Interview over de 4.0 NOW fabriek: “Innovaties samenbrengen”

2-jun-2020

In 2019 opende SICK de poort naar de 4.0 NOW-fabriek in Freiburg. In de tussentijd hebben niet alleen bezoekersgroepen spannende inzichten gekregen in de productie, maar ook Joachim Schultis, Head of Operations Photoelectric Sensors & Fibers, over de fabriek zelf. Wat hebben Schultis en zijn team de afgelopen maanden geleerd? Hij sprak hier over met SICK Sensor Blog.

What have Schultis and his team learnt from the operation during recent months? He spoke about this with the SICK Sensor Blog.
Joachim Schultis (links), Head of Operations Photoelectric Sensors & Fibers
What have Schultis and his team learnt from the operation during recent months? He spoke about this with the SICK Sensor Blog.
Joachim Schultis (links), Head of Operations Photoelectric Sensors & Fibers

 

Meneer Schultis, u bent productiemanager in een volgens Industrie 4.0 principes werkende fabriek. Waarin verschilt uw taak van dat van een productiemanager in een conventionele fabriek?

Schultis In een conventionele fabriek gaat het erom, de algehele efficiëntie continu te verhogen door bekende procedures en methoden toe te passen. Het doel in een I4.0 fabriek is precies hetzelfde: namelijk de algehele efficiëntie verbeteren. De weg er naartoe is echter anders. Het gaat er primair om dat we leren van , wat we zien en de juiste koers uitzetten voor de toekomst. Het nieuwe biedt mogelijkheden bestaande grenzen van de “oude” wereld te overwinnen en de algemene efficiëntie opnieuw te definiëren - ongeacht over welke discipline, technologie of methode we praten. Als productiemanager gaat het erom, te leren van de nieuwe werkwijze en de moed te hebben, de grenzen van het bekende te overwinnen, hierbij creëren de nieuwe technologieën de eerste voorwaarde, om in de eerste plaats de grenzen te kunnen verleggen.

 

Wat zijn de belangrijkste lessen die u de afgelopen maanden heeft geleerd?

Schultis De complexiteit van een nieuw productiesysteem, zoals we dat hier hebben gecreëerd, stelde de organisatie voor nieuwe uitdagingen. We moeten ons organisatorisch opnieuw opstellen, om enerzijds marktconform te produceren naar de wensen van de klant en anderzijds het productiesysteem in zijn geheel verder te ontwikkelen, terwijl er nieuwe varianten moeten worden geïntegreerd. Daar lopen conventionele plannings- en besturingssystemen vrij snel tegen hun grenzen. Om aan deze eisen te kunnen voldoen, hebben we agile werkvormen ingevoerd, waarmee we aanzienlijk flexibeler kunnen reageren op dynamisch veranderende doelwensen. Onze flexibele teams gebruiken voor de besluitvorming in hun stand-up meetings en sprints, real-time-gegevens of reeds voorbereide informatie, die we via de dataminingprocessen verkrijgen. En inderdaad: ook hier staan we pas aan het begin en leren elke dag. Om uw vraag over “belangrijke lessen” er nog eens bij te pakken: we hebben geleerd dat we technische en organisatorische innovaties moeten combineren, om radicaal sneller en doelgericht te handelen en de nieuwe meerwaarden te gebruiken.

 

 

 

Kunt u deze voordelen nader toelichten? 

Schultis Wij hebben in de afgelopen maanden bijvoorbeeld nieuwe producten in de productielogica geïmplementeerd. Daarbij hebben we al in prototypefase geprofiteerd van de sterk geautomatiseerde installaties en hoefden voor de prototypes niet met de hand een extra systeem op te bouwen. En het werkt. De flexibiliteit van de fabriek spreekt voor zich. Wij produceren prototypes parallel aan de serieproductie.

 

Hoe realiseert u deze flexibiliteit? 

Schultis Onze fabriek is modulair opgebouwd. De afzonderlijke volledig en halfautomatische productiemodules zijn via kleine autonoom rijdende karren (ACGs) met elkaar verbonden. In tegenstelling tot een doorlopende serieproductie kunnen we hier eenvoudig testen uitvoeren of eenvoudig nieuwe producten implementeren. Wanneer een kleine storing opduikt, staat niet meteen een complete productie-installatie stil. Dit toont de pure flexibiliteit. Dat leidt ertoe, dat we met een aanzienlijk minder aantal problemen door een opstartfase gaan. We zijn duidelijk robuuster op de weg en hebben veel meer vrijheid.

 

Hoe ziet het eruit in het geval van een storing in het systeem? Kan een andere het gewoon overnemen?

Schultis Ja, dat is mogelijk. We hebben misschien niet alles gedupliceerd, maar we hebben processen, die we volledig automatisch of handmatig kunnen uitvoeren. Daarbij neemt het bovenliggende en speciaal voor de fabriek ontwikkelde Manufacturing Control System de controle van materiaalstromen over.

 

Vorig jaar sprak u over vijf productfamilies. Wat is daar de status? 

Schultis We hebben tussentijds twee extra productfamilies geïmplementeerd en daarmee momenteel zeven productfamilies in het productieproces, tegen het einde van het jaar komen er nog twee bij. Binnen deze families groeien de varianten. Op dit moment hebben we een viercijferig aantal varianten geïmplementeerd. De machines kunnen deze groei gemakkelijk bijbenen. We produceren momenteel naast veilige, ook niet-veilige producten op dezelfde modules.

The flexibility of the factory speaks for itself. We produce prototypes parallel to serial production.
The flexibility of the factory speaks for itself. We produce prototypes parallel to serial production.

 

U noemde in het begin de term datamining. Kunt u de opgedane inzichten met ons delen?

Schultis We hebben onze gegevens in de productieomgeving onderverdeeld in drie hoofdcategorieën. In de categorie Smart Manufacturing gaan we naar het procesniveau, om de kwaliteit te verbeteren, de OEE (Overall Equipment Effictiveness) te vergroten, enzovoort. Dat is een speerpunt. Het tweede is het onderwerp anticiperend onderhoud. Hier gebruiken we digitale signalen, om onderhoudsonderwerpen zo efficiënt mogelijk te implementeren. Dit betekent dat we niet altijd starre onderhoudscycli hebben, maar dat sensoren en actuatoren zich melden, als er onderhoud nodig is. In de derde categorie gaat het om het onderwerp energiemanagement. We hebben geleerd, wat de complete hal in het hele jaar aan energie verbruikt. In de toekomst zal deze transparantie ons helpen, zo energie-efficiënt en duurzaam mogelijk te produceren, omdat we kunnen produceren op momenten die goedkoper zijn.


Bent u al in staat om conclusies te trekken uit de gegevens? In de zin van I4.0? 

Schultis (lacht) Deze vraag moet ik met een zeer respectvol JEE beantwoorden. Ja, we zijn al in staat de eerste conclusies te trekken. En ja, hoe meer we ons daarmee bezighouden, des te groter wordt het bereik van mogelijkheden. Een klein voorbeeld: we bewaken nu digitaal de perslucht in onze productiemodules. Dat gebeurde vroeger niet. Als de druk onder 5 bar was gedaald, merkten we dat pas als er sprake was van een foutieve productie. Dat bewaken we nu digitaal met waarschuwingsgrenzen. Als deze worden over- of onderschreden, activeren we via de BPM (Bosch Performance Manager) een ticket voor de ondersteuning. Een ander voorbeeld is de verplaatsingssnelheid van cilinders. Gewoonlijk kan men daaraan tekenen van slijtage herkennen. Deze gegevens helpen ons er in de toekomst bij, onderhoudswaarschuwingsgrenzen van verschillende actuatoren/sensoren op te halen. Het doel moet zijn, storingen/uitval te herkennen, voordat ze ontstaan.

 

Is er al iets gebeurd dat u zonder de gegevens niet zou hebben ontdekt? 

Schultis We hadden de situatie in een module, waarin we de perslucht met onze SICK-sensor FTMg bewaken. De sensor zelf is via een gateway (TDC-E) met de cloud verbonden. In deze cloud hebben we de BPM gehost, die ons erbij helpt, de gegevens te visualiseren. Daaruit kunnen we pulsen van de persluchttoevoer herkennen en passende maatregelen nemen. Zou de fout onopgemerkt zijn gebleven, zou dat ertoe hebben geleid, dat een omschakelklep ermee stopt. We konden hem voortijdig vervangen en zo een machinestilstand voorkomen. Speelt deep learning ook een rol in de fabriek van de toekomst? In ieder geval. Deep learning is een technologie, die ons op verschillende manieren kan helpen, beter te worden. We werken momenteel aan een oplossing, waarmee we de neurale netwerken in onze kwaliteitscontrole kunnen gebruiken. Concreet moet dat een inline-capabele automatische optische inspectie (AOI) van soldeerverbindingen worden. U ziet, wij leren dagelijks bij en testen nieuwe technologieën.

 

Wilt u deze zin voor ons afmaken? De fabriek van de toekomst… 

Schultis ... moet in het heden worden begonnen, anders blijft de toekomst de “eeuwige” toekomst. We kunnen vandaag de mogelijkheid benutten om met behulp van data meerwaarde te genereren en zo efficiënt mogelijk te produceren.

 

 

Verdere bijdragen:

Lokalisatie binnen en buiten: volledige transparantie in de materiaalstroom

Sensoren besturen de toekomst van de collaboratieve robot

Goed energiebeheer met de nieuwe flowsensor voor lekdetectie