En dehors du temps ?

Une grande usine d'assemblage pour les transmissions de l'essieu arrière d'un fournisseur automobile allemand bien connu illustre les analyses et les évaluations possibles avec l'application. Cette chaîne de montage comprend environ 50 stations, qui sont toutes surveillées à l'aide de piaOptimum, un outil logiciel qui identifie les goulets d'étranglement dans les chaînes de montage complexes et interconnectées et qui, grâce à la plus grande transparence possible des données, permet une optimisation rapide et durable de l'efficacité de la production. Il est également possible d'examiner de plus près des gares ou des tronçons de ligne individuels. Toutefois, pour pouvoir faire des déclarations sur les pertes OEE (Overall Equipment Effectiveness), il est judicieux d'examiner l'ensemble de l'usine afin de repérer les goulets d'étranglement et les dysfonctionnements dans leur intégralité. Une station est définie dans le logiciel comme une section de l'usine dans laquelle sont effectuées une ou plusieurs étapes de traitement qui ont le même temps de cycle cible entre le début du traitement d'un composant et le début du traitement du composant suivant que l'usine dans son ensemble ; dans ce cas, 55 secondes. Cela signifie qu'une boîte de vitesse de l'essieu arrière est produite toutes les 55 secondes. Les stations sont généralement montées en série. Toutefois, il existe des exceptions où il n'est pas techniquement possible de terminer l'étape d'usinage en 55 secondes. Toutefois, afin de ne pas créer de goulot d'étranglement dans le processus d'assemblage en utilisant des stations plus lentes, ces stations sont exécutées deux ou plusieurs fois comme un multiple entier du temps de cycle cible. De cette manière, un cycle de système de 55 secondes est atteint à la fin.

Connexion de données via OPC-UA sans intervention d'un PLC
En utilisant piaOptimum, le client veut créer une transparence pour optimiser le rendement de son système. Cela nécessite des données relatives aux éléments fondamentaux de l'efficacité globale du système (OEE), c'est-à-dire des informations sur la qualité des composants à la fin d'une étape de traitement (c'est-à-dire d'une station), les temps de cycle associés et les défauts et messages qui se sont produits. Tous les points de données peuvent être configurés facilement via l'interface web du logiciel. Cela ne nécessite aucune intervention dans le système de commande de la machine ; au contraire, piaOptimum permet une connexion de données absolument flexible en utilisant le protocole OPC UA déjà normalisé - à condition que les exigences minimales du système de commande de la ligne soient respectées. Alors que les données relatives à la qualité des composants et aux temps de cycle peuvent être facilement générées via OPC-UA, les détails concernant les messages et les défauts ne peuvent être récupérés que via les panneaux IHM, dont la compatibilité doit d'abord être vérifiée et dans certains cas adaptée via la structure de réseau respective de la Kun den.

Analyse et optimisation d'une station de presse
L'exemple suivant montre comment une analyse au niveau du cycle global (d'un début de traitement à l'autre) et une analyse de cycle partiel ont finalement abouti à une amélioration démontrable de la durée du cycle : Au cours de la période allant de la semaine civile 23/2018 à la semaine civile 25/2018, une analyse a été effectuée à cette station, une station pres sen. Cela a montré que la médiane de 58,5 secondes était légèrement supérieure à la valeur cible de 55 secondes. L'optimisation de la durée du cycle était donc nécessaire ici. Au poste 8, les étapes de traitement suivantes ont lieu dans le temps de cycle cible : "Actionneur prêt", "Temps secondaire", "Composant en position", "Composant de serrage",

"Processus de pressage", "Unités en arrière". Une analyse approfondie des mouvements partiels a permis de parvenir à un raccourcissement du cycle global. Les mesures d'optimisation ont été réalisées au cours de la semaine civile 26/2018. Par la suite, il est apparu clairement que l'adaptation d'un cycle partiel spécial appelé "temps auxiliaire" a contribué pour l'essentiel à la réduction de la durée totale du cycle.

piaOptimum offre la possibilité, d'une part, de visualiser l'analyse jusqu'aux mouvements individuels dans la station au moyen d'un widget dit de référence de cycle partiel et, d'autre part, de comparer les cycles totaux et partiels avec une référence. Les trois semaines de la semaine 23/2018 à la semaine 25/2018 ont été définies comme la période de référence, le mois suivant complet juillet 2018 comme période d'analyse. La référence est toujours représentée par une barre bleue dans le graphique (Fig. 1), les valeurs d'analyse actuelles en rouge, jaune ou vert, selon le résultat de la comparaison.

Réduction du cycle des machines grâce à l'optimisation du "temps improductif
Le taux de cycle des machines en juillet a diminué de 4 % par rapport à la période précédant l'optimisation. Si vous regardez maintenant les différentes étapes de la station, vous pouvez voir à première vue la raison principale de cela : Bien que les étapes "Actionneur prêt", "Composant en position" et "Retour en position" prennent un peu plus de temps, l'optimisation du mouvement "Temps non productif" en était la raison principale. La séquence montre qu'après cette étape, toutes les étapes suivantes commencent plus tôt et que, par conséquent, l'ensemble du processus d'usinage pourrait être raccourci. Le "temps improductif" est un mouvement non automatisé effectué par un opérateur. L'optimisation consistait à fournir à l'opérateur un meilleur outil pour l'usinage - une petite modification qui a eu un effet étonnant sur la durée globale du cycle de cette station et, au final, sur la GAE de l'usine. Pour le mois de juillet suivant, la durée médiane du cycle a été ramenée en dessous de la durée cible, en l'occurrence 53 secondes, et les fluctuations ont également été fortement réduites.

Station de flux de production 8
Grâce à l'évaluation du processus de production d'une station (Fig. 2), l'utilisateur peut voir combien de composants ont été produits au cours d'une heure et la qualité des composants. Les zones blanches entre les barres représentent les temps de non-production, c'est-à-dire les temps d'arrêt tels que les week-ends, les échecs individuels ou les temps de changement. La coloration des pics donne des informations sur la qualité du composant, le vert pour "composant ok", le rouge pour "composant non ok". Il s'agit d'un point de vue différent de la station 8. Le temps de cycle cible pourrait très bien être respecté. Cependant, si une section trop longue de la pointe du soufflet était colorée en rouge dans le diagramme ci-dessus, cela signifierait que trop de pièces produites dans le temps de cycle cible sont défectueuses. Là aussi, les causes ont été étudiées : dysfonctionnements dans la station elle-même, méthode de mesure défectueuse pour évaluer la qualité ou la mauvaise qualité des composants individuels traités qui proviennent des sous-traitants. Dans le présent exemple, cependant, les colorations correspondent aux fluctuations habituelles et acceptables et aux nombres de rejets.

Définir les règles de notification
Surtout du point de vue de la maintenance, il est nécessaire d'être alerté le plus tôt possible d'un dysfonctionnement du système. Des conditions logiquement liées peuvent être stockées à cette fin, qui, lorsqu'elles sont remplies, permettent d'envoyer activement un message à un ou plusieurs destinataires par courrier électronique. Un exemple typique de l'usine : un composant de différentes stations est un cylindre qui fonctionne avec la pression de l'air. Lorsque la bouteille s'use de plus en plus, la pression diminue, ce qui se traduit même par un temps de cycle plus court. Pour la maintenance, c'est une indication que le cylindre tombera en panne dans les prochains jours ou les prochaines heures. La règle de notification peut donc être configurée de manière à ce qu'un courriel d'information soit envoyé lorsque la durée du cycle tombe en dessous d'une certaine valeur. De cette façon, la maintenance peut tout préparer pour un remplacement rapide et imminent du cylindre.

Conclusion : une transparence totale des données pour une optimisation ciblée des processus
En plus de l'analyse du cycle global et du cycle partiel, d'autres évaluations informatives peuvent être affichées avec piaOptimum et utilisées pour l'optimisation de la production, par exemple l'affichage des statistiques de production (la granularité peut être définie au choix : la ligne entière, des groupes individuels ou des statuts sur une période libre jusqu'à des paquets de dix minutes) ou encore des vues sommaires et détaillées des défauts et des messages qui se sont produits.

Les analyses et les évaluations sont détaillées et à plusieurs niveaux, de sorte que les résultats de la production peuvent être examinés sous différents angles. L'application logicielle fournit un large éventail d'outils pour examiner une station problématique, évaluer des sections de ligne individuelles ou comparer des sites de production entiers entre eux. L'équipement avec pia Optimum est possible aussi bien pour les nouvelles usines que pour la modernisation des lignes de production existantes.