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Agile Fertigung in Aktion

Erfahren Sie, wie wir mit Formlabs, Vention, RightHand Robotics, AWS und The Public Radio in 24 Stunden eine Pop-up-Fabrik gebaut haben.

Einführung

In einer Welt, in der der Wandel die einzige Konstante ist und der Wettbewerb so hart wie nie zuvor ist, wird die Fähigkeit, sich schnell zu bewegen und agil zu sein, zunehmend zu einem strategischen Vorteil für Hersteller. Um zu veranschaulichen, wie aufkommende digitale Technologien es Herstellern ermöglichen, sich schneller als je zuvor zu bewegen, haben wir eine "Pop-up-Fabrik" mit FormlabsVention, RightHand Robotics, AWS, führende Unternehmen der digitalen Fertigungstechnologie.

Die Pop-up Factory, die während der Digital Factory Conference in Boston stattfand, war sowohl eine funktionierende Fabrik als auch eine Erlebnisdemonstration, die es den Teilnehmern ermöglichte, einige der aufkommenden digitalen Fertigungstechnologien selbst zu erleben, indem sie ein Mason-Jar-Radio mit einer Station entwerfen, anpassen und bauen konnten, das sie dann mit nach Hause nehmen konnten.

Auch wenn wir wissen, dass kein Hersteller jemals eine Fabrik in so kurzer Zeit aufbauen oder betreiben muss, vor allem nicht, wenn die Fabrik nur 2 Tage lang in Betrieb ist, wollten wir mit dem Pop-up zeigen, wie schnell und flexibel Sie sein können, wenn Sie die neuesten digitalen Fertigungstechnologien nutzen.

Diese Anwenderbericht bietet einen exklusiven Blick hinter die Kulissen, wie wir die Pop-up-Fabrik auf die Beine gestellt haben. Wenn Sie wissen möchten, wie Sie diese neuen Technologien in Ihrem eigenen Betrieb einsetzen können, lesen Sie weiter.

Tulip auf einer Konferenz der Digitalen Fabrik in Boston
Die Popup-Fabrik, gebaut auf der Digital Factory Conference in Boston

Kapitel Eins: Auswahl des Gadgets für die Pop-Up-Fabrik

Als erstes mussten wir uns für das Widget entscheiden, das unsere Pop-up-Fabrik produzieren sollte. Als wir über ein Gadget für die Fabrik nachdachten, mussten wir mehrere Einschränkungen berücksichtigen:

  • Erstens musste es etwas Cooles und Kleines sein, damit die Teilnehmer es bauen und mit nach Hause nehmen wollten.
  • Zweitens musste es etwas sein, das sich relativ leicht zusammenstellen ließ, damit wir sicherstellen konnten, dass die Durchlaufzeiten für alle Teilnehmer kurz genug waren.
  • Drittens musste es erschwinglich sein, damit wir sicherstellen konnten, dass wir genug für alle hatten.

Wir haben uns für das Mason Jar Radio von The Public Radio entschieden, das von Spencer Wright, dem Kurator von The Prepared, einer großartigen Ressource für Produktions-Nerds wie uns, entwickelt wurde.


Pop-up Werksradio Teile
Komponenten für den Bau des Radios, einschließlich 3D-gedruckter Knöpfe.

Es erfüllt nicht nur alle Kriterien, sondern wurde ursprünglich als Kickstarter-Projekt ins Leben gerufen.

Da sich diese Produkte in der Regel aufgrund von Fertigungsproblemen verzögern, dachten wir, es wäre eine gute Idee, zu zeigen, wie schnell diese Produkte geliefert werden könnten, wenn sie digital hergestellt würden.

Darüber hinaus wird The Public Radio von einem Vertragshersteller gebaut, der Tulip nutzt, um die Bestellungen zu erfüllen, die über die E-Commerce-Website des Projekts eingehen. Daher dachten wir, es wäre eine passende Anwendungsfall.

Obwohl es sich um ein einfaches Produkt handelt - obwohl es keineswegs trivial ist - gelten die Lehren aus der Pop-up-Fabrik für Hersteller jeder Größe und Komplexität. Wenn Sie mehr über andere Anwendungsfälle erfahren möchten, besuchen Sie unsere Seite mit den Fallstudien.

Kapitel Zwei: Individuelle Anpassung in großem Maßstab mit Formlabs' 3D-Druck

Das Radio war an sich schon ein großartiges Produkt, aber um die Macht der Massenanpassung zu veranschaulichen, haben wir einige Anpassungen an seinem Design vorgenommen. Wir haben nämlich verschiedene Knöpfe entworfen, damit die Teilnehmer der Digital Factory das Aussehen ihres Radios individuell gestalten können. Wir nutzten den 3D-Druck, um sie in großem Maßstab zu produzieren.

Der Originalknauf, der mit The Public Radio geliefert wird, ist ein klassisches Drehteil: ein gedrehter Zylinder mit Fasen und einer gerändelten Textur für den Halt. Der gefräste Knopf wird mit einer Stellschraube auf der Potentiometer-D-Welle gehalten.

Als es an der Zeit war, die Knöpfe für den 3D-Druck umzugestalten, wussten wir, dass wir ein paar Dinge ändern wollten oder mussten, damit sie für den Bauprozess geeignet waren. Erstens wollten wir auf eine Stellschraube verzichten, die die Zykluszeiten verlangsamen würde, und stattdessen zu einem Druckdesign übergehen, das sich mit Handdruck montieren lässt.

3D-Druckstation zum Drucken von Radioteilen
3D-Druckstation zum Drucken von Radioteilen

Gleichzeitig wollten wir eine Reihe von kosmetischen und ergonomischen Optionen für den Knauf anbieten. Der beste Weg, dies zu erreichen, bestand darin, die einzigartigen Eigenschaften von zwei verschiedenen Harzchemien zu nutzen: Durable Resin und Color Kit Resin.

Als Teil der Produktreihe Formlabs bietet Durable Resin die nötige Nachgiebigkeit für zwei wichtige Merkmale der Knöpfe: eine Reihe von inneren Rippen, die so nachgiebig sind, dass sie sich leicht aufdrücken lassen, und einen ringförmigen Schnappverschluss, der die Außenseite des Color Kit mit der Innenseite des Durable verbindet. Color Kit bietet die Flexibilität, eine große Auswahl an individuellen Farben mit einer großartigen Oberflächenqualität und feinen Details zu kreieren, die Sie von einem fertigen Verbraucherprodukt erwarten.

Indem wir die Knöpfe mit 3D-Druck just-in-time herstellen, können wir die von Tulip's dashboard gesammelten Erkenntnisse in die Produktion einfließen lassen und die Produktion von Drucker zu Drucker anpassen, um die Nachfrage besser zu befriedigen und Zeit- und Materialverschwendung zu reduzieren.

Zusätzlich zu den Knöpfen wollten wir den Radios noch eine besondere Note verleihen, um sie für die Pop-up-Fabrik zu etwas ganz Besonderem zu machen. Zu diesem Zweck haben wir das Logo der Konferenz mit einem Laserdrucker auf den Deckel gedruckt und individuelle Schachteln entworfen, in denen die Teilnehmer die Radios verpacken und mitnehmen konnten.

Kapitel 3: Gestaltung der Operationen

Nachdem wir uns für das Produkt entschieden hatten, das wir in der Pop-up-Fabrik herstellen wollten, mussten wir unsere Produktionslinie entwerfen. Dabei haben wir mehrere Faktoren berücksichtigt:

  1. Erstens sollte die Linie so gestaltet sein, dass alle Konferenzteilnehmer den Prozess durchlaufen können. Das war keine triviale Überlegung. An der Digital Factory Conference nahmen über 1000 Personen teil, und wir erwarteten, dass mindestens 600 von ihnen die Pop-up-Fabrik in einem Zeitraum von 8 Stunden durchlaufen würden.

  2. Zweitens mussten wir die räumlichen Gegebenheiten der Konferenz berücksichtigen.

  3. Und schließlich mussten wir die Kosten für das endgültige Produktionsdesign minimieren.

Da jeder Teilnehmer sein eigenes Radio herstellen würde, hatten wir per Definition eine Just-in-Time-Produktion. Der Montage Prozess für die Radios kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

  1. Gestalten Sie ein individuelles Radio: Wählen Sie den gewünschten Regler und Sender

  2. Programmieren Sie die Platine für das Radio

  3. Bauen Sie das Radio zusammen

  4. Verpacken Sie das Radio

Wir haben auch eine Montage Linie in Erwägung gezogen, bei der die Mitarbeiter ihr Werkstück an verschiedenen Stationen vorbeibringen und die verschiedenen Schritte des Montage an verschiedenen Arbeitsstationen ausführen würden. Als wir diese Idee modellierten, wurde jedoch klar, dass die Stationen mit den "härteren" Schritten zu Engpässen werden würden, wenn wir jeden Montage Schritt an einer anderen Station durchführen würden.

Deshalb haben wir uns dafür entschieden, den Produktionsprozess in 3 Stationen aufzuteilen:

  1. Arbeitsauftrag Sender: Erstellen Sie ein Arbeitsauftrag , indem Sie das Radio gestalten, aus den Regleroptionen wählen und den richtigen Radiosender auswählen

  2. Programmieren Sie Ihren Sender und Montage : Programmieren und montieren Sie Ihr Radio

  3. Verpackungsstation: Besorgen Sie einen Karton zum Verpacken des Radios

Ein Blick auf die digitale Fabrik mit 3D-Druckern
Ein Blick auf die digitale Fabrik

Kapitel Vier: Gestaltung der Linie mit den Selbstbedienungsarbeitsplätzen von Vention

Unter Berücksichtigung der Zykluszeiten für die Stationen Design, Programmierung und Montage haben wir festgestellt, dass 4 Arbeitsplätze in jedem Schritt ausreichen würden, um sicherzustellen, dass jeder sein Gerät bauen kann.

Wir mussten nun die Arbeitsstationen für unsere Linie Montage entwerfen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen erfüllen:

  • Die Arbeitsauftrag Stationen mussten Platz für einen Touchscreen, einen Drucker und eine Tastatur bieten.

  • Die Station Montage brauchte eine Oberfläche, um die Radios zu programmieren, sie zusammenzubauen und alle Teile für das Radio zu haben.

  • Die Verpackungsstation musste den Righthand Robotics Roboter unterstützen und Platz für die Kartons bieten.

Um diese Stationen zum Leben zu erwecken, haben wir die MachineBuilder Plattform von Vention verwendet, um die Bänke nach unseren Bedürfnissen zu gestalten.

Mit dem 3D-Maschinendesignsystem von Vention war es sehr einfach, maßgeschneiderte Bänke zu entwerfen, die unseren Anforderungen entsprechen.

Die Plattform verfügt über tolle Kollaborationsfunktionen, mit denen unser Team bei der Gestaltung der Bänke zusammenarbeiten kann.

Außerdem waren die Anwendungstechniker von Vention während des gesamten Prozesses äußerst hilfreich und beantworteten unsere Fragen über den produktinternen Chat, so dass wir schneller vorankamen.

Der Clou von Vention ist die Umschlagzeit - nachdem wir das Design der Bank fertiggestellt hatten, wurden alle Teile innerhalb von 3 Tagen geliefert. Diese Geschwindigkeit ist in diesem Bereich unerreicht.

Nachdem wir die Teile erhalten hatten, war der Zusammenbau der Workstations ein Kinderspiel.

Gestaltung des Vention-Arbeitsplatzes zur Selbstbedienung

Kapitel Fünf: Produktion mit Tulip's durchführen No-Code Apps

Um alles miteinander zu verknüpfen und die Abläufe zu steuern, haben wir die Fertigungs-App-Plattform von Tulipverwendet .

Da Tulip eine No-Code-Plattform ist, müssen Sie keine Programmiersprache beherrschen, um diese Anwendungen zu erstellen oder sie in Ihre IoT zu integrieren.

Die wichtigsten Anwendungen, die die Operationen durchführen, sind:

  1. Arbeitsauftrag App: Mit dieser App können Sie Arbeitsaufträge mit individuellen Radios erstellen.

  2. Montage App: Diese App leitet den Montage Prozess des Radios auf der Grundlage der Arbeitsauftrag an und zeigt die richtigen Arbeitsanweisungen für das benutzerdefinierte Radio.

  1. App zur Inventarverfolgung: Mit dieser App konnten wir den Bestand im gesamten Unternehmen überwachen und die Mitarbeiter darauf hinweisen, wenn an den einzelnen Stationen neue Bestände aufgefüllt werden mussten. Außerdem wurde verhindert, dass Arbeitsaufträge erstellt wurden, für die BOM nicht mehr verfügbar war.

  2. Maschinenüberwachung: Wir hatten zwei Maschinenüberwachung Anwendungen. Die eine überwachte die Formlabs Druckerei, genau wie im wirklichen Leben. So konnten wir den Teilestatus, Gesamtanlageneffektivität (OEE) und OPE sehen. Die andere App diente als HMI für den Roboter von RightHand Robotics, damit die Menschen mit ihm interagieren konnten.

Arbeitsauftrag Nachverfolgung App

Operatives Ziel

Wir mussten den Teilnehmern die Möglichkeit geben, ihre Radios individuell zu gestalten und ihre Entwürfe zu verfolgen, damit wir die richtigen Montage Anleitungen bereitstellen und sicherstellen konnten, dass wir über genügend Inventar verfügten, damit sie ihre Entwürfe bauen konnten. Außerdem mussten sie ihre Entwürfe überarbeiten können und den Prozess relativ schnell durchlaufen, damit wir keine Warteschlangen hatten.

App Beschreibung

Um das operative Ziel zu erreichen, haben wir eine App entwickelt, mit der die Teilnehmer ihre Radios entwerfen und Arbeitsaufträge für ihre individuellen Designs erstellen konnten. Mit der App konnten die Teilnehmer den Radiosender auswählen (denken Sie daran, dass es sich um Radios mit nur einem Sender handelt) und ein Knopfdesign wählen. Um sicherzustellen, dass wir über genügend Knöpfe verfügten, um die Bestellung der Teilnehmer zu erfüllen, überprüfte die App den Lagerbestand in einer Inventardatenbank.

Um den Prozess später zu beschleunigen, haben wir die Funktionen von Tulip IoT genutzt und einen Drucker aus unserem Geräte-Ökosystem integriert. Dieser Drucker versah die Benutzer mit einem Aufkleber mit einem QR-Code, den die Teilnehmer an der Montage Station scannen konnten, um ihre Arbeitsauftrag Informationen aus der Datenbank abzurufen. Da jedes Radio auf Bestellung von den Teilnehmern selbst entworfen und gebaut wurde, enthielten die Arbeitsaufträge ihre persönlichen Informationen. All diese Informationen wurden in Tulip Tabellen gespeichert, auf die von den Montage Stationen aus zugegriffen werden konnte und die den Teilnehmern eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Zusammenbau der Geräte zeigten.

Funktionen - App Schritte und wie wir es gebaut haben

Die App besteht aus den folgenden Schritten:

  1. Überblick über den Prozess: Erklären Sie den Teilnehmern, was die App macht.

  2. Persönliche Informationen: Erfassen Sie die persönlichen Daten der Teilnehmer, um sie mit ihrem Design abzugleichen.

  3. Knopf auswählen: Wählen Sie einen Knopf aus den verfügbaren Designs aus und verwenden Sie Tulip Trigger, um dynamisch zu prüfen, ob genügend Knöpfe im Inventar vorhanden sind.

  4. Wählen Sie den Radiosender: Geben Sie den Sender ein, mit dem Sie synchronisieren möchten, und nutzen Sie dabei die Formularfunktionen von Tulip(Sie können Dropdowns, Checklisten, Boolesche Werte usw. hinzufügen).

  5. Überprüfen Sie die Bestellung: Überprüfen Sie die Details der Arbeitsauftrag und bearbeiten Sie etwas, wenn es einen Fehler gibt.

  6. Drucken: Drucken Sie einen QR-Code mit der Arbeitsauftrag ID, indem Sie einen Auslöser verwenden, um eine Verbindung zu IoT aus unserem Geräte-Ökosystem herzustellen.

Wenn Benutzer mit der App interagieren, werden die Daten in einer Tulip Tabelle gespeichert, die später von der Montage App aufgerufen wird, wie wir im Folgenden sehen.

Arbeitsauftrag Anwendungen in Ihrem Betrieb

Diese App ist ein großartiges Beispiel dafür, wie Sie Tulip nutzen können, um Ihre Arbeitsaufträge zu erstellen und zu verwalten, während sie die Produktion durchlaufen. Mit der App können Sie Daten darüber sammeln, wie viele Arbeitsaufträge Sie in der Warteschlange haben, und Sie können die Daten aus der App Montage nutzen, um zu sehen, ob Sie auf dem richtigen Weg sind, Ihre Produktionsziele zu erreichen oder nicht. Hersteller, die bereits über ERP verfügen, um die Arbeitsaufträge zu verfolgen, können diese App ganz einfach in Tulip integrieren, um sie über Tulip mit den anderen Apps in der Produktion zu verbinden.

Benutzer, der eine Arbeitsauftrag
Ein Benutzer, der eine Arbeitsauftrag
QR-Code scannen
App-Bildschirme für den Zusammenbau des Radios
Bildschirme aus der Radio Montage App

Radio Montage App

Operatives Ziel

Wir brauchten eine Möglichkeit, um über 700 Teilnehmern die Möglichkeit zu geben, ihre eigenen Radios zu bauen, ohne dass sie vorher Erfahrung damit hatten. Außerdem mussten wir die Durchlaufzeit so kurz wie möglich halten, damit jeder seine eigene App erstellen konnte. Und schließlich mussten wir bei jedem gebauten Radio die höchste Qualität sicherstellen.

App Beschreibung

Um unser Ziel zu erreichen, haben wir eine App entwickelt, die detaillierte Anweisungen zu jedem Schritt des Montage Prozesses liefert. Diese Schritte änderten sich dynamisch auf der Grundlage des Designs, das der Teilnehmer für sein Radio erstellt hatte, und nutzten IoT , um die Qualität zu verbessern. Um die Entwicklung zu beschleunigen, nutzten wir die bestehende App Work Instructions aus unserer App-Bibliothek und passten sie an unsere Bedürfnisse an.

Funktionen - App Schritte und wie wir es gebaut haben

Die App besteht aus den folgenden Schritten:

  1. Arbeitsauftrag scannen: Wenn Benutzer den QR-Code ihres Arbeitsauftrag scannen, holt die App die Informationen von Arbeitsauftrag aus der Tabelle Tulip , in der sie in der 'Arbeitsauftrag App' (siehe oben) gespeichert wurden. Dieser Schritt verwendet Tulip Trigger, um sich mit dem Barcode-Scanner zu verbinden und die Informationen in der Tabelle Arbeitsauftrag nachzuschlagen.

  2. Überprüfen Sie Arbeitsauftrag: Im zweiten Schritt können Sie überprüfen, ob die Informationen auf Arbeitsauftrag korrekt sind. Wenn sie einen Fehler finden oder eine Änderung vornehmen möchten, können sie dies tun. Andernfalls können sie mit dem nächsten Schritt fortfahren, um die Montage zu starten.

  3. Programmieren Sie das Radio. Diese Aufgabe ist mit mehreren Schritten verbunden. Zunächst scannen die Benutzer den QR-Code auf dem Funkgerät. Wenn es noch nicht programmiert wurde, wird es mit Arbeitsauftrag verknüpft und der Benutzer wird durch die Programmierung des Funkgeräts geführt, die darin besteht, das Funkgerät auf eine von uns entwickelte Programmiervorrichtung zu setzen. Wenn die Klemme der Vorrichtung geschlossen wird, aktiviert der Sensor die Programmierfunktion, indem er eine Verbindung über das I/O-Gateway von Tulipherstellt und Auslöser verwendet.

  4. Knauf anbringen. Mit dem Lichtkit von Tuliphaben wir dem Benutzer gezeigt, welchen Knopf er für sein Design wählen muss, indem wir den richtigen Behälter beleuchtet haben.

  5. Beenden Sie Montage. Führen Sie die Benutzer durch die Fertigstellung der Montage mit Videos und anderen Medien.

  6. Qualitätskontrolle. Als letzten Schritt des Prozesses haben wir eine Waage verwendet, um eine letzte Qualitätskontrolle durchzuführen. Die Benutzer werden angewiesen, das Radio auf eine Waage zu legen. Diese Waage prüft, ob das Gewicht dem erwarteten Gewicht entspricht, bevor der Benutzer den Vorgang abschließen kann. Wenn Sie zum Beispiel vergessen haben, Batterien oder eine Antenne hinzuzufügen, leitet die App Sie dynamisch an, dies zu korrigieren.

Erstellung einer Radio Montage App auf der Tulip Plattform
Erstellung der Radio Montage App in Tulip

Da die Programmierung des Radios der "komplexeste" Schritt im Prozess ist, haben wir eine Programmiervorrichtung mit einem Näherungssensor entwickelt und Tulip's IoT Auslöser verwendet, um den Programmiervorgang zu aktivieren, wenn die Klemme an der Vorrichtung geschlossen wurde. Auf diese Weise konnten wir diesen Schritt poka-yoke, also fehlersicher, machen.

Montage App Jenseits der Pop-Up-Fabrik

Die App Montage ist ein Beispiel dafür, wie Sie mit Tulip interaktive Arbeitsanweisungen erstellen können, die IoT nutzen, um Qualitätsmängel zu reduzieren und die Produktivität der Mitarbeiter zu erhöhen. Durch die Anzeige von Arbeitsanweisungen, die dynamisch sind und die richtigen Informationen zur richtigen Zeit zeigen, kann Ihr Team neue Baugruppen und Fähigkeiten schneller erlernen. Darüber hinaus können Sie ähnliche Apps verwenden, um andere Arbeitsprozesse in der Werkstatt anzuleiten, von der Montage über schlanke SOPs (wie z.B. ein 5S-Audit, einen Gemba-Rundgang usw.) bis hin zu Versandvorgängen.

Inventar App

Operative Herausforderung

Die Stückliste (BOM) für jedes Radio besteht aus fünf Teilen, und wir hatten genug Bestand, um 700 Radios herzustellen. Darüber hinaus hatten wir 3 verschiedene Knaufdesigns und 300 Teile für jedes, um der variablen Nachfrage für jedes Design gerecht zu werden. Angesichts der großen Menge an Teilen brauchten wir eine Möglichkeit, den gesamten Bestand zu verwalten und sicherzustellen, dass die Werkbänke jederzeit über genügend Teile verfügten. Außerdem mussten wir sicherstellen, dass die Benutzer keine Arbeitsaufträge mit Teilen erstellen konnten, die nicht mehr im Bestand vorhanden waren.

App Beschreibung

Um dies zu erreichen, haben wir eine Bestandsmanagement App erstellt, die eine Datenbank mit allen auf Lager befindlichen Teilen, sowie mit gebrauchten und verschrotteten Teilen enthält.

Wenn ein Arbeitsauftrag erstellt wurde, änderte die App den Bestandsstatus als WIP und wenn das Radio fertiggestellt war, zog die App den Bestand ab. Außerdem überprüfte die App ständig die Lagerbestände. Wenn sie unter einen bestimmten Schwellenwert fielen, schickte die App eine SMS und eine E-Mail an einen Vorgesetzten, um sicherzustellen, dass der Bestand wieder aufgefüllt wurde.

Funktionen - App steps und wie wir es gebaut haben

Die App besteht aus den folgenden Schritten:

  1. Für jedes Teil in der BOM gibt der Benutzer an, wie viele Teile pro Montage Station gelagert wurden.

  2. Jedes Mal, wenn ein Radio zusammengebaut wird, aktualisiert die App die Inventardatenbank pro Station, damit Sie wissen, wie viele Teile noch übrig sind.

  3. Wenn der Lagerbestand unter einen vom Benutzer festgelegten Schwellenwert fällt, sendet die App eine Nachricht an die für den Lagerbestand zuständige Person, damit diese die Bank wieder auffüllt.

  4. Um die Nachricht zu versenden, haben wir die Auslöser von Tulipgenutzt, mit denen Sie E-Mails oder SMS auf der Grundlage von App-Ereignissen (in diesem Fall das Unterschreiten eines bestimmten Schwellenwerts für den Lagerbestand) versenden können.

Inventar App Jenseits der Pop-Up-Fabrik
Diese App und die Arbeitsauftrag App fungierten effektiv als das ERP System unserer Pop-Up-Fabrik. Kleine und mittelständische Hersteller ohne ERP können Tulip nutzen, um Systeme wie dieses für die Verwaltung ihres Inventars zu entwickeln. Wenn sie jedoch bereits ein ERP haben, können sie es mit Hilfe von Konnektoren leicht mit Tulip verbinden.

Maschinenüberwachung Apps

Operative Herausforderung

Wir brauchten eine Möglichkeit zur Überwachung der Formlabs Drucker, die im Laufe des Tages mehr als 700 Knaufteile herstellten. Der Vorgesetzte brauchte eine Möglichkeit, alle Drucker zu überwachen, ohne physisch anwesend sein zu müssen, und die richtige Gesamtanlageneffektivität (OEE) und OPE sicherzustellen.

App Beschreibung

Die Formlabs Maschinenüberwachung App verbindet sich mit den neuen Formlabs Form 3's über die Formlabs API, um den Zustand der Maschinen zu überwachen. Sie verwendet Tulip Visualisierungswidgets sowie Tulip Maschinenattribute, um dem Bediener einen besseren Einblick in den Echtzeitstatus jeder in der Werkstatt laufenden Maschine zu geben.

Auswirkungen

Diese App basiert auf einer tatsächlichen App, die Formlabs zur Überwachung seiner Druckerei für Musterteile verwendet. Neben 3D-Druckern können Sie mit Tulip alle Arten von Maschinen überwachen, von CNCs bis hin zu Drehmaschinen. Tulip Apps können sich mit OPC-UA, MTConnect, Modbus und anderen Maschinenkommunikationsprotokollen verbinden. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Maschinenüberwachung können Sie mit Tulip Apps Ausfallzeiten reduzieren, indem Sie sicherstellen, dass die Wartung schnell und zum richtigen Zeitpunkt erfolgt. Darüber hinaus verschafft Maschinenüberwachung mit Tulip Prozessingenieuren Einblick in die Gründe für Maschinenstillstände, indem es Bedienereingaben mit dem Maschinenzustand abgleicht - etwas, das herkömmliche Maschinenüberwachung Lösungen nicht leisten können.

Mann beim Einrichten des 3D-Druckers

Sechstes Kapitel: Automatisierung mit Righthand Robotics Bots ermöglichen

Automatisierung mit Righthand Robotics Bots ermöglichen

Der letzte Schritt der Operation war eine Verpackungsstation, die von RightHand Robotics betrieben wurde.

Über eine Tulip App, die als HMI für den Roboter von RightHand Robotics fungierte, konnten die Teilnehmer den Roboter dazu bringen, ihnen eine Box zu überreichen, in der sie ihre Radios mit nach Hause nehmen konnten. Der Bot wurde über eine Tulip App mit einem Auslöser aktiviert, der einen Impuls an den Roboterarm über Tulip's GPIO Steckplätze sendete.

Alles zusammenfügen

Wir erhielten erst am Tag vor der Konferenz Zugang zu den Räumlichkeiten der Digital Factory, so dass wir sicherstellen mussten, dass unsere Ausführung einwandfrei war.

Der Aufbau der Bänke von Vention war so einfach wie das Zusammensetzen von Ikea-Möbeln - man muss dafür nicht besonders geschickt sein. Der Zusammenbau der Montage Arbeitsstationen dauerte jeweils etwa 4 Stunden und die Arbeitsauftrag Stationen jeweils etwa 2 Stunden, aber sie wurden definitiv einfacher, als wir den Dreh raus hatten.

Zusätzlich zum Bau der Bänke mussten wir die Stationen mit Tulip Hardware ausstatten, um IoT zu ermöglichen.

Jede Station verfügte über eine Tulip I/O Gateway, eine Tulip Light Kit zur Steuerung der Kommissionierung, eine von uns gebaute Programmiervorrichtung und zwei Monitore zur Anzeige von Montage Anweisungen und Analysen.

Zeitraffer des Teams beim Bau einer digitalen Fabrik
Mitglieder des Tulip Teams arbeiten hart am Aufbau der Pop-Up Factory.

Das Anbringen der Beschläge an den Bänken und das Anpassen der Optik hat etwa 2 zusätzliche Stunden pro Bank in Anspruch genommen.

Die Arbeitsauftrag Bänke waren noch unkomplizierter. Sie hatten nur einen Monitor, eine Tastatur und einen Drucker für die QR-Codes.

Nachdem alle Stationen fertig waren, mussten wir nun die Montage Leitungen und Dashboards im Konferenzraum einrichten. Dies erwies sich als schwierig, da der Veranstaltungsort erst gegen 19 Uhr am Vortag der Veranstaltung Strom lieferte. So hatten wir nur ein paar Stunden Zeit, um alle Teile zu integrieren und sicherzustellen, dass alles richtig zusammenarbeitet.

Obwohl es bis tief in die Nacht hinein harte Arbeit war, gelang es dem Team, die Pop-up-Fabrik fehlerfrei zu realisieren, so dass sie am nächsten Tag um 8 Uhr morgens einsatzbereit war.

Kapitel Sieben: Skalierung der Pop-Up-Fabrik - Die Macht der AWS Cloud

Die vielen Technologien, die für den Aufbau der Pop-up-Fabrik eingesetzt werden, haben eines gemeinsam: Sie laufen alle in der AWS-Cloud ( Tulip ist sogar ein AWS Industrial Competency Partner).

Durch den Betrieb in der Cloud ist die Pop-up-Fabrik skalierbar. Wenn wir mehr Stationen hinzufügen oder ihre Anzahl verringern wollten, konnten wir das problemlos tun. Dank dieser Flexibilität können Sie Ihre Systeme so betreiben, wie Sie Ihre Fabrik betreiben - mit minimalem (Server-)Aufwand.

Darüber hinaus reduziert der Betrieb in der Cloud die Anfangsinvestitionen, die nötig sind, um das System in Betrieb zu nehmen.

Obwohl die Fertigungsindustrie die Cloud-Revolution erst spät für sich entdeckt hat, erkennen Fabriken auf der ganzen Welt, dass die Nutzung der Cloud eine strategische Notwendigkeit für ihren Betrieb darstellt.

Achter Abschnitt: Ein Blick auf die Pop-Up-Fabrik mit Tulip Dashboards

Einer der Hauptvorteile von Tulip ist, dass Sie die Produktion in Echtzeit verfolgen können. Tulip macht es sehr einfach, Berichte zu erstellen, sie in Dashboards zusammenzufassen und sie mit Ihren Stakeholdern zu teilen.

Die Teilnehmer hatten die Gelegenheit, dies anhand von Dashboards, die während der Veranstaltung eingesetzt wurden, aus erster Hand zu sehen. Nachfolgend stellen wir Ihnen einige der Highlights vor, zusammen mit einem Link zu den eigentlichen Dashboards.

Während die Pop-up-Fabrik weiter Teile produziert, können Sie sehen, wie diese Dashboards in Echtzeit aktualisiert werden.

Tulip dashboard Visualisierung der Produktionsanalyse

Produktion - 565 einzelne Arbeitsaufträge wurden erstellt und 500 Funkgeräte montiert.

Personalisierung - Wir hatten eine gewisse Erwartung, welche Farben am beliebtesten sein würden, aber der zweitägige Ansturm der Digital Factory- und User Summit-Teilnehmer hat uns eines Besseren belehrt. Wir hatten vermutet, dass Blau am beliebtesten sein würde, gefolgt von Rot-Orange und schließlich Gelb, aber Rot-Orange erwies sich mit einem Verhältnis von fast 2:1 als der Publikumsliebling. Indem wir die Knöpfe mit 3D-Druck just-in-time herstellen, können wir die von Tulip's dashboard gesammelten Erkenntnisse in die Produktion einfließen lassen und die Produktion von Drucker zu Drucker anpassen, um der Nachfrage besser gerecht zu werden und Zeit- und Materialverschwendung zu reduzieren. Wir haben ein Pareto-Diagramm erstellt, um zu sehen, welches das beliebteste Knopfdesign ist.

Wir haben auch einen Bericht erstellt, um zu sehen, welche Radiosender bei den Teilnehmern am beliebtesten waren. NPR war am beliebtesten, gefolgt von Classic Rock, wie Sie unten sehen können.

Zeitstudien - Im Durchschnitt brauchten die Teilnehmer 5 Minuten, um ihre Radios herzustellen. Die Schritte, die länger dauerten, waren das Anbringen der Knöpfe am Radio und das Befestigen des Radios am Einmachglas (jeweils etwa zwanzig Sekunden). Mit diesem Wissen können wir die Engpässe im Prozess identifizieren und sie leicht aktualisieren, um in Zukunft bessere Zykluszeiten zu erzielen. Sehen Sie sich den Bericht hier an.

Wir können die Produktion nach Arbeitsauftrag anzeigen, um die Abweichung bei jedem Schritt des Montage Prozesses zu sehen und sie mit unseren Zielzykluszeiten bei jedem Schritt zu vergleichen. In einer realen Produktionsumgebung können wir dies nutzen, um zu ermitteln, wer über oder unter unseren Ziel-Zykluszeiten liegt. Mit diesen Informationen können wir die unterdurchschnittlichen Mitarbeiter coachen, damit sie ihre Zykluszeiten wieder erreichen. Wir können auch sehen, was die Überperformer anders machen und dieses Wissen nutzen, um alle zu besseren Leistungen zu bringen. Wenn wir sehen, dass die meisten Mitarbeiter die Ziel-Zykluszeit nicht erreicht haben, können wir beschließen, sie in Zukunft zu kalibrieren.

Produktionsplan - Wir haben einen Bericht erstellt, um die Radioproduktion nach Tageszeit zu sehen. Es scheint, als wären 8 Uhr morgens und 15 Uhr nachmittags die Stoßzeiten.


Anzahl der Defekte - Im Laufe des Tages wurden nur 6 Defekte gemeldet. Das Schöne an der Meldung von Fehlern mit Tulip ist, dass Sie sie live sehen, die Ursache untersuchen und testen können, ob sie mit Echtzeitdaten behoben werden.

Neuntes Kapitel: Die digitale Fertigung für mehr Agilität nutzen

Von keinem Produktionsbetrieb wird erwartet, dass er in 24 Stunden ein Produkt einführt, eine Fabrik entwirft und baut (schon gar nicht, wenn sie nur 2 Tage lang läuft). Um jedoch in der modernen Wirtschaft wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Hersteller auf der ganzen Welt in der Lage sein, schneller als ihre Konkurrenten zu agieren - Produkte schneller auf den Markt zu bringen, schneller zu verbessern, schneller zu iterieren.

Kurz gesagt: Hersteller müssen agil sein.

Die Pop-up-Fabrik veranschaulicht, wie Sie neue digitale Technologien wie Fertigungs-Apps, additive Fertigung, IoT, Cobots und Selbstbedienungsarbeitsplätze nutzen können, um die Flexibilität zu erreichen, die Sie brauchen, um schneller als Ihre Konkurrenz zu sein.

Die Einführung agiler Fertigungstechnologien verschafft den Herstellern mehrere Vorteile, wie wir oben gezeigt haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass agile Fertigungstechnologien Ihren Betrieb unterstützen können:

Schnellere Produktentwicklung und Produkteinführung (NPI)

Durch den Einsatz von Product Lifecycle Management-Technologien zum Entwerfen, Prototyping und Iterieren neuer Produkte können Hersteller Produkte viel schneller als je zuvor entwickeln. Mit computergestütztem Design (CAD) und additive Fertigung Technologien wie Desktop-3D-Druckern wie Formlabskönnen Teams Prototypen viel schneller und billiger als je zuvor überarbeiten. Darüber hinaus können Hersteller durch den Einsatz digitaler Werkzeuge für die Planung von Arbeitsabläufen - von den Arbeitsplätzen über die Automatisierung bis hin zur Ausführungssoftware - viel schneller von der Konzeption zur Ausführung gelangen.

Schnellere Bediener, Vorgesetzte und Teams

Der Einsatz agiler Technologien zur Steuerung der Produktion lässt Teams schneller arbeiten. Bediener, die Apps verwenden, um die verschiedenen Arbeitsabläufe zu steuern, können produktiver sein, da sie die richtigen Informationen zur richtigen Zeit zur Verfügung haben und Echtzeit-Feedback von ihren Geräten und Vorgesetzten erhalten. Außerdem können sie neue Fähigkeiten am Arbeitsplatz erwerben und schneller geschult werden. Gleichzeitig können ihre Vorgesetzten und Manager dank des Echtzeitüberblicks über die Fabrik, den diese agilen Technologien bieten, Probleme schneller als bisher erkennen.

Schnellere Qualität, Fehlererkennung und kontinuierlicher Verbesserungsprozess

Mit Technologien für die agile Fertigung können Sie die Qualität in Einklang bringen, so dass Sie nicht warten müssen, bis ein Prozess abgeschlossen ist, um ihn zu überprüfen. Durch den Einsatz von IoT und Apps können Sie sicherstellen, dass Ihr Team beim ersten Mal alles richtig macht.

In der Pop-up-Fabrik haben wir dies zum Beispiel mit einem Näherungssensor erreicht, um die Programmierung des Radios zu überprüfen, mit dem Lichtkit von Tulip, um den Teilnehmern zu helfen, den richtigen Knopf für ihr Design auszuwählen, und mit einer Waage am Ende des Prozesses, um sicherzustellen, dass alle Teile hinzugefügt wurden. Echtzeitdaten haben auch den zusätzlichen Vorteil, dass die Vorgesetzten Probleme schneller erkennen und lösen können. Und schließlich können die Teams schneller experimentieren, weil sie die Arbeitsabläufe durch Änderung der Apps ändern können. In der Pop-up-Fabrik haben wir die Arbeitsanweisungs-App im Laufe des Tages "A/B-getestet", um die Zykluszeiten zu verbessern.

Schnellere IT und OT

Agile Fertigungstechnologien helfen IT- und OT-Teams, schneller und besser zusammenzuarbeiten. Ein System wie das, das wir für die Pop-up-Fabrik von Grund auf neu entwickelt haben, wäre ohne die Hilfe von No-Code-Plattformen wie Tulip, Selbstbedienungsplattformen wie Vention und der Cloud in einem so kurzen Zeitrahmen einfach unmöglich gewesen.

Durch den Einsatz dieser Technologien in der Produktion können IT- und OT-Teams ihren Stakeholdern einen größeren Mehrwert bieten, ihre Systeme viel schneller kontinuierlich verbessern und Endbenutzer in die Lage versetzen, ihre eigenen Tools zu entwickeln, ohne dabei die geschäftliche Kontinuität im App-Erstellungsprozess und die Kontrolle zu verlieren, die sie für die Sicherheit in ihren Fabriken benötigen. Einfach ausgedrückt: Hersteller können damit ihre Systeme schlanker gestalten.

Bau eines einfachen Radios mit der App Tulip work instructions

Wenn Sie die Gelegenheit hatten, die Pop-up-Fabrik zu erleben oder wenn das, was Sie hier gelesen haben, interessant klingt, ist der Einstieg ganz einfach. Unten finden Sie Optionen für jeden:

Möchten Sie Tulip ausprobieren? Starten Sie eine kostenlose Testversion. In weniger als einer Woche werden Sie in der Lage sein, Anwendungen anzupassen oder zu erstellen, um die einzigartigen Herausforderungen in Ihrer Werkstatt zu meistern.

Sind Sie bereit, IoT zu nutzen? Holen Sie sich ein Factory Kit. Es enthält ein Abonnement für Tulip, zusammen mit allen Sensoren, die wir für die Pop-up-Fabrik verwendet haben, und ein paar anderen (wie einem Feuchtigkeits- und einem Temperatursensor, einem Fußpedal und mehr).

Möchten Sie die Pop-up-Fabrik in Ihr Unternehmen bringen? Nehmen Sie Kontakt auf. Sie können die von uns entworfenen Arbeitsplätze für die Pop-up-Fabrik erhalten, einschließlich der Hardware und Software, die den Betrieb steuern.

Wenn Sie weitere Fragen haben, sind wir für Sie da.