Was ist Lights Out Manufacturing? Erkundung der vollständigen Automatisierung

Lights-out-Fertigung ist eine Technik, die vollautomatische Technologie verwendet, um eine Produktionsfabrik mit wenig oder ohne menschliches Eingreifen zu betreiben. Dies erfordert die Unterstützung mehrerer Technologien wie maschinelles Lernen und hochfrequente Datenerfassung.

Es war der Traum vieler Hersteller, eine Set-it-and-forget-it-Mentalität für die Produktion zu verwenden. Erscheinen Sie einfach zur Arbeit, setzen Sie die Maschinen in Bewegung, schalten Sie das Licht aus und gehen Sie zur Tür hinaus. Keine Arbeiter. Überhaupt keine Menschen im Gebäude. Nur Maschinen, die das tun, was sie am besten können – präzise, ​​sich wiederholende Aufgaben mit einer Geschwindigkeit, die viel schneller ist als ihre Homo-sapien-Pendants.

Dies würde Arbeitsunfälle, die Kosten für eine gute Heizung oder Kühlung der Anlage und die Arbeitskosten selbst drastisch reduzieren. Hersteller würden auch weniger Qualitätsprobleme haben, da die Maschinen – im Gegensatz zu Menschen – ihr Verhalten tagein, tagaus genau reproduzieren können.

Diese 24-Stunden-Produktionsstätten klingen nach reiner Fantasie, sind aber heute in Produktionsstätten auf der ganzen Welt Realität. Es gibt keine Frage. Obwohl sich die meisten Einrichtungen noch im Anfangsstadium der Automatisierung von Produktionsaktivitäten befinden, werden Automatisierungslösungen zunehmend in der gesamten Branche eingesetzt.

Was ist Lights Out Manufacturing?

Lights-out-Fertigung (auch als „dunkle Fabrik“ bekannt) ist eine Produktionsmethode, die wenig bis gar keine menschliche Interaktion erfordert – sie läuft im Wesentlichen von selbst ab, selbst in einer dunklen und ansonsten leeren Fabrik.

Um dies zu erreichen, müssen Sie in der Lage sein, jeden einzelnen Schritt des Herstellungsprozesses zu automatisieren. Unternehmen, die diese Strategie anwenden, tun dies mit einem Technologie-Stack, der normalerweise maschinelles Sehen, additive Fertigungsanlagen (3D-Druck), industrielles IoT, Edge-Computing, Cloud-Daten, maschinelles Lernen und Robotik umfasst.

Ein Beispiel für ein Unternehmen, das diese Technik mit großer Wirkung einsetzt, ist FANUC, das eine Lights-out-Fabrik nutzt, um Roboter und Fertigungssysteme ohne menschliche Hilfe herzustellen.

Fanuc hat erfolgreich eine Lights-Out-Fabrik ins Leben gerufen, die es ihren Robotern ermöglicht, Roboter ohne viel menschliches Eingreifen zu bauen. [Quelle]

Wir wissen, dass sich Hersteller noch in einem frühen Stadium der Einführung von Automatisierung in ihren Betrieben befinden. Der Kern der Automatisierung sind genaue Produktionsdaten, die die Entscheidungsfindung für Mensch und Maschine vorantreiben können. Mit Daten direkt aus der Gerätesteuerung können Hersteller basierend auf der Leistung und dem Zustand ihrer Maschinen mit der Automatisierung beginnen.

Dies kann so einfach sein wie das Anzeigen von OEE-Echtzeitdaten auf Dashboards über dem Fertigungsbereich oder so anspruchsvoll wie das Sammeln von Hochfrequenzdaten, um eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen.

Maschinendatenerfassung automatisieren

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Die Vorteile einer Lights-Out-Produktion

Die vollständige Automatisierung kann von außerordentlichem Nutzen sein, insbesondere in rauen Produktionsumgebungen wie solchen, die Öle und Schmiermittel, ätzende Chemikalien, Dämpfe usw. enthalten. Schließlich können Roboter aus weitaus langlebigeren Komponenten hergestellt werden als die ihrer menschlichen Gegenstücke.

Während die meisten Hersteller derzeit keine End-to-End-Automatisierung anstreben, nutzen die meisten derzeit oder beabsichtigen viele der Prozesse, die der Vollautomatisierung zugrunde liegen, und das mit großem Nutzen. Die Kernvorteile der Lights-Out-Fertigung sind die Reduzierung der Kosten und die Steigerung der Effizienz, aber auch:

• Reduzieren Sie Unfälle und erhöhen Sie die Arbeitssicherheit
• Verbessern Sie die Betriebseffizienz
• Reduzieren Sie Ausschuss und Nacharbeit durch eine größere Produktionskonsistenz
• Fördern Sie fortschrittlichere Wartungsstrategien

Die Herausforderungen der Lights-Out-Fertigung

Es wäre nicht angemessen, nur die Vorteile einer vollständig autonomen Fabrik anzusprechen. Im Folgenden skizzieren wir die Herausforderungen, denen sich ein Hersteller bei der Einführung einer Dark Factory stellen kann.

Technische Herausforderungen

Das Einschalten des Lichts ist so einfach wie das Umlegen eines Schalters. Leider kann die Einrichtung vollständig automatisierter Prozesse eine sehr technische Herausforderung sein, die erhebliche Investitionen erfordern kann. Lösungen wie MachineMetrics ermöglichen es Herstellern jedoch, Maschinendaten einfach und schnell zu erfassen und zu verwenden, um Prozesse zu automatisieren, wobei der ROI in nur 5 Tagen erreicht wird.

Komplexe Produktion

Einfache, wiederholbare Aufgaben eignen sich am besten für die Automatisierung. Bei komplexeren Aufgaben sowie kleinen Produktionsläufen und -vorgängen kann es schwieriger sein, die Automatisierung einzuführen oder einen ausreichenden Wert zu erzielen.

Sicherheit und Ausfallprävention

Es gibt einen Haken daran, dass keine Menschen die Produktion überwachen. Wenn etwas schief geht, gibt es möglicherweise niemanden, der es auffängt, was zu Ausschussteilen im Wert von Tausenden von Dollar oder erheblichen Schäden an Maschinen führen kann. Glücklicherweise können diese Probleme durch Fernüberwachung und automatische Erkennung von Maschinenausfällen vermieden werden.

Was ist mit der Wartung in einer Lights-Out-Fabrik?

Lights-out-Hersteller müssen auch auf Eventualitäten wie Wartung vorbereitet sein. Obwohl Maschinen weniger fehleranfällig sind als menschliche Bediener, ändern sie nichts an den Gesetzen des Chaos. Maschinen nutzen sich ab. Werkzeuge gehen kaputt. Die Automatisierung kann jedoch die Auswirkungen solcher Fälle erheblich reduzieren, indem Ausfallzeiten eingegrenzt und manchmal sogar Reparaturen dynamisch geplant werden.

Mithilfe eines Hochfrequenz-Datenadapters können Hersteller Geräte aus der Ferne auf Anomalien überwachen. Durch die Hinzufügung von maschineller Lerntechnologie zur Suche nach Mustern rund um Ausfälle kann diese Art von System sowohl für die vorausschauende als auch für die vorgeschriebene Wartung verwendet werden, die beiden fortschrittlichsten Wartungstechniken für die Fertigung, die heute verfügbar sind.

MachineMetrics bietet einen Hochfrequenz-Datenadapter an, der die Computersysteme von Fertigungsanlagen nutzt, um Maschinendaten mit einer Rate von 1000 Datenpunkten/Sekunde zu erfassen – es sind keine Maßnahmen oder Sensoren erforderlich, die die Garantie ungültig machen. Neben der genauen Vorhersage, wann eine Wartung bevorsteht, manchmal vierzig Minuten, bevor ein menschlicher Bediener dies bemerkt, können Maschinen aus der Ferne gestoppt werden, bevor ein Schaden eintritt.

Grundsätzlich kann alles, was eine Maschine tun kann, von einem Menschen oder über einen technologiebasierten Entscheidungsbaum aus der Ferne verwaltet werden, was zu einer vollständigen Automatisierung führt, die auf den Echtzeitbedingungen der Maschine selbst, den Produktionszielen der Anlage, der Qualitätssicherung und mehr basiert. Neben dem automatischen Anhalten einer Maschine für Reparaturen, bevor weitere Abnutzung oder Schäden an den umliegenden Maschinen verursacht werden, kann dieses System auch eine vorgeschriebene Wartung bieten und Vorhersagen für Wenn-Dann-Szenarien für verschiedene Aktionen in Bezug auf die Maschine liefern.

Unsere Werkzeuge bieten Herstellern die Ressourcen für Maschinendiagnose, Werkzeugoptimierung, damit Hersteller weniger Bruch und einen idealen Durchsatz haben, Qualitätsoptimierung basierend auf Werkzeugrattererkennung und natürlich vorausschauende Wartung. Im Gegensatz zu Aftermarket-Sensorlösungen halten sie sogar widrigen Fertigungsumgebungen stand.