Lights-Out Manufacturing: Volledige automatisering in fabrieken bereiken

Lights-out manufacturing is een techniek die volledig-geautomatiseerde technologie gebruikt om een productiefabriek te draaien met weinig tot geen menselijke interventie. Dit vereist de ondersteuning van meerdere technologieën zoals machine learning en high-frequentie dataverzameling.

Het is al lang de droom van veel fabrikanten om een set-it-and-forget-it mindset voor productie te gebruiken. Simpelweg op werk komen, de machines in gang zetten, de lichten uitdoen, en de deur uitgaan. Geen werknemers. Geen mensen in het gebouw. Alleen machines die doen wat ze het beste doen - accurate, herhaalde taken met snelheden ver ver boven hun homo sapiens tegenhangers.

Dit zou werkplekongevallen drastisch reduceren, de kosten om de faciliteit goed verwarmd of gekoeld te houden, en de arbeidskosten zelf. Fabrikanten zouden minder kwaliteitsproblemen tegenkomen, omdat - in tegenstelling tot mensen - machines hun gedrag exact kunnen repliceren, dag in, dag uit.

Deze 24-uurs productiefaciliteiten klinken als pure fantasie, maar ze zijn vandaag de dag realiteit in manufacturing-faciliteiten over de hele wereld. Er is geen twijfel. Hoewel de meeste faciliteiten in de vroege fasen zijn van het automatiseren van productieactiviteiten, worden automatiseringsoplossingen steeds vaker aangenomen in de industrie.

Wat is Lights-Out Manufacturing?

Lights-out manufacturing (ook bekend als een "donkere fabriek") is een productiemethode die weinig tot geen menselijke interactie vereist - eigenlijk op zichzelf draaiend, zelfs in een donkere en anders lege fabriek.

Om dit te bereiken, moet u in staat zijn om elke enkele stap van het productieproces te automatiseren. Bedrijven die deze strategie gebruiken, doen dit met een tech stack die meestal machine vision, additieve manufacturing-apparatuur (3D-printen), industriële IoT, edge computing, cloud data, machine learning en robotica omvat.

Een voorbeeld van een bedrijf dat deze techniek met groot effect gebruikt, is FANUC, die een lights-out fabriek gebruikt om robots en manufacturing-systemen te produceren zonder enige menselijke hulp.

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

We begrijpen dat fabrikanten in de vroege fasen zijn van het introduceren van automatisering in hun operaties. In de kern van het mogelijk maken van automatisering zit accurate productiedata die besluitvorming voor mensen en machines kan drijven. Met data rechtstreeks van de controle van apparatuur, kunnen fabrikanten beginnen met het introduceren van automatisering gebaseerd op de prestaties en gezondheid van hun machines.

Dit kan zo simpel zijn als real-time OEE-data tonen op dashboards boven de shopfloor of zo geavanceerd als high-frequentie data verzamelen om voorspellend onderhoud mogelijk te maken.

Automatiseer Machinedata Verzameling

Boek een Demo

De Voordelen van een Lights-Out Productie

Volledige automatisering kan van uitzonderlijk voordeel zijn, vooral in vijandige manufacturing-omgevingen zoals die oliën en smeermiddelen, bijtende chemicalen, rookgassen, etc. bevatten. Immers, robots kunnen gemaakt worden uit veel meer duurzame componenten dan die van hun menselijke tegenhangers.

Terwijl de meeste fabrikanten op dit moment niet streven naar end-to-end automatisering, gebruiken de meeste wel veel van de processen die volledige automatisering onderliggen, en met groot voordeel. De kernvoordelen van lights-out manufacturing zijn kosten verlagen en grotere efficiëntie drijven, maar omvatten ook:

• Ongevallen verminderen en werknemersveiligheid verhogen
• Operationele efficiëntie verbeteren
• Schroot en herwerk verminderen via grotere productieconsistentie
• Geavanceerdere onderhoudsstrategieën drijven

De Uitdagingen van Lights-Out Manufacturing

Het zou niet passen om alleen de voordelen van een volledig autonoom fabriek te benoemen. Hieronder schetsen we de uitdagingen die een fabrikant kan tegenkomen bij het uitrollen van een donkere fabriek.

Technische Uitdagingen

Het aandoen van het licht is zo simpel als een schakelaar omleggen. Helaas kan het opzetten van volledig geautomatiseerde processen een hoog-technische uitdaging zijn die een significante investering kan vereisen. Echter, oplossingen als MachineMetrics stellen fabrikanten in staat om eenvoudig en snel machinedata te verzamelen en te gebruiken om processen te automatiseren, met ROI in zowiezo 5 dagen.

Complexe Productie

Eenvoudige, herhaalbare taken passen het beste bij automatisering. Meer complexe taken, alsook kleinschalige productieruns en operaties, kunnen moeilijker zijn om automatisering uit te rollen of genoeg waarde te ervaren.

Veiligheid en Falen Preventie

Er is een vangnet met geen mensen die productie monitoren. Als er iets misgaat, is er misschien niemand om het op te vangen, wat kan resulteren in duizenden dollars aan schrootonderdelen, of significante schade aan machines. Gelukkig kunnen remote monitoring en geautomatiseerde machine-falendetectie werken om deze problemen te vermijden.

Hoe zit het met Onderhoud in een Lights-Out Fabriek?

Lights-out fabrikanten moeten ook voorbereid zijn op eventualiteiten zoals onderhoud. Terwijl machines minder geneigd tot fouten zijn dan menselijke operators, veranderen ze de wetten van chaos niet. Machines slijten. Tools zullen breken. Echter, automatisering kan de impact van dergelijke instanties aanzienlijk verminderen door downtime te vernauwen en, soms, zelfs dynamisch te plannen voor reparaties.

Door een high-frequentie data-adapter te benutten, kunnen fabrikanten apparatuur remote monitoren op afwijkingen. Met de toevoeging van machine learning-technologie om patronen rondom uitvallen te zoeken, kan dit type systeem gebruikt worden voor zowel voorspellend als voorschrijvend onderhoud, de twee meest geavanceerde manufacturing-onderhoudstechnieken die vandaag beschikbaar zijn.

MachineMetrics biedt een high-frequentie data-adapter die de computersystemen van manufacturing-apparatuur benut om machinedata vast te leggen met een snelheid van 1000 datapunten/seconde - geen garantie-ongeldigmakende acties of sensors vereist. Naast het nauwkeurig voorspellen wanneer onderhoud nabij is, soms veertig minuten voordat een menselijke operator het zou beseffen, kunnen machines remote gestopt worden voordat enige schade ontstaat.

Eigenlijk alles wat een machine kan doen, kan remote beheerd worden door een mens of via een tech-gebaseerd beslissingsboomstructuur dat resulteert in volledige automatisering gebaseerd op de real-time omstandigheden van de machine zelf, de faciliteitsproductiedoelen, kwaliteitsborging, en meer. Naast het automatisch stoppen van een machine voor reparaties voordat verdere slijtage of schade aan omringende machines ontstaat, kan dit systeem ook voorschrijvend onderhoud bieden, met if-then scenario voorspellingen voor verschillende acties met betrekking tot de machine.

Onze tools bieden fabrikanten de middelen voor machinediagnostiek, tooling-optimalisatie zodat fabrikanten minder breuk hebben en ideale throughput, kwaliteitsoptimalisatie gebaseerd op tool chatter detectie, en, natuurlijk, voorspellend onderhoud. Ze weerstaan zelfs vijandige manufacturing-omgevingen, in tegenstelling tot aftermarket sensor-oplossingen.