Qu'est-ce que Lights Out Manufacturing ? Explorer l'automatisation complète

La fabrication en clair est une technique qui utilise une technologie entièrement automatisée pour gérer une usine de production avec peu ou pas d'intervention humaine. Cela nécessite la prise en charge de plusieurs technologies telles que l'apprentissage automatique et la collecte de données à haute fréquence.

De nombreux fabricants rêvaient d'utiliser un état d'esprit consistant à le définir et à l'oublier pour la production. Présentez-vous simplement au travail, mettez les machines en marche, éteignez les lumières et sortez par la porte. Pas de travailleurs. Aucun humain dans le bâtiment. Juste des machines qui font ce qu'elles font le mieux - des tâches précises et répétées à des vitesses beaucoup plus rapides que leurs homologues homo sapien.

Cela réduirait considérablement les accidents du travail, le coût pour garder l'installation bien chauffée ou refroidie et le coût de la main-d'œuvre elle-même. Les fabricants rencontreraient également moins de problèmes de qualité, car, contrairement aux humains, les machines peuvent reproduire exactement leurs comportements, jour après jour.

Ces installations de production 24 heures sur 24 ressemblent à de la pure fantaisie, mais elles sont aujourd'hui une réalité dans des installations de fabrication à travers le monde. Il n'y a aucune question. Bien que la plupart des installations en soient aux premiers stades de l'automatisation des activités de production, les solutions d'automatisation sont de plus en plus adoptées dans l'industrie.

Qu'est-ce que la fabrication Lights Out ?

La fabrication en clair (également connue sous le nom d'"usine sombre") est une méthode de production qui ne nécessite que peu ou pas d'interaction humaine. Elle fonctionne essentiellement de manière autonome, même dans une usine sombre et autrement vide.

Pour y parvenir, vous devez pouvoir automatiser chaque étape du processus de fabrication. Les entreprises qui utilisent cette stratégie le font avec une pile technologique qui comprend généralement la vision artificielle, l'équipement de fabrication additive (impression 3D), l'IdO industriel, l'informatique de pointe, les données cloud, l'apprentissage automatique et la robotique.

Un exemple d'entreprise utilisant cette technique avec beaucoup d'efficacité est FANUC, qui utilise une usine sans éclairage pour produire des robots et des systèmes de fabrication sans aucune assistance humaine.

Fanuc a lancé avec succès une usine d'éclairage, permettant à ses robots de construire des robots sans trop d'intervention humaine. [Source]

Nous comprenons que les fabricants en sont aux premiers stades de l'introduction de l'automatisation dans leurs opérations. Au cœur de l'activation de l'automatisation se trouvent des données de production précises qui peuvent guider la prise de décision pour les humains et les machines. Avec des données provenant directement du contrôle de l'équipement, les fabricants peuvent commencer à introduire l'automatisation en fonction des performances et de l'état de leurs machines.

Cela peut être aussi simple que d'afficher des données OEE en temps réel sur des tableaux de bord au-dessus de l'atelier ou aussi sophistiqué que la collecte de données à haute fréquence pour permettre la maintenance prédictive.

Automatiser la collecte de données machine

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Les avantages d'une production Lights Out

L'automatisation complète peut présenter des avantages exceptionnels, en particulier dans des environnements de fabrication hostiles tels que ceux contenant des huiles et des lubrifiants, des produits chimiques caustiques, des fumées, etc. Après tout, les robots peuvent être constitués de composants beaucoup plus durables que ceux de leurs homologues humains.

Alors que la plupart des fabricants ne visent pas, à l'heure actuelle, l'automatisation de bout en bout, la plupart utilisent actuellement ou ont l'intention d'utiliser de nombreux processus qui sous-tendent l'automatisation complète, et ce, avec grand avantage. Les principaux avantages de la fabrication sans éclairage sont la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité, mais incluent également :

• Réduire les accidents et augmenter la sécurité des travailleurs
• Améliorer l'efficacité opérationnelle
• Réduire les rebuts et les retouches grâce à une plus grande cohérence de production
• Développer des stratégies de maintenance plus avancées

Les défis de la fabrication en continu

Il ne serait pas approprié d'aborder uniquement les avantages d'une usine entièrement autonome. Nous décrivons ci-dessous les défis qu'un fabricant peut relever lors du déploiement d'une usine sombre.

Défis techniques

Allumer la lumière est aussi simple que d'appuyer sur un interrupteur. Malheureusement, la mise en place de processus entièrement automatisés peut être un défi hautement technique qui peut nécessiter un investissement important. Cependant, des solutions telles que MachineMetrics permettent aux fabricants de collecter et d'utiliser facilement et rapidement les données machine pour automatiser les processus, avec un retour sur investissement en seulement 5 jours.

Production complexe

Les tâches simples et répétables sont les mieux adaptées à l'automatisation. Les tâches plus complexes, ainsi que les cycles et opérations de production à petite échelle, peuvent s'avérer plus difficiles à déployer l'automatisation ou à générer suffisamment de valeur.

Sécurité et prévention des pannes

Il y a un hic à ne pas avoir d'humains surveillant la production. Si quelque chose ne va pas, il se peut qu'il n'y ait personne pour l'attraper, ce qui pourrait entraîner des milliers de dollars de pièces de rebut ou des dommages importants aux machines. Heureusement, la surveillance à distance et la détection automatisée des pannes de machine peuvent permettre d'éviter ces problèmes.

Qu'en est-il de la maintenance dans une usine Lights Out ?

Les fabricants de luminaires doivent également être préparés à des éventualités telles que la maintenance. Bien que les machines soient moins sujettes aux erreurs que les opérateurs humains, elles ne changent pas les lois du chaos. Les machines s'usent. Les outils vont casser. Cependant, l'automatisation peut considérablement réduire l'impact de ces instances en réduisant les temps d'arrêt et, parfois, même en planifiant dynamiquement les réparations.

À l'aide d'un adaptateur de données haute fréquence, les fabricants peuvent surveiller l'équipement à distance pour détecter toute anomalie. Avec l'ajout de la technologie d'apprentissage automatique pour rechercher des schémas entourant les pannes, ce type de système peut être utilisé à la fois pour la maintenance prédictive et prescriptive, les deux techniques de maintenance de fabrication les plus avancées disponibles aujourd'hui.

MachineMetrics propose un adaptateur de données haute fréquence qui utilise les systèmes informatiques des équipements de fabrication pour capturer les données de la machine à un taux de 1 000 points de données/seconde - aucune action ou capteur annulant la garantie n'est requis. En plus de prédire avec précision l'approche de la maintenance, parfois quarante minutes avant qu'un opérateur humain ne s'en rende compte, les machines peuvent être arrêtées à distance avant qu'un dommage ne se produise.

Fondamentalement, tout ce qu'une machine peut faire peut être géré à distance par un humain ou via un arbre de décision basé sur la technologie qui se traduit par une automatisation complète basée sur les circonstances en temps réel de la machine elle-même, les objectifs de production de l'installation, l'assurance qualité, etc. Au-delà de l'arrêt automatique d'une machine pour réparation avant de causer une usure ou des dommages supplémentaires aux machines environnantes, ce système peut également offrir une maintenance prescriptive, fournissant des prédictions de scénarios si-alors pour différentes actions concernant la machine.

Nos outils fournissent aux fabricants les ressources nécessaires pour le diagnostic des machines, l'optimisation de l'outillage afin que les fabricants aient moins de casse et un débit idéal, l'optimisation de la qualité basée sur la détection du broutage des outils et, bien sûr, la maintenance prédictive. Ils résistent même aux environnements de fabrication hostiles, contrairement aux solutions de capteurs du marché secondaire.