5 façons dont les fabricants peuvent utiliser l'analyse de données pour améliorer leur efficacité

Que vous examiniez les processus de votre atelier ou les performances de vos machines, l'analyse des données vous aide à identifier des modèles et à prévoir les résultats. Si elles sont exploitées correctement, ces informations peuvent avoir un effet positif sur votre productivité et vos résultats. Voici ce que vous devez savoir sur l'utilisation des données pour améliorer l'efficacité de la fabrication.

On ne sait pas quand la quatrième révolution industrielle a commencé, mais la plupart des experts de la fabrication s'accordent à dire qu'elle est là et bat son plein. Alors que les révolutions industrielles précédentes nous ont apporté une efficacité accrue grâce à la mécanisation, à l'énergie électrique puis à l'électronique, « l'industrie 4.0 » concerne les données et la numérisation. Il s'agit d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique, de jumeaux virtuels, de réalité augmentée, de simulation informatique, de systèmes cyber-physiques et bien plus encore.

Une grande partie de l'industrie 4.0 s'articule autour de son homologue axé sur les données :l'Internet industriel des objets (IIoT), et est en partie rendu possible par celui-ci. Tout comme les consommateurs ont adopté les smartphones, les voitures intelligentes et les appareils intelligents au cours de la dernière décennie, les fabricants ont commencé à utiliser des technologies intelligentes similaires, notamment des machines-outils, des robots et des systèmes logiciels.

Cas d'utilisation de l'analyse de données dans le secteur manufacturier

Toutes ces technologies génèrent des quantités massives de données. Certains l'appellent "big data". Peu importe son nom, c'est ce que vous en faites qui compte. Voici quelques bonnes utilisations de ces données dans la fabrication :

• Analyser les besoins en consommation d'énergie d'une usine, ce qui aide les fabricants à identifier les équipements inefficaces et à réduire les coûts.
• Analyser la durée de vie des outils de coupe, ce qui permet aux ateliers d'usinage d'améliorer leurs opérations de tournage, de fraisage et de perçage.
• L'analyse des temps d'arrêt sur ces mêmes machines-outils offre une vue sans précédent sur les causes profondes du faible OEE (efficacité globale de l'équipement).

Le résultat de tous ces efforts d'analyse est une disponibilité supplémentaire de la machine, des processus plus prévisibles, une meilleure qualité des pièces et moins de déchets. Plus important encore, les mégadonnées et l'IIoT sont les grands égaliseurs entre les pays à faibles coûts de fabrication et tous les autres habitants de la planète.
 

Comment commencer à améliorer l'efficacité avec les données et la technologie

Entrer dans ce monde est plus facile que vous ne le pensez. Oui, chacune des cinq technologies décrites ci-dessous peut nécessiter un investissement en temps, en capital ou les deux, mais le retour sur investissement dans la plupart de ces implémentations est généralement assez rapide. Et si vous disposez d'une machine-outil CNC relativement récente et d'un câble Ethernet, il y a de fortes chances que vous puissiez commencer à collecter des données presque immédiatement.

Voici cinq façons d'utiliser la technologie et les données pour améliorer l'efficacité opérationnelle :

1 :Passer au zéro papier

Les données circulent dans les deux sens dans une entreprise de fabrication numérique. Si votre atelier s'appuie toujours sur des carnets de commandes papier, des listes d'outils et des feuilles de configuration, il est temps de les passer au format électronique. C'est selon Ryan Zimmermann, directeur du développement commercial chez Visual Knowledge Share Ltd., un atelier de fabrication devenu développeur de logiciels. Zimmermann note que les instructions de travail numériques favorisent la normalisation, aident à éliminer les erreurs et rationalisent considérablement les opérations. Il réalise tout cela via une documentation électronique contrôlée par révision contenant des images, des vidéos et du texte qui peuvent être diffusés n'importe où dans l'atelier.

« Nous éliminons la trace écrite », dit-il. «Nous éliminons partout les classeurs de papier et nous éliminons tous les problèmes rencontrés par les magasins qui s'appuient sur les connaissances tribales. De plus, comme les instructions de travail numériques sollicitent les commentaires des opérateurs, elles garantissent la conformité tout en offrant des niveaux de traçabilité plus élevés pour les activités pilotées par l'homme."

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2 : Partager des informations

Le savoir tribal est potentiellement un problème majeur pour toute entreprise. Les informations non écrites qui ne sont pas connues des autres au sein d'une entreprise signifient que des connaissances importantes ne sont pas transmises aux jeunes travailleurs.

Quelqu'un qui peut parler longuement des dangers du savoir tribal est Jeff Rizzie, directeur de l'usinage numérique chez Sandvik Coromant.

"Un bon machiniste peut mettre la main sur une machine ou écouter la broche et savoir immédiatement s'il y a un problème", a-t-il déclaré. « Mais que se passe-t-il lorsque cette personne quitte l'entreprise ? » La meilleure façon d'éliminer ce risque est de collecter des données de fabrication à partir de machines-outils à commande numérique, a déclaré Rizzie, puis de les analyser pour déterminer les variables qui nuisent à la productivité dans le processus de fabrication. Comme indiqué précédemment, un équipement plus récent offre déjà cette capacité, à condition que le magasin soit en réseau et que vous disposiez d'un endroit pour stocker ces données. Sandvik Coromant offre un tel espace :il s'appelle Machining Insights et, comme de nombreux systèmes de ce type, il fournit une multitude de tableaux de bord et de capacités de création de rapports qui facilitent l'analyse et l'amélioration des processus.

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3 :Connectez-vous

Vous n'avez pas l'une de ces nouvelles machines-outils ? Ce n'est pas grave, car il existe de nombreux adaptateurs de rechange disponibles pour les équipements hérités qui rendent les machines CNC au moins quelque peu bavardes. Cela dit, il est peut-être temps de faire une mise à niveau.

Le spécialiste des produits d'Okuma America, Brad Klippstein, coche de nombreuses fonctionnalités d'usinage numérique disponibles sur les nouvelles commandes de la série OSP de l'entreprise, y compris la gestion de la durée de vie des outils, l'évitement des collisions, la surveillance virtuelle (3DVM) et peut-être le plus important pour tous ceux qui cherchent à collecter des données machine, les communications MTConnect protocole.

"Nous avons également introduit un nouveau produit appelé Connect Plan", dit-il. "Il vous permet de connecter plusieurs millésimes et marques de machines-outils via notre interface, et il agit comme un référentiel central pour collecter des informations et les afficher dans un format lisible par l'homme sur un visualiseur de tableau de bord intégré."

4 :Obtenir vos données en temps réel

Poussez le concept de numérisation un peu plus loin et vous entrez dans le territoire du MES (système d'exécution de la fabrication). Andrew Robling, chef de produit principal chez Epicor Software Corp., explique que le MES permet aux fabricants de collecter des données directement à partir de machines-outils équipées de capteurs et d'autres équipements. Cela inclut les informations OEE, les quantités de travaux, les données de qualité et les informations liées au processus telles que la pression d'huile et la température de la broche. Ces données peuvent ensuite être affichées sous diverses formes, notamment des panneaux d'affichage en temps réel dans l'atelier, ou utilisées pour alerter les gens qu'il y a un problème. Pourtant, Robling a noté que le MES fait bien plus que la collecte et l'analyse de données. Il fournit une suite complète de fonctionnalités de planification, de surveillance et de gestion de la maintenance qui peuvent servir de cœur à toute initiative de fabrication numérique.

"Un client avec qui j'ai travaillé récemment a déclaré avoir constaté une augmentation de 70 % de la productivité globale", note-t-il. "Un autre a bénéficié d'une réduction de 13 % des coûts sur une gamme de produits clés, tandis qu'un autre encore a réduit son coût de la qualité de 600 000 USD par an après avoir mis en œuvre une solution MES."

5 :Collecter la qualité

Spécialiste des ventes de distribution stratégique chez Mitutoyo America, Patrick Sullivan suggère que l'un des moyens les plus simples de réduire les coûts de qualité et d'améliorer l'exactitude des données consiste à collecter automatiquement des informations de mesure en atelier. Cela peut être réalisé via un appareil sans fil à faible puissance comme le système U-Wave basé sur Zigbee de la société ou une approche filaire plus conventionnelle.

Dans les deux cas, les données de mesure des micromètres, des indicateurs numériques et de tout autre appareil capable de communiquer (ce qui est la plupart d'entre eux de nos jours) peuvent être envoyées à un système logiciel externe tel que MeasurLink de Mitutoyo pour analyse. « Les utilisations de ces données vont bien au-delà de la métrologie », note-t-il. « Il offre une visibilité sur les tendances de fabrication qui pourraient autrement passer inaperçues. Le résultat est un meilleur contrôle du processus, une réduction des temps d'arrêt de la machine, etc. Et parce qu'il est facile d'archiver ces informations, les fabricants peuvent comparer les résultats passés à ce qui se passe en ce moment, ce qui leur donne de meilleures capacités de prise de décision."

Bien sûr, ce ne sont là que quelques-uns des fournisseurs et des produits disponibles pour les magasins mettant en œuvre une stratégie de fabrication numérique basée sur les données. Tous servent à rendre les processus d'usinage et de fabrication plus efficaces, prévisibles et rentables.

Parce qu'ils augmentent considérablement la visibilité, il n'y a plus de devinettes ou de travail de détective lorsque quelque chose ne va pas dans l'atelier de production. Mieux encore, ils éliminent la dépendance aux connaissances tribales. Qu'il s'agisse de fabrication sans papier, de surveillance de processus à distance, de machines-outils et de micromètres plus intelligents ou d'un système d'exécution de la fabrication à l'échelle de l'entreprise, il est temps d'orienter votre atelier vers le numérique.

COMMENT UTILISEZ-VOUS LE BIG DATA POUR AMÉLIORER L'EFFICACITÉ DE LA FABRICATION ?

L'analyse du Big Data consiste à collecter des données à partir de vos machines et à les utiliser pour améliorer les processus d'atelier ou les performances de vos machines.

Si elles sont exploitées correctement, ces informations peuvent avoir un impact positif sur votre productivité et vos résultats.

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