Comment un grand constructeur automobile déploie une méthode de détection fiable des défauts de produit, élimine les temps d'arrêt et assemble un plus grand nombre de véhicules avec une qualité supérieure
Grâce aux solutions de numérisation de Belden, un important constructeur automobile bénéficie désormais d'une détection fiable des défauts de ses produits ainsi que du retour sur investissement qu'il recherchait pour cet investissement.’ Sa solution réseau élimine les temps de latence pour répondre aux exigences de détection des défauts des produits tout en assurant la pérennité de la mise en œuvre de l'industrie 4.0 pour l'efficacité opérationnelle.
ALLER À : Client | Défi | Collaboration & Découverte | Solution | Résultats d'impact &
Client(e)
L'assemblage de certains des véhicules les plus appréciés et technologiquement avancés au monde (plus de 420 000 par an) signifie que ce constructeur automobile doit utiliser des processus et des systèmes de fabrication tout aussi avancés.
Par conséquent, il s'est engagé à investir dans des améliorations qui conduisent à un assemblage plus rapide et plus intelligent de meilleurs véhicules, y compris la numérisation des flux de travail chaque fois que cela est possible.
Par exemple, alors que l'entreprise poursuit sa transformation numérique, bon nombre de ses plus de 7 200 employés d'usine utilisent des outils intelligents pour réaliser l'emboutissage, l'entretien des outils et des matrices, le soudage de la carrosserie, la peinture, la production de plastique et l'assemblage de véhicules dans son usine de 4,5 millions de pieds carrés.
Défi
L'usine suit une philosophie de fabrication qui vise l'élimination complète des déchets pour atteindre la meilleure efficacité possible tout en empêchant la production de produits défectueux ; cependant, le rendement du premier passage sur les véhicules sortant de la chaîne de production n'était que de 70 %. Trop de retouches et des coûts de rebut élevés augmentaient les coûts de fabrication par véhicule et créaient d'importants retards en matière d'efficacité.
Pour résoudre ce problème, l'usine s'est associée à une société de services d'ingénierie pour mettre en place un système de détection par vision en ligne afin d'éviter que la mauvaise qualité ne se retrouve en fin de ligne et d'augmenter le rendement au premier passage en détectant les défauts du produit. Le système capture des images vidéo que les opérateurs peuvent utiliser pour évaluer la qualité et corriger les défauts potentiels.
Une fois le système de détection des défauts de produits déployé sur le réseau existant, il a entraîné des problèmes de latence et de bande passante du fait de la multiplication du trafic. En conséquence, cette latence a provoqué des pannes de réseau et des temps d'arrêt imprévus. à un coût d'environ 22 000 $ par minute.
Bien que l'usine ait investi dans une technologie de détection des défauts de produit pour améliorer le rendement au premier passage, son réseau sous-performant l'a empêchée de réaliser le retour sur investissement escompté.
Collaboration & Découverte
Le client avait déjà mis en œuvre les appareils de marque Hirschmann de Belden et a contacté Belden pour en savoir plus sur la manière d'avancer dans les améliorations du réseau qui permettraient un retour sur investissement de son investissement technologique. ’
En règle générale, Belden organise une visite Gemba pour bien comprendre les principaux défis opérationnels au sein de l'usine. Cependant, comme ce projet a été lancé pendant COVID-19 et que l'usine n'autorisait pas les visiteurs tiers, Belden n'a pas été en mesure d'organiser une visite Gemba traditionnelle.’’ Déterminé à trouver d'autres moyens de collaborer, Belden a présenté l'idée d'une visite Gemba virtuelle. Même si une visite sur place n'était pas possible, cela donnerait néanmoins à Belden la possibilité de mieux comprendre l'environnement de l'usine et son fonctionnement.’
L'équipe de l'usine a expliqué les défis, les scénarios, les systèmes et les lignes de production existants, et a partagé des plans d'étage et des dessins pour révéler davantage sur la façon dont la zone d'assemblage générale a été aménagée.’ Ils ont également partagé les résultats des évaluations internes de l'efficacité globale des équipements (OEE) et des audits des temps d'arrêt.
Pour s'assurer que l'usine puisse mettre en œuvre son système de détection des défauts de produit, Belden a collaboré non seulement avec l'usine, mais aussi avec le fournisseur du système de détection des défauts de produit, afin de comprendre les exigences technologiques de tous les côtés.
Au cours de ces discussions et de ces évaluations, il est apparu clairement que l'introduction de nouveaux signaux vidéo dans le réseau OT existant à partir du système de détection des défauts de produit entraînait des problèmes de latence.
Étant donné que le réseau OT existant de l'usine s'était développé de manière aléatoire et avait subi une reconfiguration dynamique au fil des ans, il n'était pas conçu pour prendre en charge ce système de caméra de vision.’’ Il avait déjà du mal à prendre en charge les systèmes d’outils intelligents de l’équipe, qui génèrent de nombreuses données qui circulent sur le réseau.’
Belden a discuté des idées et a défini des options pour la conception de réseau en fonction des objectifs, du budget et des délais. Pour prendre en charge ses outils intelligents et son système de détection des défauts de produits, le réseau avait besoin d'une plus grande largeur de bande et de couches de redondance, ainsi que d'une visibilité du réseau et d'une gestion rationalisée. En plus des investissements technologiques actuels, Belden s'est associé à eux pour comprendre leurs initiatives plus larges de l'Industrie 4.0—inspection visuelle automatisée en ligne, surveillance à distance et passage à un modèle de maintenance prédictive pour réduire le risque de panne et de temps d'arrêt—et a présenté des options pour pérenniser le réseau pour les cas d'utilisation avancés.
En collaboration avec l'équipe OT de l'usine, Belden a rédigé sa recommandation de conception de réseau, compilé une nomenclature avec les coûts associés et le retour sur investissement potentiel, et présenté ces informations à l'équipe de direction de l'usine.’ Les approches concurrentes proposées par l'équipe informatique ont été mises en concurrence avec la solution de Belden, en les comparant à un ensemble d'exigences rigoureuses en matière de performances, de délais et de capacités techniques.’
Après une évaluation approfondie, Belden a surpassé la concurrence en proposant la solution la plus fonctionnelle et la plus complète. Grâce à l'expertise OT de Belden, le client a été motivé à s'associer à Belden car il serait en mesure d'atteindre ses objectifs de retour sur investissement pour ses initiatives plus larges de l'Industrie 4.0.’ En plus de la valeur et de l'expertise, il était également extrêmement important pour le client de disposer d'un délai court pour mettre en œuvre sa solution de bout en bout dans le cadre de son projet, et Belden l'a aidé à raccourcir ce délai pour atteindre ses
objectifs pour le projet.
Solution
Une nouvelle conception de réseau OT a été mise en œuvre avec du nouveau matériel et des nouveaux logiciels, ce qui a augmenté la bande passante et permis aux signaux vidéo du système de détection des défauts de produits de circuler librement sur le réseau avec d'autres données et contrôles opérationnels critiques.
Pour donner vie au réseau, Belden a créé une solution basée sur les exigences de performance spécifiques de l'usine, les besoins budgétaires et la disponibilité des produits au milieu de la pandémie.’— Cela a permis à l'usine de faire avancer ses initiatives sans avoir à attendre des semaines ou des mois à chaque phase du projet. Un travail d’équipe et une collaboration constants ont permis de maintenir le projet sur la bonne voie et de garantir que les retards de matériel et de livraison ne ralentissent pas la progression.’
Grâce à la mise en place d'une nouvelle infrastructure réseau, l'usine peut désormais utiliser son nouveau système de détection des défauts de produits et réaliser le retour sur investissement qu'elle attendait de cet aménagement. Le réseau améliore également la redondance, le temps de disponibilité, la facilité d'utilisation et la rapidité, en gérant une communication plus rapide et un transfert de données plus important pour favoriser une maintenance préventive et un outillage intelligent. Les problèmes de temps d'arrêt ont été résolus, la latence du réseau n'entraîne plus d'interruption de la ligne de production et le système de détection des défauts du produit est pleinement fonctionnel et améliore le rendement au premier passage.
Impact & Résultats
La solution évolutive mise en œuvre par Belden pour ce constructeur automobile lui permet d'obtenir un retour sur investissement complet de sa technologie de détection des défauts de produits et de s'assurer que le déploiement de nouvelles technologies sera un processus transparent et rentable à l'avenir.
Après avoir constaté l'impact positif immédiat sur la vitesse de la chaîne de montage, le rendement du premier passage, la disponibilité et les performances, l'usine a décidé d'utiliser la même architecture réseau dans son atelier de peinture pour prendre en charge les dispositifs de maintenance prédictive, tels que les capteurs de température sur les moteurs de convoyeur et de ventilateur.— une nouvelle étape dans la réalisation de ses initiatives Industrie 4.0.
Grâce à la solution réseau de Belden, l'usine atteint bon nombre de ses objectifs de performance et de transformation numérique en matière de maintenance prédictive et d'inspection visuelle en ligne.’ En créant un réseau qui lui permet de déployer avec succès la technologie de détection des défauts de produit, l'usine a pu augmenter de manière significative son rendement au premier passage au-delà de 70 %, réduire les coûts de reprise et de mise au rebut et réaliser un retour sur investissement complet.
Le constructeur automobile indique que son usine peut désormais assembler plus de véhicules en moins de temps avec un niveau de qualité plus élevé—et sans se soucier des temps d'arrêt du réseau.
Tout en continuant à numériser les flux de travail, le fabricant utilisera ce projet d'amélioration du réseau comme modèle pour normaliser l'architecture du réseau pour d'autres usines à l'avenir, y compris trois autres sites à travers les États-Unis.
Belden s'engage à aider le client en documentant entièrement l'état antérieur du réseau et la solution nouvellement mise en œuvre afin d'aider les usines d'autres sites à mieux comprendre le parcours et à améliorer leurs propres processus de production et indicateurs clés de performance, tels que le rendement au premier passage et la réduction des temps d'arrêt.