Jak duży producent samochodów wdraża niezawodne wykrywanie wad produktu, eliminuje przestoje i montuje więcej pojazdów z wyższą jakością

Dzięki rozwiązaniom Belden w zakresie cyfryzacji, duży producent samochodów korzysta teraz z niezawodnego wykrywania wad produktu wraz ze zwrotem z inwestycji, którego szukał. Jego rozwiązanie sieciowe eliminuje opóźnienia, aby wspierać wymagania dotyczące wykrywania wad produktu, jednocześnie zabezpieczając wdrożenie Przemysłu 4.0 w celu zapewnienia wydajności operacyjnej.

Klient
Montaż jednych z najbardziej lubianych i zaawansowanych technologicznie pojazdów na świecie - ponad 420 000 każdego roku - oznacza, że ten producent samochodów musi korzystać z równie zaawansowanych procesów i systemów produkcyjnych.

W rezultacie jest on zaangażowany w inwestowanie w ulepszenia, które prowadzą do szybszego, inteligentniejszego montażu lepszych pojazdów, w tym cyfryzacji przepływów pracy, gdy tylko jest to możliwe.

Na przykład, w miarę jak firma kontynuuje swoją cyfrową transformację, wielu z ponad 7 200 pracowników zakładu korzysta z inteligentnych narzędzi do tłoczenia, konserwacji narzędzi i matryc, spawania nadwozi, malowania, produkcji tworzyw sztucznych i montażu pojazdów w zakładzie o powierzchni 4,5 miliona stóp kwadratowych.

Wyzwanie
Fabryka kieruje się filozofią produkcji, która ma na celu całkowitą eliminację odpadów, aby osiągnąć najlepszą możliwą wydajność, jednocześnie zapobiegając wytwarzaniu wadliwych produktów; jednak wydajność pierwszego przejazdu pojazdów schodzących z linii wynosiła tylko 70%. Zbyt wiele przeróbek i wysokie koszty złomu zwiększały koszty produkcji w przeliczeniu na pojazd i powodowały znaczne opóźnienia w wydajności.

Aby sprostać temu wyzwaniu, zakład nawiązał współpracę z firmą świadczącą usługi inżynieryjne w celu wdrożenia systemu detekcji wizyjnej na linii produkcyjnej, aby zapobiec przedostawaniu się złej jakości na koniec linii i zwiększyć wydajność pierwszego przejścia poprzez wykrywanie wad produktu. System rejestruje obraz wideo, który operatorzy mogą wykorzystać do oceny jakości i korygowania potencjalnych wad.

Po wdrożeniu systemu wykrywania wad produktu w istniejącej sieci, pojawiły się problemy z opóźnieniami i przepustowością ze względu na kilkukrotny wzrost ruchu. W rezultacie opóźnienia te powodowały awarie sieci i nieplanowane przestoje, których koszt wynosił około 22 000 USD na minutę.

Chociaż zakład zainwestował w technologię wykrywania wad produktu w celu poprawy wydajności pierwszego przejścia, jego słabo działająca sieć uniemożliwiła osiągnięcie oczekiwanego zwrotu z inwestycji.

Współpraca i odkrywanie
Klient wdrożył już urządzenia marki Belden Hirschmann i skontaktował się z Belden, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak posunąć się naprzód z ulepszeniami sieci, które umożliwiłyby zwrot z inwestycji w technologię.

Zazwyczaj Belden przeprowadza spacer Gemba, aby w pełni zrozumieć kluczowe wyzwania operacyjne w obiekcie; jednak ponieważ projekt ten został wdrożony podczas COVID-19, a zakład nie zezwalał na wizyty osób trzecich, Belden nie był w stanie przeprowadzić tradycyjnego spaceru Gemba. Zaangażowany w znalezienie innych sposobów współpracy, Belden przedstawił pomysł wirtualnego spaceru Gemba. Nawet jeśli wizyta na miejscu nie była możliwa, nadal dawało to firmie Belden szansę na lepsze zrozumienie środowiska zakładu i sposobu jego działania.

Zespół zakładu wyjaśnił istniejące wyzwania, scenariusze, systemy i linie produkcyjne, a także udostępnił plany pięter i rysunki, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak skonfigurowano ogólny obszar montażu. Podzielili się również wynikami wewnętrznych ocen ogólnej efektywności sprzętu (OEE) i audytów przestojów.

Aby upewnić się, że zakład może wdrożyć swój system wykrywania wad produktu, Belden współpracował nie tylko z zakładem, ale także z dostawcą systemu wykrywania wad produktu, aby zrozumieć wymagania technologiczne ze wszystkich stron.

Dzięki tym dyskusjom, ocenom i ewaluacjom stało się jasne, że wprowadzenie nowych sygnałów wideo do istniejącej sieci OT z systemu wykrywania wad produktu spowodowało problemy z opóźnieniami.

Ponieważ istniejąca sieć OT w hali produkcyjnej rozwijała się chaotycznie i przez lata podlegała dynamicznej rekonfiguracji, nie została zaprojektowana do obsługi tego systemu kamer wizyjnych. Miała już trudności z obsługą inteligentnych systemów narzędziowych zespołu, które generują wiele danych przesyłanych przez sieć.

Belden omówił pomysły i opracował opcje projektowania sieci w oparciu o ich cele, budżet i ramy czasowe. Aby wspierać inteligentne narzędzia i system wykrywania wad produktu, sieć potrzebowała większej przepustowości i warstw nadmiarowości, a także widoczności sieci i usprawnionego zarządzania. Oprócz bieżących inwestycji technologicznych, Belden współpracował z nimi, aby zrozumieć ich szersze inicjatywy Przemysłu 4.0 - zautomatyzowaną inspekcję wizyjną na linii produkcyjnej, zdalne monitorowanie i przejście na predykcyjny model konserwacji w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa awarii i przestojów - oraz przedstawił opcje przyszłego przygotowania sieci do zaawansowanych przypadków użycia.

Współpracując z zespołem OT zakładu, Belden opracował zalecenia dotyczące projektu sieci, zestawił zestawienie materiałów z powiązanymi kosztami i potencjalnym zwrotem z inwestycji, a następnie przedstawił te informacje zespołowi zarządzającemu zakładem. Konkurencyjne podejścia zaproponowane przez zespół IT zostały zestawione z rozwiązaniem Belden, porównując je z zestawem rygorystycznych wymagań dotyczących wydajności, czasu realizacji i możliwości technicznych.

Po dokładnej ocenie Belden przewyższył konkurencję, dostarczając najbardziej funkcjonalne, kompletne rozwiązanie. Dzięki doświadczeniu Belden w zakresie OT, klient był zmotywowany do współpracy z Belden, ponieważ byłby w stanie zrealizować swoje cele ROI dla szerszych inicjatyw Przemysłu 4.0. Oprócz wartości i wiedzy eksperckiej niezwykle ważny był również krótki czas realizacji, aby klient mógł wdrożyć swoje kompleksowe rozwiązanie w ramach harmonogramu projektu, a firma Belden pomogła mu w skróceniu czasu realizacji, aby osiągnąć cele projektu.
cele projektu.

Rozwiązanie

Wdrożono nowy projekt sieci OT z nowym sprzętem i oprogramowaniem, co zwiększyło przepustowość i pozwoliło na swobodny przepływ sygnałów wideo z systemu wykrywania wad produktu wzdłuż sieci wraz z innymi krytycznymi danymi i kontrolą operacyjną.

Aby ożywić sieć, Belden stworzył rozwiązanie oparte na specyficznych wymaganiach zakładu dotyczących wydajności, potrzeb budżetowych i dostępności produktów - w środku pandemii. Dzięki temu zakład mógł realizować swoje inicjatywy bez konieczności czekania tygodni lub miesięcy na każdym etapie projektu. Ciągła praca zespołowa i współpraca utrzymywały projekt na właściwym torze i zapewniały, że opóźnienia materiałowe i dostawcze nie spowolniły postępów.

Dzięki nowej infrastrukturze sieciowej zakład może teraz korzystać z nowego systemu wykrywania wad produktów i realizować oczekiwany zwrot z inwestycji. Sieć poprawia również redundancję, czas pracy, łatwość obsługi i szybkość, obsługując szybszą komunikację i większy transfer danych w celu wsparcia konserwacji predykcyjnej i inteligentnego oprzyrządowania. Problemy związane z przestojami zostały rozwiązane, opóźnienia w sieci nie powodują już zakłóceń linii produkcyjnej, a system wykrywania wad produktu jest w pełni funkcjonalny i poprawia wydajność pierwszego przejścia.

Wpływ i wyniki
Przyszłościowe rozwiązanie Belden wdrożone dla tego producenta samochodów pozwala mu osiągnąć pełny zwrot z inwestycji w technologię wykrywania wad produktu i mieć pewność, że wdrożenie nowej technologii będzie w przyszłości płynnym i opłacalnym procesem.

Po zaobserwowaniu natychmiastowego pozytywnego wpływu na szybkość linii montażowej, wydajność pierwszego przejścia, czas sprawności i wydajność, zakład zdecydował się wykorzystać tę samą architekturę sieci w swojej lakierni do obsługi predykcyjnych urządzeń konserwacyjnych, takich jak czujniki temperatury na przenośnikach i silnikach wentylatorów - to tylko kolejny krok w realizacji inicjatyw Przemysłu 4.0.

Dzięki rozwiązaniu sieciowemu Belden, zakład osiąga wiele ze swoich celów w zakresie wydajności i transformacji cyfrowej w zakresie konserwacji predykcyjnej i kontroli wizyjnej na linii produkcyjnej. Tworząc sieć, która pozwala z powodzeniem wdrożyć technologię wykrywania wad produktu, zakład był w stanie znacznie zwiększyć wydajność pierwszego przejścia powyżej 70%, zmniejszyć koszty przeróbek / złomu i zrealizować pełny zwrot z inwestycji.

Producent samochodów donosi, że jego fabryka może teraz montować więcej pojazdów w krótszym czasie, przy wyższym poziomie jakości - i bez martwienia się o przestoje sieci.

Kontynuując cyfryzację przepływów pracy, producent wykorzysta ten projekt usprawnienia sieci jako model do standaryzacji architektury sieci dla dodatkowych zakładów w przyszłości, w tym trzech kolejnych lokalizacji w Stanach Zjednoczonych.

Belden jest zaangażowany w pomoc klientowi w pełnym udokumentowaniu poprzedniego stanu sieci i nowo wdrożonego rozwiązania, aby pomóc zakładom w innych lokalizacjach lepiej zrozumieć tę podróż i poprawić własne procesy produkcyjne oraz wskaźniki KPI, takie jak wydajność pierwszego przejścia i redukcja przestojów.