFID-tags, maar omdat ze radiofrequentie (elektromagnetische velden) gebruiken om gegevens te verzenden, interfereert metaal met het signaal. “We hebben veel metaal in onze productieomgeving”, legt Fine uit. “Je moet dus bedenken waar je de RFID-antennes in het gebouw plaatst, zodat het signaal van elke tag altijd wordt ontvangen. Als de RFID-tags periodiek niet registreren, komt de hele datastroom in gevaar. Met onze Bluetooth-tags hebben we 100% registratie bewezen. We gooiden ze erin met metalen onderdelen en legden ze bij verschillende antennes. Elke keer pakte het systeem 100% van de tags op.”

Een ander verschil, legt hij uit, is dat de Bluetooth-tags actief zijn en een signaal uitzenden, terwijl RFID-tags doorgaans passief zijn - hun signalen worden alleen opgepikt als ze langs een geschikt geplaatste antenne gaan. “Met de Bluetooth-tags plaats je antennes waar je wilt dat het systeem onderdelen meldt”, zegt Fine. "Er is dus geen technologische beperking zoals bij het RFID-systeem. Je kunt de antennes op een muur, plafond of een werkstation plaatsen. Waar je ze plaatst en hoeveel je in een gebied gebruikt, is een kwestie van welke resolutie je nodig hebt. in een wachtruimte is bijvoorbeeld één antenne aan het plafond voldoende, maar in een ruimte met meerdere processtappen heb je wellicht meerdere antennes nodig.”

Een nadeel van het door Trackeye geïnstalleerde Bluetooth-systeem Kanfit zijn de kosten. "Er is veel infrastructuur", zegt Fine, "en deze Bluetooth-tags kosten dollars, geen centen zoals RFID-tags." Er was ook een belangrijke ontwikkeling waarbij Trekeye-ontwikkelaars ter plaatse moesten zijn. "Ze hebben ons geholpen de antennes te lokaliseren, zodat de informatie die we verzamelden, was geoptimaliseerd voor wat we probeerden te bereiken", legt hij uit. “Ze leerden ons hoe we problemen met overlappende delen van antennes kunnen aanpakken, zodat het systeem niet in de war raakt doordat één tag door twee antennes met dezelfde intensiteit wordt gelezen. Het was een proces.”

Deelkaarten en spaghettidiagrammen

Nadat het systeem was geïnstalleerd en werkte, werden onder meer deelkaarten en spaghetti-diagrammen geretourneerd. “Onze IT-afdeling had de online kaart altijd openstaan ​​voor het systeem”, legt Fine uit. “Als een werknemer op zoek was naar een onderdeel, gingen ze naar de IT, vonden het onderdeel snel en gingen het vervolgens ophalen in de fabriek. Het was heel gemakkelijk om te zien waar alle onderdelen waren.”

Hij legt uit dat Kanfit duizenden onderdelen over de hele productievloer heeft (3.000 openstaande werkorders per minuut), "en het is geen gestandaardiseerde assemblagelijn. De mix van onderdelen die worden aangebracht, verandert en sommige onderdelen vereisen andere stappen dan andere. Zo wordt niet elk onderdeel geautoclaveerd of machinaal bewerkt. Als je een onderdeel ziet, weet je niet altijd of het op de goede plek zit. U moet het papierwerk van het onderdeel controleren om dat te begrijpen”

Het Trekeye-systeem werkte echter verbazingwekkend goed. “Ook al was het geen goedkoop systeem, de ROI (return on investment) was erg kort”, zegt Fine. “Het systeem heeft een zeer geavanceerde AI. Het wachtte niet tot er een onderdeel ontbrak. Het zou een sms (sms) naar de manager sturen dat het "ABC" -gedeelte naar het verkeerde station was gegaan. Er werd niet gewacht. Het systeem waarschuwt als een onderdeel zijn normale route niet volgt.”

Deze deelroutes of paden worden weergegeven op zogenaamde spaghettikaarten. "Deze tonen de paden van de onderdelen door onze fabrieks- en procesketens", zegt Fine. “We begonnen trends te zien. Als ingenieurs bijvoorbeeld de werkorders voor onderdelen maakten, voerden ze inspectiestappen uit op basis van hun kennis en ervaring. Onderdelen zouden eerst naar de inspectie gaan voordat ze naar het volgende station gaan. De spaghetti-diagrammen zouden laten zien dat je sommige acties kon veranderen en de afstand die delen aflegden, kon verkleinen. We zouden een deel heen en weer zien gaan tussen afdelingen voor meerdere acties. We zouden dan bij de techniek zitten en vragen waarom het heen en weer gaat? Hoe kunnen we bijvoorbeeld vier keer terugbrengen tot twee keer? Dit is gemakkelijk te zien in de grafiek, maar moeilijk te zien in de dagelijkse operaties op de vloer, en ook wat het werkelijke effect van dat heen en weer is op de totale productie. Je kunt de stappen als regelitems zien terwijl je ze in de werkorder schrijft, maar om de paden in de spaghetti-grafiek te zien, zijn meer gegevens en een visualisatie van die gegevens die echte impact hebben.'

"Dit heeft ons ook geholpen toen we naar onze nieuwe, grotere faciliteit zijn verhuisd", voegt Fine toe. “Een van de lessen die we hebben geleerd, is om de inspectieafdeling centraal in het productiegebied te situeren. Dus ik ben er zeker van dat de AI ons in de loop van de tijd zal blijven helpen om machines en stations beter te lokaliseren, en zelfs als onze onderdelen en operaties in de loop van de tijd veranderen. Het kan ook tools volgen.”

Een ander voordeel is dat Kanfit kan bijhouden hoeveel tijd een onderdeel op elk station doorbrengt. "Hoewel we dit nog niet hebben geïmplementeerd, zou het de tijd kunnen verminderen die werknemers besteden aan het invoeren van dergelijke gegevens", merkt Fine op. "We hebben nog steeds een ERP-systeem waarin de medewerkers rapporteren, maar het Bluetooth-tagsysteem gaf meer details over wanneer een onderdeel een station binnenkwam en verliet, enz."

Fine merkt op dat deze controlesystemen voor onderdelen en gereedschappen de ERP niet vervangen, maar moeten worden geïntegreerd om ermee te kunnen werken. “We blijven ons ERP-systeem in-house ontwikkelen omdat we grote klanten hebben en die allemaal hun eigen wensen hebben. We moeten dus veel in ons systeem doorontwikkelen om alle informatie te bieden die elke klant wil.” Maar hij ziet de kracht van de Bluetooth-tag/AI-technologie om deze systemen te verbeteren, en het voordeel in verdere efficiëntie die dat biedt.

Geen gegevensinvoer

Moest u per onderdeel veel gegevens invoeren bij het aanmaken van de werkbon en het bevestigen van de sensor? "Nee, dat is het meest verbazingwekkende", zegt Fine. “Er waren geen gegevensinvoer. Het is het AI-systeem. Het enige dat het ontving waren de werkordernummers. Deze bestaan ​​uit letters en cijfers, maar er zit een soort logica in de manier waarop we deze bedenken en wat ze betekenen. De AI moet dit hebben geleerd. Toen het eenmaal gegevens begon te verzamelen, leerde het waar de onderdelen moesten zijn. Alle 'ABC'-werkorders waren bijvoorbeeld alleen van metaal en waren nooit bedoeld om naar de composietafdeling te gaan. Dus toen een metalen onderdeel per ongeluk naar de composietafdeling ging, sloeg het systeem alarm. Zelfs de AI-ontwerpers waren verbaasd over hoe snel het systeem leerde. We hebben aanvankelijk 100 onderdelen getest. Het leerde binnen deze eerste batch.”

Fine legt uit dat dit is waarvoor het systeem is ontworpen. Trekeye begon in ziekenhuizen en werkte samen met een onderhoudsbedrijf voor mobiele medische apparaten dat hielp bij het onderhouden van bloeddrukmanchetten, thermometers, monitors, enz. Dat bedrijf klaagde dat ze 80% van de tijd van de onderhoudstechnicus besteedden aan het zoeken naar de apparaten die onderhoud nodig hadden. "Met dit systeem zou de technicus binnenkomen, verbinding maken met het systeem en precies zien waar alle apparaten zich in het ziekenhuis bevonden", zegt Fine. “Een bijkomend voordeel was dat de diefstallen afliepen. Telkens wanneer iemand met een apparaat naar buiten zou lopen, alarmeerde het systeem en werd er een beveiligingsbeambte gestuurd om het apparaat op te halen.”

Toekomstige implementatie

Helaas is Trekeye als startup niet door de kritieke "Death Valley"-fase gekomen en is niet langer actief. "We hebben alles wat we nodig hebben om het systeem draaiende te houden, behalve iemand die er toezicht op houdt", zegt Fine. “Voor zo'n systeem kun je niet zomaar een algemene IT'er hebben. Je hebt iemand nodig die zeer bedreven is in AI. We zijn ook net klaar met verhuizen naar onze nieuwe faciliteit en hebben het systeem nog niet opnieuw opgestart.” Hij heeft gezocht naar een ander bedrijf dat iets soortgelijks doet, maar zegt dat hij nog niets heeft gevonden dat aan de behoeften van Kanfit voldoet. "We zullen een manier vinden om het snel weer in gebruik te nemen", voegt hij eraan toe.

Dus, wat is het echte voordeel? “Ten eerste:wat je niet kunt meten, kun je ook niet managen”, zegt Fine. “Ten tweede is de hoeveelheid data die we hebben zo enorm, zelfs voor ons als een kleine fabriek, dat we het punt voorbij zijn dat we een of meer personen hebben die al deze data kunnen verwerken. Ik kan me niet eens voorstellen hoe dit moet zijn voor Boeing of Airbus. We moeten de machines nu met elkaar laten praten. Laat ze doen waar ze goed in zijn en laat ons mensen naar het grote geheel kijken en nieuwe oplossingen ontwikkelen op basis van wat ze ons kunnen laten zien.”

Blijf op de hoogte voor meer blogs over Composites 4.0 en CW ’s hoofdartikel in juli.