Wat is Lights Out-productie? Volledige automatisering verkennen

Lights out manufacturing is een techniek die volledig geautomatiseerde technologie gebruikt om een ​​productiefabriek te runnen met weinig of geen menselijke tussenkomst. Dit vereist de ondersteuning van meerdere technologieën, zoals machine learning en hoogfrequente gegevensverzameling.

Het is de droom van veel fabrikanten om een ​​set-it-and-forget-it-mentaliteit te gebruiken voor productie. Ga gewoon naar je werk, zet de machines in beweging, doe de lichten uit en ga de deur uit. Geen arbeiders. Er zijn helemaal geen mensen in het gebouw. Gewoon machines die doen waar ze goed in zijn:nauwkeurige, herhaalde taken met snelheden die veel sneller zijn dan hun homo sapien-tegenhangers.

Dit zou het aantal arbeidsongevallen, de kosten om de faciliteit goed verwarmd of gekoeld te houden en de arbeidskosten zelf drastisch verminderen. Fabrikanten zouden ook minder kwaliteitsproblemen ondervinden, omdat de machines, in tegenstelling tot mensen, hun gedrag dag in, dag uit exact kunnen nabootsen.

Deze 24-uurs productiefaciliteiten klinken als pure fantasie, maar zijn tegenwoordig realiteit in productiefaciliteiten over de hele wereld. Er is geen vraag. Hoewel de meeste faciliteiten zich in de vroege stadia van automatisering van productieactiviteiten bevinden, worden automatiseringsoplossingen steeds vaker toegepast in de hele branche.

Wat is Lights Out-productie?

Lights out-productie (ook bekend als een 'donkere fabriek') is een productiemethode die weinig tot geen menselijke interactie vereist, die in wezen op zichzelf draait, zelfs in een donkere en anderszins lege fabriek.

Om dit te bereiken, moet u elke stap van het productieproces kunnen automatiseren. Bedrijven die deze strategie gebruiken, doen dit met een tech-stack die meestal machine vision, additive manufacturing-apparatuur (3D-printen), industrieel IoT, edge computing, cloudgegevens, machine learning en robotica omvat.

Een voorbeeld van een bedrijf dat deze techniek met groot succes gebruikt, is FANUC, dat een fabriek zonder licht gebruikt om robots en productiesystemen te produceren zonder menselijke tussenkomst.

Fanuc heeft met succes een lights out-fabriek gelanceerd, waardoor hun robots robots kunnen bouwen zonder veel menselijke tussenkomst. [Bron]

We begrijpen dat fabrikanten zich in de beginfase bevinden om automatisering binnen hun activiteiten te introduceren. De kern van het mogelijk maken van automatisering zijn nauwkeurige productiegegevens die de besluitvorming voor mens en machine kunnen stimuleren. Met gegevens rechtstreeks van de besturing van apparatuur, kunnen fabrikanten beginnen met het invoeren van automatisering op basis van de prestaties en gezondheid van hun machines.

Dit kan zo simpel zijn als het tonen van realtime OEE-gegevens op dashboards boven de werkvloer of zo geavanceerd als het verzamelen van hoogfrequente gegevens om voorspellend onderhoud mogelijk te maken.

Automatiseer het verzamelen van machinegegevens

De voordelen van een Lights Out-productie

Volledige automatisering kan een uitzonderlijk voordeel zijn, vooral in vijandige productieomgevingen zoals die met oliën en smeermiddelen, bijtende chemicaliën, dampen, enz. Robots kunnen immers worden gemaakt van veel duurzamere componenten dan die van hun menselijke tegenhangers.

Hoewel de meeste fabrikanten op dit moment niet streven naar end-to-end automatisering, doen de meeste dit momenteel wel of zijn ze van plan om veel van de processen te gebruiken die ten grondslag liggen aan volledige automatisering, en met groot voordeel. De belangrijkste voordelen van Lights-Out-productie zijn het verlagen van de kosten en het verhogen van de efficiëntie, maar omvatten ook:

• Verminder ongevallen en verhoog de veiligheid van werknemers
• Verbeter de operationele efficiëntie
• Verminder afval en herbewerking door een grotere productieconsistentie
• Meer geavanceerde onderhoudsstrategieën aansturen

De uitdagingen van Lights-Out Manufacturing

Het zou niet gepast zijn om alleen de voordelen van een volledig autonome fabriek te bespreken. Hieronder schetsen we de uitdagingen die een fabrikant kan aanpakken bij het uitrollen van een donkere fabriek.

Technische uitdagingen

Het licht aandoen is net zo eenvoudig als het indrukken van een schakelaar. Helaas kan het opzetten van volledig geautomatiseerde processen een zeer technische uitdaging zijn die een aanzienlijke investering kan vergen. Met oplossingen zoals MachineMetrics kunnen fabrikanten echter gemakkelijk en snel machinegegevens verzamelen en gebruiken om processen te automatiseren, met een ROI in slechts 5 dagen.

Complexe productie

Eenvoudige, herhaalbare taken zijn het meest geschikt voor automatisering. Complexere taken, evenals kleinschalige productieruns en operaties, kunnen moeilijker blijken te zijn om automatisering uit te rollen of voldoende waarde te ervaren.

Veiligheid en preventie van storingen

Er is een addertje onder het gras als er geen mensen zijn die de productie controleren. Als er iets misgaat, is er misschien niemand om het op te vangen, wat kan resulteren in duizenden dollars aan schrootdelen of aanzienlijke schade aan machines. Gelukkig kunnen bewaking op afstand en geautomatiseerde detectie van machinefouten werken om deze problemen te voorkomen.

Hoe zit het met onderhoud in een Lights Out Factory?

Lights out-fabrikanten moeten ook voorbereid zijn op eventualiteiten zoals onderhoud. Hoewel machines minder vatbaar zijn voor fouten dan menselijke operators, veranderen ze de wetten van de chaos niet. Machines slijten. Gereedschap gaat kapot. Automatisering kan de impact van dergelijke gevallen echter aanzienlijk verminderen door de uitvaltijd te beperken en soms zelfs dynamisch reparaties te plannen.

Met behulp van een hoogfrequente dataadapter kunnen fabrikanten apparatuur op afstand controleren op eventuele afwijkingen. Met de toevoeging van machine learning-technologie om patronen rond storingen te zoeken, kan dit type systeem worden gebruikt voor zowel voorspellend als prescriptief onderhoud, de twee meest geavanceerde productieonderhoudstechnieken die momenteel beschikbaar zijn.

MachineMetrics biedt een hoogfrequente dataadapter die gebruikmaakt van de computersystemen van productieapparatuur om machinegegevens vast te leggen met een snelheid van 1000 datapunten/seconde - geen acties waarbij garantie vervalt of sensoren nodig zijn. Naast het nauwkeurig voorspellen wanneer onderhoud nabij is, soms veertig minuten voordat een menselijke operator het zou beseffen, kunnen machines op afstand worden gestopt voordat er schade optreedt.

In principe kan alles wat een machine kan doen op afstand worden beheerd door een mens of via een op technologie gebaseerde beslissingsboom die resulteert in volledige automatisering op basis van de realtime omstandigheden van de machine zelf, de productiedoelen van de faciliteit, kwaliteitsborging en meer. Naast het automatisch stoppen van een machine voor reparaties voordat verdere slijtage of schade aan omliggende machines wordt veroorzaakt, kan dit systeem ook voorgeschreven onderhoud bieden, en als-dan-scenariovoorspellingen voor verschillende acties met betrekking tot de machine.

Onze tools bieden fabrikanten de middelen voor machinediagnose, tooling-optimalisatie zodat fabrikanten minder breuk en ideale doorvoer hebben, kwaliteitsoptimalisatie op basis van toolchatter-detectie en, natuurlijk, voorspellend onderhoud. Ze zijn zelfs bestand tegen vijandige productieomgevingen, in tegenstelling tot aftermarket-sensoroplossingen.