¿Qué es Lights Out Manufacturing? Explorando la automatización total

La fabricación sin iluminación es una técnica que utiliza tecnología totalmente automatizada para operar una fábrica de producción con poca o ninguna intervención humana. Esto requiere el apoyo de múltiples tecnologías, como el aprendizaje automático y la recopilación de datos de alta frecuencia.

Ha sido el sueño de muchos fabricantes utilizar una mentalidad de "configúrelo y olvídese" para la producción. Simplemente preséntese a trabajar, ponga las máquinas en marcha, apague las luces y salga por la puerta. Sin trabajadores No hay humanos en el edificio en absoluto. Solo máquinas que hacen lo que mejor saben hacer:tareas precisas y repetidas a velocidades mucho más rápidas que sus contrapartes homo sapiens.

Esto reduciría drásticamente los accidentes en el lugar de trabajo, el costo de mantener las instalaciones bien calentadas o enfriadas y el costo de la mano de obra en sí. Los fabricantes también encontrarían menos problemas de calidad porque, a diferencia de los humanos, las máquinas pueden replicar sus comportamientos exactamente, día tras día.

Estas instalaciones de producción de 24 horas suenan como pura fantasía, pero hoy son una realidad en las instalaciones de fabricación de todo el mundo. No hay pregunta. Aunque la mayoría de las instalaciones se encuentran en las primeras etapas de la automatización de las actividades de producción, las soluciones de automatización se están adoptando cada vez más en toda la industria.

¿Qué es la fabricación de luces apagadas?

La fabricación sin luces (también conocida como "fábrica oscura") es un método de producción que requiere poca o ninguna interacción humana, esencialmente funcionando por sí solo, incluso en una fábrica oscura y vacía.

Para lograr esto, debe poder automatizar cada paso del proceso de fabricación. Las empresas que utilizan esta estrategia lo hacen con una pila tecnológica que generalmente incluye visión artificial, equipos de fabricación aditiva (impresión 3D), IoT industrial, computación perimetral, datos en la nube, aprendizaje automático y robótica.

Un ejemplo de una empresa que utiliza esta técnica con gran eficacia es FANUC, que utiliza una fábrica sin luces para producir robots y sistemas de fabricación sin ayuda humana.

Fanuc ha lanzado con éxito una fábrica de luces apagadas, lo que permite que sus robots construyan robots sin mucha intervención humana. [Fuente]

Entendemos que los fabricantes se encuentran en las primeras etapas de la introducción de la automatización en sus operaciones. En el núcleo de la habilitación de la automatización se encuentran los datos de producción precisos que pueden impulsar la toma de decisiones para humanos y máquinas. Con datos directamente del control de los equipos, los fabricantes pueden comenzar a introducir la automatización en función del rendimiento y el estado de sus máquinas.

Esto puede ser tan simple como mostrar datos OEE en tiempo real en tableros sobre el piso de producción o tan sofisticado como recopilar datos de alta frecuencia para permitir el mantenimiento predictivo.

Automatización de la recopilación de datos de máquinas

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Los beneficios de una producción de luces apagadas

La automatización completa puede ser un beneficio excepcional, especialmente en entornos de fabricación hostiles, como los que contienen aceites y lubricantes, productos químicos cáusticos, humos, etc. Después de todo, los robots pueden fabricarse con componentes mucho más duraderos que los de sus contrapartes humanas.

Si bien la mayoría de los fabricantes no están, en la actualidad, apuntando a la automatización de extremo a extremo, la mayoría lo hace actualmente o tiene la intención de utilizar muchos de los procesos que sustentan la automatización total, y con grandes beneficios. Los principales beneficios de la fabricación sin luces son la reducción de costos y el impulso de una mayor eficiencia, pero también incluyen:

• Reducir los accidentes y aumentar la seguridad de los trabajadores
• Mejorar la eficiencia operativa
• Reduzca los desechos y la repetición del trabajo a través de una mayor consistencia en la producción
• Impulsar estrategias de mantenimiento más avanzadas

Los desafíos de la fabricación sin iluminación

No sería apropiado abordar solo los beneficios de una fábrica totalmente autónoma. A continuación, describimos los desafíos que un fabricante puede abordar al implementar una fábrica oscura.

Desafíos técnicos

Encender la luz es tan simple como pulsar un interruptor. Desafortunadamente, configurar procesos completamente automatizados puede ser un desafío altamente técnico que puede requerir una inversión significativa. Sin embargo, soluciones como MachineMetrics permiten a los fabricantes recopilar y utilizar datos de máquinas de manera fácil y rápida para automatizar procesos, con un retorno de la inversión en tan solo 5 días.

Producción compleja

Las tareas simples y repetibles son las más adecuadas para la automatización. Las tareas más complejas, así como las operaciones y los ciclos de producción a pequeña escala, pueden resultar más difíciles de implementar en la automatización o experimentar el valor suficiente.

Seguridad y prevención de fallas

Hay un problema con no tener humanos monitoreando la producción. Si algo sale mal, es posible que no haya nadie que lo atrape, lo que podría resultar en piezas de desecho por valor de miles de dólares o daños significativos a las máquinas. Afortunadamente, el monitoreo remoto y la detección automática de fallas en las máquinas pueden funcionar para evitar estos problemas.

¿Qué pasa con el mantenimiento en una fábrica de luces apagadas?

Los fabricantes de luces apagadas también deben estar preparados para eventualidades como el mantenimiento. Si bien las máquinas pueden ser menos propensas a errores que los operadores humanos, no cambian las leyes del caos. La maquinaria se desgasta. Las herramientas se romperán. Sin embargo, la automatización puede reducir notablemente el impacto de tales instancias al reducir el tiempo de inactividad y, a veces, incluso planificar dinámicamente las reparaciones.

Utilizando un adaptador de datos de alta frecuencia, los fabricantes pueden monitorear el equipo de forma remota en busca de anomalías. Con la incorporación de la tecnología de aprendizaje automático para buscar patrones en torno a las averías, este tipo de sistema se puede utilizar tanto para el mantenimiento predictivo como para el prescriptivo, las dos técnicas de mantenimiento de fabricación más avanzadas disponibles en la actualidad.

Métricas de máquina ofrece un adaptador de datos de alta frecuencia que utiliza los sistemas informáticos de los equipos de fabricación para capturar datos de la máquina a una velocidad de 1000 puntos de datos/segundo, sin necesidad de sensores ni acciones que anulen la garantía. Además de predecir con precisión cuándo está cerca el mantenimiento, a veces cuarenta minutos antes de que un operador humano se dé cuenta, las máquinas se pueden detener de forma remota antes de que ocurra algún daño.

Básicamente, cualquier cosa que una máquina pueda hacer puede ser administrada de forma remota por un humano o a través de un árbol de decisiones basado en tecnología que da como resultado una automatización completa basada en las circunstancias en tiempo real de la propia máquina, los objetivos de producción de la instalación, el control de calidad y más. Más allá de detener automáticamente una máquina para repararla antes de causar más desgaste o daño a la maquinaria circundante, este sistema también puede ofrecer mantenimiento prescriptivo, proporcionando predicciones de escenarios condicionales para diferentes acciones relacionadas con la máquina.

Nuestras herramientas brindan a los fabricantes los recursos para el diagnóstico de máquinas, la optimización de herramientas para que los fabricantes tengan menos roturas y un rendimiento ideal, optimización de calidad basada en la detección de vibración de herramientas y, por supuesto, mantenimiento predictivo. Incluso soportan entornos de fabricación hostiles, a diferencia de las soluciones de sensores del mercado de accesorios.