Intelligente Fabrik ist zu einem Schlagwort in der Fertigungsindustrie geworden, oft interpretiert als Produktionsanlage, die ihren eigenen Willen hat und nur minimales Eingreifen durch den Menschen erfordert. Der Begriff beschreibt jedoch eher eine moderne Fabrik, die Fertigungsteams aktiv unterstützt und dazu beiträgt, Produktionsziele zu erreichen und Abfall zu minimieren.
Abfälle treten in vielerlei Formen auf, die die Gesamteffizienz beeinträchtigen. Die intelligente Fabrik wirkt diesem Problem effektiv entgegen: sie übernimmt zeitaufwändige Aufgaben, um eine schnellere Bearbeitung von Kundenaufträgen zu gewährleisten und hilft bei der Programmierung und Einrichtung von Maschinen, um die Einführung neuer Produkte (NPI) zu beschleunigen und eine optimale Auslastung der Anlagen sicherzustellen. Sie übernimmt z. B. zeitaufwändige Aufgaben, um eine schnelle Bearbeitung von Kundenaufträgen zu gewährleisten und hilft zudem bei der Programmierung und Einrichtung von Maschinen, um die Einführung neuer Produkte zu beschleunigen und eine optimale Auslastung sicherzustellen.
Daten-Generierung
Die neue Generation von Werkzeugen der Intelligenten Fabrik hilft dabei, arbeitsintensive und zeitaufwändige Prozesse wie die Erstellung von Bauteildaten zu beschleunigen. Ein Beispiel hierfür ist Yamahas visueller Dateneditor YSUP-PG, der durch die gleichzeitige Anzeige von Bauteildaten und grafischen Bildern Prozesse wie die Erstellung und Bearbeitung von Bauteilmodellen wesentlich vereinfacht. Dadurch müssen die Programmierer nicht mehr zwischen verschiedenen Bildschirmen hin- und herwechseln und sich die Informationen jedes Mal neu einprägen, was ein hinlänglich bekanntes Problem ist.
Darüber hinaus kann durch die Bestückungs-Simulation am Bildschirm sichergestellt werden, dass die Bauteile in Bezug auf das Muster der LP-Pads (Drehlage etc.) korrekt ausgerichtet sind, lange bevor erste Baugruppen bestückt werden. Mittels 3D-Rendering durch Hochleistungs-Grafikprozessoren kann das Aussehen der fertigen Baugruppe in größerem Umfang als je zuvor visualisiert werden. Es können Probleme aufgezeigt werden, die möglicherweise behoben werden müssen, und zwar auf eine Art, die in früheren Programmierumgebungen nicht möglich war.
Optimierte Produktionsplanung
Werkzeuge der Intelligenten Fabrik bieten erweiterte Möglichkeiten zur Optimierung von Produktionseffizienz und Anlagenauslastung. Planer versuchen seit langem, die Produktion solcher Baugruppen zusammenzufassen, die denselben Lottyp und dasselbe Reflow-Profil verwenden können, um Änderungen der Drucker- und Ofeneinstellungen zu vermeiden. Das Warten auf die Stabilisierung der Reflow-Zonentemperaturen zwischen Produktwechseln kann besonders zeitaufwändig sein und zu längeren Linienstopps führen. Der YSUP-PG Line Optimizer wendet einen Algorithmus an, der Produktionsverluste wegen Rüstarbeiten minimiert und sich an die unterschiedlichen Fähigkeiten der verschiedenen Maschinentypen in der Linie anpassen kann. Darüber hinaus verfügt der YSUP-PG Production Planner über eine Gruppierungsfunktion, mit der Produkte nach gemeinsamen Bauteilen und Anlageneinstellungen gruppiert werden können, wobei auch die Produktions- und Versand-Terminpläne des Unternehmens berücksichtigt werden. Der Bediener kann den Gruppierungsprozess steuern und Prioritäten auswählen, das Tool übernimmt dann die Berechnung. Verglichen mit der manuellen Gruppierung verbessert die Automatisierung kritische Indikatoren wie die Anzahl benötigter Gruppenwechsel, Feederwagen und Feeder um ca. 25 %. Andererseits konnte durch die Automatisierung über 80 % der für die Datenaufbereitung vormals aufgewendeten Arbeitszeit eingespart werden.
Ein weiterer Faktor, der durch Automatisierung verbessert werden kann, ist die Verwaltung der Bauteil-Lebensdauer. Die Werkzeuge der Intelligenten Fabrik übertragen die Verantwortung vom Mitarbeiter an die Anlagen der Fertigungslinien, damit Bauteile mit abgelaufener Lebensdauer identifiziert und ausgesondert werden, um sicherzustellen, dass alle Baugruppen gemäß den vorgegebenen Standards gefertigt werden.
Produktionsanalyse
Bei laufender Produktion bietet die Intelligente Fabrik wertvolle Unterstützung in Echtzeit. Sie überwacht aktiv den Produktions-Fortschritt und stellt sicher, dass die Materialien aus dem Lager abgerufen und zur richtigen Zeit an die richtigen Stellen geleitet werden. Sie stellt sicher, dass die Produktion kontinuierlich und unterbrechungsfrei läuft und informiert Bediener über Probleme, die behoben werden müssen.
Die Nutzung modernster Datenanalysen bildet die Grundlage für Werkzeuge, die blose Vermutungen bei der Fehleranalyse überflüssig machen. So wurde z. B. die Benutzeroberfläche des Dashboards der YSUP-Suite durch die Einführung einer Bauteil-Pick-Up-Analyse erweitert, die automatisch die Ursachen der festgestellten Mängel ermittelt. Die neue Funktion verfolgt Fehler nach Kopf, Feeder und Nozzle und überprüft dann den Status anderer Teile, die dem selben Feeder und der gleichen Nozzle zugeordnet sind, um festzustellen, ob das Problem durch die Maschine oder das Bauteil verursacht wird. Sie kann dies nahezu in Echtzeit tun, was den Verantwortlichen in der Produktion die langwierige Suche nach der Problemursache erspart und die maximale Produktivität schnell wiederherstellen hilft.
Die Fehleranalyse des Dashboards geht über das bloße Aufzeigen von Ursachen und Abhilfemaßnahmen hinaus. Sie identifiziert häufig auftretende Fehler und berechnet die Kosten von Bauteilverlusten, um die Priorisierung von Abhilfemaßnahmen zu unterstützen. Wartungsteams profitieren außerdem von umfangreichen Informationen über Feeder- und Nozzle-Probleme, Pickup-Leistungen und Trends, um die Ursachen von Fehlern bereits aus der Ferne zu ermitteln und optimale Zeitpunkte für Reparaturen oder Re-Kalibrierungen vorzuschlagen.
Intelligenter durch Konnektivität
Das Sammeln von Daten aus dem Fabrik-Equipment ermöglicht es analytischen Applikationen im IT-Bereich, die Unternehmensplanung zu optimieren und eine kontinuierliche Verbesserung zu erreichen. Das YSUP-LINK-Konnektivitätspaket für intelligente Fabriken unterstützt APIs und ist außerdem vollständig zertifiziert nach dem offenen Standard IPC-CFX für Machine-to-Business- und Business-to-Machine-Kommunikation.
Die Prinzipien, die die Transformation hin zu intelligenten Fabriken vorantreiben, zielen darauf ab, vormals mühsame und komplizierte Aufgaben zu automatisieren. Leistungsstarke Softwaretools, die neueste Datenanalysetechniken nutzen, sind der Schlüssel zu diesem Wandel. Sie können die Produktivität steigern, indem sie die Einführungszeit für neue Produkte verkürzen, die Fertigungseffizienz und Auslastung der Anlagen verbessern und dazu beitragen, die Auswirkungen von Fehlern zu vermeiden oder zumindest zu minimieren. Jetzt, da die intelligente Fabrik in der Praxis angekommen ist, sind die Weichen für künftige Generationen von Software-Tools gestellt, die den Fortschritt weiter beschleunigen werden.
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