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Poste de travail avec moniteur, bacs, balance, caméra, lecteur Identification par radiofréquence et autres équipements.

Comment nous avons construit l'usine pop-up la plus efficace à ce jour pour la Foire de Hanovre 2024

Découvrez comment nous avons créé l'expérience opérateur la plus intuitive qui soit en moins d'une semaine de développement sur Tulip.

Contexte

Lors du salon Hannover Messe de cette année à Hanovre, en Allemagne, Tulip s'est associé à Vention, Banneret Landing AI pour créer la dernière version de notre Pop-Up Factory, très appréciée des fans, alimentée par la technologie Microsoft Azure. La Hannover Messe est le plus grand salon industriel du monde, nous savions donc que nous devions créer une expérience de haut niveau tout en veillant à ce que le processus d'assemblage soit aussi efficace que possible pour gérer l'énorme volume de visiteurs que nous attendions à l'Usine.

En s'appuyant sur le contenu composable de la bibliothèqueTulip comme point de départ, notre équipe a créé un processus d'assemblage entièrement numérisé en seulement quelques jours de développement, ce qui a permis à des centaines de participants de se frayer un chemin à travers notre usine pop-up. Chaque visiteur a pu se mettre dans la peau d'un opérateur de première ligne et voir de ses propres yeux comment les outils numériques centrés sur l'homme peuvent aider les travailleurs et rendre les processus plus efficaces, tout en assemblant sa propre horloge à mots, qu'il a pu emporter chez lui.

Nous avons prouvé qu'avec une plateforme ouverte composable et une approche de la numérisation centrée sur l'humain, vous pouvez transformer fondamentalement l'expérience des opérateurs de première ligne pour l'améliorer, et ce rapidement, sans passer par des mois de développement et de cycles de test. Nous vous montrerons comment nous avons réussi cet exploit pour la troisième année consécutive et comment nous avons porté notre expérience Pop-Up Factory à un niveau supérieur pour sa première apparition internationale à la Hannover Messe !

https://tulip.widen.net/content/frgtrw6q6c

Pourquoi construire une usine éphémère ?

Cette année, nous nous sommes fixé trois objectifs principaux pour la Pop-Up Factory. D'abord et avant tout : Créer une expérience opérateur totalement intuitive afin de réduire le temps de cycle par rapport à l'itération de l'année dernière et faire de cette Pop-Up Factory la plus efficace à ce jour. Deuxièmement : tirer parti de l'architecture ouverte de Tulippour l'intégrer de manière transparente aux meilleures solutions d'automatisation industrielle et de Vision par ordinateur proposées par des fournisseurs tiers. Troisièmement, construisez tout cela le plus rapidement possible, cette fois en tirant parti du contenu de notre bibliothèque. composable de notre bibliothèque. Mais pourquoi construire une usine pop-up ?

Traditionnellement, les solutions MES ont joué un rôle essentiel dans la gestion et le contrôle des opérations en usine, mais la pertinence de cette catégorie diminue progressivement. L'industrie s'oriente vers des systèmes plus flexibles et composable qui peuvent s'adapter aux spécificités de n'importe quel processus de production plutôt que de forcer les fabricants à conformer leur processus aux limites des solutions MES héritées et rigides. Selon Gartner, "d'ici 2025, au moins 25 % des applications d'opérations de fabrication utiliseront une architecture technologique composable , contre moins de 2 % en 2022".

L'abandon du modèle unique des solutions MES traditionnelles au profit d'un cadre plus composable et adaptable nécessite des systèmes qui ne sont pas seulement largement flexibles, mais qui peuvent être entièrement personnalisés en fonction des processus de fabrication individuels. Mais comment les fabricants sont-ils censés construire une solution cohérente aux problèmes de l'atelier lorsque le choix des meilleurs logiciels et matériels signifie qu'ils doivent intégrer des éléments technologiques disparates provenant de différents fournisseurs ? Et comment peuvent-ils déployer ces solutions rapidement pour remodeler leurs opérations et éviter de tomber dans le piège typique du purgatoire des pilotes ? C'est là que notre plateformeFrontline Operations entre en jeu.

Nous nous sommes associés à BannerLanding AI et Vention pour montrer la rapidité avec laquelle Tulip peut être utilisé pour créer des flux de travail cohérents pour les opérateurs de première ligne qui intègrent de manière transparente les meilleurs logiciels et matériels de divers fournisseurs. Cette année, la Pop-Up Factory a permis aux visiteurs de la Hannover Messe de découvrir ce que c'est que d'être un opérateur de première ligne. Ils ont pu voir de leurs propres yeux comment une application Tulip a pu les guider tout au long du processus d'assemblage de leur propre horloge, tout en collectant des données de production importantes et en vérifiant leur travail en parallèle. Lisez la suite pour découvrir en coulisses comment nous avons pu réaliser cet exploit.

Notre vision de l'usine pop-up

Pour l'édition de cette année de la Pop-Up Factory à la Hannover Messe, nous avons ressuscité une démonstration classique sur Tulip : la construction d'une horloge à mots. L'horloge, que les participants devaient assembler et emporter chez eux, a été conçue pour être simple à construire et se compose d'un circuit imprimé sur mesure, d'une batterie et d'autres composants moulés par injection.

https://tulip.widen.net/content/35v2srdtao

Pour répondre à l'affluence de la Foire de Hanovre, nous savions que nous devions nous surpasser et créer un flux de travail qui permettrait aux participants n'ayant aucune connaissance préalable du processus d'assemblage de construire leur propre horloge à mots du début à la fin, rapidement. L'expérience de l'opérateur devait être totalement intuitive, et l'application devait être à l'épreuve des erreurs tout en étant aussi efficace que possible pour s'assurer que tout le monde reparte avec un appareil en état de marche.

Construire les postes de travail avec Vention

https://tulip.widen.net/content/zggzeak36w

Les postes de travail sur lesquels chaque participant assemblait son horloge de mots constituaient un élément essentiel de l'expérience globale de l'opérateur. Nos exigences comprenaient une zone pour assembler l'appareil, des rails DIN pour monter des bacs de pièces, un écran, des caméras de vision industrielle et d'autres dispositifs IIoT utilisés dans le processus de production, ainsi que des canaux de câblage pour dissimuler tout le câblage associé. Les postes de travail devaient également être suffisamment robustes pour résister aux quelque 1 000 visiteurs que nous attendions dans la Pop-Up Factory pendant la semaine du salon.

Pour répondre à ces exigences, nous nous sommes tournés vers Vention et son MachineBuilder, qui nous a permis de créer et d'itérer sur un design pour les stations d'assemblage de la Pop-Up Factory en quelques minutes seulement. Avec des milliers de pièces modulaires, des outils de conception 3D conviviaux et des fonctions de collaboration, MachineBuilder a facilité la conception de bancs personnalisés répondant à nos exigences particulières.

Vention a simplifié l'assemblage des bancs, avec des instructions générées automatiquement pour notre conception personnalisée et des numéros de pièces gravés sur chaque composant. Une fois les bancs entièrement assemblés à l'aide des outils fournis, nous sommes passés au montage des dispositifs IIoT et des autres équipements dont nous aurions besoin pour alimenter l'expérience.

Notre conception finale de la ligne de production de la Pop-Up Factory consistait en quatre postes de travail identiques, chacun d'entre eux comprenant :

  • Un écran pour afficher les instructions de travail

  • Cinq bacs pour stocker notre stock de pièces

  • Cinq Banner Pick to Light Indicateurs et capteurs de rupture pour guider la préparation des commandes

  • Un barème pour éviter les erreurs

  • Un gabarit imprimé en 3D pour simplifier l'assemblage

  • Un lecteur Identification par radiofréquence et quatre étiquettes Identification par radiofréquence pour passer d'une langue à l'autre en toute transparence dans l'application à l'aide de Frontline Copilot™.

  • Une caméra standard pour scanner les badges des participants et effectuer des contrôles de qualité à l'aide de LandingLens de LandingAI et de Tulip. Vision par ordinateur de LandingAI

  • Unvoyant Banner et un voyant pour indiquer l'état de la station

  • Un périphériqueIO Tulip Edge pour se connecter à tous nos périphériques IIoT

Intégrer l'écosystème ouvert de Tulip

Nos postes de travail étant entièrement équipés, notre ligne de production d'horloges à mots était sur le point d'être achevée.

Notre tâche finale consistait à relier les différents éléments matériels et logiciels à l'aide d'une interface utilisateur intuitive qui aiderait les participants à assembler rapidement leur horloge à mots tout en protégeant le processus de production contre les erreurs et en capturant les éléments importants données de production. Nous avons tiré parti de notre plateformeFrontline Operations pour créer une application qui guiderait les participants tout au long du processus de production, tout en s'intégrant nativement aux appareils IIoT et aux systèmes tiers dont nous aurions besoin.

https://tulip.widen.net/content/j8mwt91a14

Tulip est la seule plateforme sans code pour les opérations - ce qui signifie qu'elle a été conçue dès le premier jour en tenant compte des besoins des opérateurs et des ingénieurs de première ligne. Elle permet aux développeurs citoyens de construire des solutions puissantes et centrées sur l'humain, comme celle que nous avons créée pour la Pop-Up Factory, sans avoir besoin de savoir écrire du code eux-mêmes.

Grâce à la facilité d'utilisation de notre éditeur d'applications et à la bibliothèqued'applications, de modèles, de connecteurs et autres, régulièrement mise à jour, nous avons pu passer d'un concept sur papier à une application entièrement fonctionnelle en moins d'une semaine. En pratique, cela signifie que les utilisateurs peuvent atteindre un délai de rentabilité beaucoup plus rapide que les approches de développement traditionnelles lorsqu'ils construisent et déploient de nouvelles solutions dans vos opérations. En fin de compte, l'application que nous avons créée pour alimenter le Pop-Up Factory de cette année a été réalisée en un peu moins d'une semaine de développement ! Cette rapidité peut sembler irréaliste pour une véritable chaîne de production, mais grâce aux modèles d'application et aux autres contenus disponibles dans notre bibliothèque, nous avons pu mettre au point rapidement une solution pleinement opérationnelle.

Faire fonctionner l'usine sur Microsoft Azure

À Hanovre, nous avons exploité Microsoft Azure pour héberger les applications qui alimentent la Pop-Up Factory, ainsi que la suite d'outils d'IA basés sur Azure de Microsoftpour alimenter notre suite de capacités Frontline Copilot™. Tulip est une plateforme agnostique, ce qui signifie que les clients ayant une préférence peuvent décider s'ils veulent que leur espace de travail soit hébergé sur les plateformes d'informatique en nuage Azure de Microsoftou AWS de Amazon.

Alimenter notre ligne de production avec Tulip

Lorsque les portes se sont ouvertes le premier jour de la Foire de Hanovre, les participants ont commencé à affluer dans les salles de convention, et il était enfin temps pour la Pop-Up Factory de prendre vie. Cependant, contrairement à l'opérateur de première ligne typique qui peut avoir des années d'expérience sur une ligne de production particulière, nos "travailleurs" se lancent à l'aveuglette.

Pour s'assurer qu'ils puissent réussir du premier coup et assembler leur horloge sans aucun défaut - tout en atteignant un temps de cycle rapide - nous savions que nous devions concevoir l'expérience d'utilisation la plus intuitive de toutes les Pop-Up Factory jusqu'à présent. Pour ce faire, nous avons créé une application Tulip qui guiderait chaque participant tout au long du processus à l'aide d'instructions de travail numériques, tout en effectuant des contrôles de qualité en ligne pour s'assurer que chaque étape était réalisée correctement. Voici comment cela a fonctionné:

https://tulip.widen.net/content/2pqac1evzy

Alors que les visiteurs faisaient la queue pour participer à l'expérience Pop-Up Factory, nous avons utilisé des lumières andon et un grand site Tableau de bord pour afficher l'état de chacun des quatre postes de travail, aidant ainsi les participants à se diriger vers un poste ouvert dès qu'il y en avait un de disponible.

En utilisant nos fonctions natives Vision par ordinateur et d'une caméra montée sur le poste de travail, l'application fonctionnant sur chaque poste de travail attendait qu'un participant s'approche et scanne son badge de la convention avant de commencer à l'accompagner dans le processus d'assemblage à l'aide d'instructions affichées à l'écran. À chaque étape du processus de construction, chaque participant était guidé par des instructions de travail interactives, tandis que la qualité de son travail était vérifiée par Vision par ordinateur et d'autres dispositifs IIoT .

  • Grâce aux traductions automatiques des applications réalisées par notre Frontline Copilot™, les participants avaient également la possibilité de basculer vers leur langue préférée - allemand, français, hongrois ou anglais - à n'importe quel moment de la démo. À l'aide d'un scanner Identification par radiofréquence et de quatre étiquettes Identification par radiofréquence différentes (représentant quatre des 29 langues prises en charge), les participants pouvaient simplement scanner l'étiquette correspondant à la langue souhaitée, et l'application était immédiatement traduite.

https://tulip.widen.net/content/jcbepzlc68
  • Une fois le numéro de badge scanné, l'application passait automatiquement à la première étape, qui demandait aux participants de prendre une plaque arrière pour l'horloge à mots. Pour leur permettre de sélectionner plus facilement le bon composant parmi les multiples bacs de pièces, nous avons intégré le systèmePick to Light de Banner, qui a allumé un indicateur LED devant le bon bac pour chaque composant. L'intégration s'est également appuyée sur les capteurs de la poutre de rupture pour détecter le bac dans lequel l'opérateur a plongé, ce qui nous a permis de confirmer que les bonnes pièces avaient été prélevées. Lorsque l'application a détecté que la bonne pièce avait été sélectionnée, elle a fourni une confirmation à l'écran pour l'opérateur avant de passer automatiquement à l'étape suivante. Contrairement aux itérations précédentes de la Pop-Up Factory, qui obligeaient les opérateurs à naviguer d'une étape à l'autre à l'aide d'un écran tactile ou d'une pédale, cette année, la navigation a été entièrement automatisée, ce qui a permis un flux de travail très efficace.

  • Ce processus de prélèvement s'est ensuite répété, la deuxième étape demandant à l'opérateur de prendre une batterie dans un bac et un composant d'espacement dans un autre. Là encore, l'application a mis en évidence les composants corrects à l'aide du système Banner's Pick to Light et a détecté le bac dans lequel l'opérateur avait réellement choisi, ce qui nous a permis de limiter les erreurs et de fournir un retour d'information visuel immédiat. Une fois les deux pièces correctement sélectionnées, l'application est passée automatiquement à l'étape suivante sans nécessiter d'intervention supplémentaire de la part de l'opérateur.

https://tulip.widen.net/content/0jrbr8a0h5
  • Une fois les pièces sélectionnées, il était temps de commencer le processus d'assemblage. L'application affichait des instructions sur ce qu'il fallait faire ensuite, en utilisant des médias riches, notamment des images et des animations, pour faciliter la compréhension des opérateurs. À l'aide d'un gabarit imprimé en 3D pour faciliter l'alignement des composants, les opérateurs assemblaient la plaque arrière, la batterie et l'entretoise avant de peser le sous-ensemble à l'aide d'une balance connectée à l'application. En s'intégrant à la balance, l'application a pu vérifier que les composants de la plaque arrière et de l'entretoise étaient présents avant de passer automatiquement à l'étape suivante. Si l'un des composants manquait et que le poids était en dehors des limites prévues, l'application affichait un avertissement indiquant que la vérification du poids avait échoué, ainsi qu'une jauge indiquant la valeur actuelle de la balance et la valeur prévue.

  • Comme le poids de la batterie était assez faible et se situait dans la marge d'erreur de la balance, nous ne pouvions pas utiliser la balance pour détecter systématiquement la présence de la batterie. Pour résoudre ce problème, nous nous sommes tournés vers notre partenaire Landing AI et ses capacités LandingLens Vision par ordinateur . Leur système de guidage visuel nous a permis de former facilement un modèle Vision par ordinateur adapté à notre application spécifique, sans avoir besoin de compétences en programmation ou en science des données. Avec seulement un petit nombre d'images d'entraînement, nous avons créé un modèle pour détecter si la batterie était présente dans l'assemblage et correctement installée. Grâce au contenu de la bibliothèque de LandingAI, nous avons pu intégrer le modèle que nous venions d'entraîner à notre application, sans aucun code. En utilisant une caméra standard montée au-dessus de la balance, nous avons pu détecter avec succès si la batterie était installée et fournir des conseils à l'opérateur si le modèle détectait qu'elle était manquante.

https://tulip.widen.net/content/fvpgaicuod
  • Une fois que l'application a détecté que toutes les pièces requises étaient correctement assemblées, elle a affiché un message de confirmation avant de passer automatiquement à l'étape suivante, à savoir la sélection de la plaque frontale de l'horloge. Les participants avaient alors la possibilité de choisir le composant dans la couleur de leur choix, blanc ou noir. Là encore, à l'aide d'indicateurs Pick to Light et de capteurs de rupture, l'application a dirigé les opérateurs vers les bons composants et a détecté la couleur qu'ils choisissaient, affichant une confirmation à l'écran avant de passer automatiquement à l'étape suivante.

  • Pour l'étape finale de l'assemblage, l'application fournissait des instructions sur la manière de fixer la plaque frontale au sous-ensemble et demandait à nouveau aux opérateurs de peser l'horloge à mots terminée. En cas d'échec, des instructions s'affichaient automatiquement, invitant l'opérateur à ajouter le composant manquant et à repeser, tandis qu'en cas de succès, la confirmation finale s'affichait à l'écran.

https://tulip.widen.net/content/5fxn4kbfcj
  • Une fois l'étape finale de contrôle de la qualité achevée, l'application a présenté aux participants les données recueillies au cours du processus de production. Chaque participant ayant déjà confirmé son identité à l'aide d'une image de son badge lors de l'étape initiale, nous avons pu extraire son nom à l'aide des fonctionnalités de reconnaissance optique de caractères (OCR) de Frontline Copilot™. En plus de leur temps de cycle, que l'application avait mesuré, nous avons pu montrer à chaque participant comment il se situait par rapport aux autres visiteurs de la Pop-Up Factory.

Une fois le processus d'assemblage terminé et la qualité contrôlée, les participants étaient libres d'emporter chez eux leur nouvelle horloge, sûrs qu'elle fonctionnerait comme prévu. Après avoir fait fonctionner la chaîne de production en continu pendant cinq jours lors de la conférence, les données que nous avons recueillies avec l'application ont montré que près de 895 personnes étaient passées par la Pop-Up Factory, avec un temps de cycle moyen de seulement 2 minutes et 27 secondes.

https://tulip.widen.net/content/cyc3g2fvjh

Cependant, guider les participants dans l'assemblage de leur souris n'était qu'une partie du processus de production. En utilisant Tulip, nous avons créé une suite d'applications interconnectées qui ont été utilisées pour obtenir une visibilité sur le processus et s'assurer que la Pop-Up Factory fonctionnait efficacement.

Obtenir la visibilité avec la production Tableau de bord

L'un des avantages de l'utilisation des applications Tulip pour piloter notre ligne de production est que nous avons automatiquement capturé une variété de points de données à chaque fois que le processus d'assemblage de l'horloge était terminé. Il s'agissait notamment du nom de chaque opérateur, du temps qu'il lui fallait pour réaliser chaque étape du processus et de la durée totale du cycle de construction de l'horloge. Grâce à notre éditeur d'analyses intuitif, nous avons élaboré un certain nombre d'analyses à afficher sur notre site de visibilité de la production Tableau de bord.

Grâce aux graphiques et aux analyses en temps réel, ce site Tableau de bord nous a permis de mieux comprendre l'efficacité du fonctionnement de la Pop-Up Factory. Une moitié du site Tableau de bord affichait Données process, y compris une vue historique des temps de cycle, le temps de cycle moyen et l'écart par rapport à l'objectif, ainsi qu'un graphique du temps de cycle pour chacune des quatre stations. Afin de rendre l'expérience plus ludique pour les participants, nous avons également ajouté un tableau de classement indiquant les 10 meilleurs temps de cycle de la journée. L'autre moitié du site Tableau de bord donnait un aperçu du nombre d'horloges construites ce jour-là et au total, ainsi qu'une vue historique du nombre d'horloges construites chaque heure.

https://tulip.widen.net/content/kyhxo98hlt

Le site Tableau de bord avait une double fonction, puisqu'il servait également à afficher de manière visible l'état de chaque poste de travail et à diriger les participants vers ceux qui étaient ouverts. En utilisant une logique conditionnelle dans chaque application, nous pouvions déterminer si chaque station était utilisée ou non, puis afficher cette information sur le site Tableau de bord , ainsi que le temps de cycle actuel de chaque station. Ce simple ajout à nos tableaux de bord a permis de guider les participants vers la bonne station, garantissant ainsi le bon déroulement de notre processus de production alors que les participants affluaient à la Pop-Up Factory.

La valeur de tels tableaux de bord est rapidement devenue évidente lors du salon. Au milieu de la première journée, un coup d'œil sur le site Données process nous a permis de constater que nous serions à court de composants d'horloges bien avant la fin du salon, à la fin de la semaine. Cette information en temps réel nous a permis de gérer les problèmes de stocks en rationnant le nombre de personnes pouvant ramener leurs horloges à la maison. Le quatrième jour, nous n'avions plus que le strict minimum de composants nécessaires pour permettre aux participants de vivre l'expérience.

Que prouve la construction d'une usine éphémère ?

Bien que la construction d'une chaîne de montage entièrement numérisée en moins d'une semaine puisse sembler hors de portée, nous avons prouvé qu'avec les outils logiciels industriels de composable , c'est tout à fait réalisable. Dans l'environnement économique actuel, cette rapidité d'exécution n'est pas seulement un luxe, mais une nécessité pour les entreprises qui veulent rester compétitives. Lorsque des défis surgissent dans la production et que les processus changent, la technologie qui alimente vos opérations doit être capable de s'adapter.

Le Pop-Up Factory a servi non seulement à démontrer publiquement les capacités de Tuliplorsqu'il est associé à un écosystème ouvert d'autres technologies, mais aussi à nous mettre à la place de nos clients et à nous rappeler ce qu'est vraiment transformation numérique . Voici ce que nous avons appris :

https://tulip.widen.net/content/dcupgjfgj5

La valeur de la composabilité

Afin de répondre aux exigences uniques de la Pop-Up Factory, le modèle unique des solutions MES traditionnelles n'était tout simplement pas une option. L'approchecomposable permise par notre plateforme nous a permis de construire une solution adaptée aux besoins spécifiques de notre opération. En pratique, cela signifie que des changements peuvent être apportés rapidement et que de nouveaux systèmes peuvent être facilement intégrés pour répondre aux demandes de production changeantes, ce qui permet d'améliorer l'efficacité et l'agilité. Pour adopter avec succès une approche composable , il ne suffit pas d'une nouvelle architecture logicielle - les fabricants doivent également adopter des changements en matière de culture, d'appropriation et de développement.

Focus sur les Frontline Operator

transformation numérique ne peut être mise en œuvre avec succès par une approche purement descendante. Lors de la mise en œuvre d'outils numériques dans votre entreprise, les besoins et les préoccupations de vos opérateurs de première ligne doivent être pris en compte avant tout. Alors que Tulip a été conçu dès le départ pour faciliter la création d'interfaces hautement visuelles et intuitives pour l'atelier, nous avons accordé cette année une attention particulière à l'expérience utilisateur de notre application et nous nous sommes assurés qu'elle était aussi rationalisée que possible. En mettant en œuvre des instructions de travail entièrement réactives qui passent d'une étape à l'autre sans intervention de l'opérateur et en ajoutant la possibilité de passer facilement à la langue de son choix, par exemple, nous avons amélioré l'expérience de l'opérateur et nous avons également contribué à réduire les temps de cycle pour répondre à la foule des participants.

Adoptez l'écosystème ouvert

Grâce à l'architecture ouverte de Tulip, tous les éléments, des systèmes andon et Pick to Light à Vision par ordinateur et aux outils de veille stratégique, ont été intégrés de manière tout à fait directe. L'évolution vers des architectures numériques ouvertes et interopérables marque une rupture significative avec l'ère des systèmes propriétaires et fermés qui dominait autrefois l'industrie manufacturière. Cette approche d'écosystème ouvert vous permet de construire votre pile technologique de fabrication autour des meilleures solutions sans être enfermé dans un fournisseur unique, ce qui garantit que votre entreprise peut rester adaptable et à l'épreuve du temps.

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