Бессветовое производство: Достижение полной автоматизации на фабриках

Бессветовое производство (lights-out manufacturing) — техника, использующая полностью автоматизированные технологии для запуска производственной фабрики с малым или нулевым человеческим вмешательством. Это требует поддержки множественных технологий вроде машинного обучения и высокочастотного сбора данных.

Мечта многих производителей — использовать мышление «настроил и забыл» для производства. Просто приди на работу, запусти станки в движение, выключи свет и уйди через дверь. Никаких рабочих. Никаких людей в здании вообще. Только станки делают то, что они делают лучше всего — точные, повторяющиеся задачи со скоростями, далеко превышающими их контрерпов homo sapiens.

Это драматически сократило бы производственные травмы, стоимость поддержания объекта хорошо обогретым или охлаждённым, и стоимость труда. Производители столкнулись бы с меньшими проблемами качества, потому что — в отличие от людей — станки могут реплицировать своё поведение точно, день за днём.

Эти 24-часовые производственные объекты звучат как чистая фантазия, но они реальность сегодня на производственных объектах по всему миру. Вопроса нет. Хотя большинство объектов на ранних стадиях автоматизации производственных активностей, решения автоматизации всё чаще принимаются по всей отрасли.

Что такое бессветовое производство?

Бессветовое производство (также известное как «тёмная фабрика») — производственный метод, требующий мало или никакого человеческого взаимодействия — по сути работающий сам по себе, даже в тёмном и ином пустом заводе.

Для достижения этого вам нужно уметь автоматизировать каждый шаг производственного процесса. Компании, использующие эту стратегию, делают это со стеком технологий, обычно включающим машинное зрение, аддитивное производственное оборудование (3D-печать), промышленный IoT, Edge-вычисления, облачные данные, машинное обучение и робототехнику.

Один пример компании, использующей эту технику с большим эффектом — FANUC, использующая бессветовую фабрику для производства роботов и производственных систем без какого-либо человеческого вмешательства.

FANUC успешно запустила бессветовую фабрику, позволяя их роботам строить роботов без значительного человеческого вмешательства. [Источник]

Мы понимаем, что производители на ранних стадиях внедрения автоматизации в своих операциях. В ядре включения автоматизации лежат точные производственные данные, способные драйвить принятие решений для людей и машин. С данными прямо от контроля оборудования производители могут начинать внедрять автоматизацию на основе производительности и здоровья своих станков.

Это может быть просто как показ реальных OEE-данных на дашбордах над цехом или так же сложно как сбор высокочастотных данных для включения предиктивного обслуживания.

Автоматизируйте сбор машинных данных

Забронируйте демо

Преимущества бессветового производства

Полная автоматизация может быть исключительно полезной, особенно в враждебных производственных средах, содержащих масла и смазочные материалы, едкие химикаты, пары и т.д. В конце концов, роботы могут быть сделаны из гораздо более долговечных компонентов, чем их человеческие контрерпы.

Пока большинство производителей в настоящее время не нацелены на end-to-end автоматизацию, большинство сейчас используют или намереваются использовать многие процессы, лежащие в основе полной автоматизации, и с большим эффектом. Основные преимущества бессветового производства — сокращение затрат и повышение большей эффективности, но также включают:

• Сокращение аварий и повышение безопасности рабочих
• Повышение операционной эффективности
• Сокращение брака и переработки через большую производственную консистентность
• Движение к более продвинутым стратегиям обслуживания

Вызовы бессветового производства

Нельзя только адресовать преимущества полностью автономной фабрики. Ниже мы обрисуем вызовы, которые производитель может адресовать при развёртывании тёмной фабрики.

Технические вызовы

Включение света — просто нажатие выключателя. К сожалению, настройка полностью автоматизированных процессов может быть высокотехническим вызовом, требующим значительных инвестиций. Однако решения вроде MachineMetrics позволяют производителям легко и быстро собирать и использовать машинные данные для автоматизации процессов, с ROI происходящим за 5 дней.

Сложное производство

Простые, повторяющиеся задачи — лучшее подходит для автоматизации. Более сложные задачи, а также малые производственные запуски и операции могут оказаться сложнее для развёртывания автоматизации или получения достаточной ценности.

Безопасность и предотвращение сбоев

Есть подвох с отсутствием людей, мониторящих производство. Если что-то пойдёт не так, может не быть никто, чтобы поймать это, что может привести к тысячам долларов бракованных деталей или значительному ущербу станкам. К счастью, удалённый мониторинг и автоматизированное обнаружение сбоев станков могут работать для избежания этих проблем.

А как же обслуживание в бессветовой фабрике?

Бессветовые производители также должны быть готовы к итогам вроде обслуживания. Пока станки могут быть менее склонны к ошибкам, чем операторы-люди, они не меняют законы хаоса. Машины изнашиваются. Инструменты ломаются. Однако автоматизация может заметно сократить влияние таких случаев, сужая простой и иногда даже динамически планируя ремонты.

Используя адаптер высокочастотных данных, производители могут мониторить оборудование удалённо на предмет аномалий. С добавлением технологий машинного обучения для поиска паттернов вокруг поломок, такая система может использоваться для предиктивного и прескриптивного обслуживания — двух самых продвинутых техник производственного обслуживания, доступных сегодня.

MachineMetrics предлагает адаптер высокочастотных данных, использующий компьютерные системы производственного оборудования для захвата машинных данных со скоростью 1000 точек данных/секунду — без действий, аннулирующих гарантию, или датчиков. Помимо точного предсказания, когда обслуживание близко, иногда за сорок минут до того, как оператор-человек осознает это, станки могут быть остановлены удалённо до возникновения любого ущерба.

По сути, всё, что станок может сделать, может управляться удалённо человеком или через tech-based decision tree, приводящий к полной автоматизации на основе реальных обстоятельств самого станка, производственных целей объекта, качества и многого другого. Помимо автоматической остановки станка для ремонта до причинения дальнейшего износа или ущерба окружающим станкам, эта система может предлагать прескриптивное обслуживание, предоставляя if-then сценарийные предсказания для разных действий касательно станка.

Наши инструменты дают производителям ресурсы для диагностики станков, оптимизации оснастки для меньшего лома и идеальной пропускной способности, оптимизации качества на основе обнаружения вибрации инструмента, и, конечно, предиктивного обслуживания. Они даже выдерживают враждебные производственные среды, в отличие от aftermarket сенсорных решений.