Führende Hersteller wie Schneider Electric investieren in eine stärker digitalisierte Produktion (intelligente Fabriken), in der vernetzte Geräte, Maschinen und Produktionssysteme zur kontinuierlichen Datenerfassung und -weitergabe genutzt werden. Diese Daten dienen dann als Entscheidungsgrundlage für die Verbesserung von Prozessen und die Behebung etwaiger Probleme. Technologische Fortschritte in den Bereichen künstliche Intelligenz (KI), Robotik, Analytik, Big Data und das industrielle Internet der Dinge (IIoT) ermöglichen es Schneider Electric, Anlagen autonomer zu betreiben, was als Smart Manufacturing bezeichnet wird.
Mit diesen modernen Technologien lernen und passen sich die intelligenten Fabriken von Schneider Electric in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit an, steigern die Effizienz, verbessern die Qualität und senken die Kosten. Als strategischer Partner von Schneider im Bereich der Bildverarbeitung unterstützt Cognex Schneider bei der Verwirklichung seiner Smart-Factory-Ziele mit Bildverarbeitungslösungen, die Produktfehler zuverlässig erkennen und Prüfdaten erfassen, eine nahtlose Integration in die EcoStruxure IIoT-Plattform ermöglichen und ein vielseitiges Portfolio bieten, das eine Vielzahl von Anwendungen abdeckt. Cognex unterstützt Schneider auch global durch seinen weltweiten Service und Support.
Schneider: Ein leuchtendes Beispiel für die Smart Factory-Bereitstellung
Seit 2017 hat Schneider fast 100 intelligente Fabriken erfolgreich in Betrieb genommen. Mit dem Smart Factory Program transformiert Schneider Electric seine globale Lieferkette durch die nahtlose Integration innovativer industrieller Bildverabeitung von Cognex, IT-Lösungen und Datenanalysen in seine Fertigungs-, Logistik- und Lageraktivitäten über EcoStruxure, die IIoT-Plattform von Schneider (eine offene IOT-Architektur zur Optimierung des Betriebs durch die Erfassung und Analyse digitaler Daten, die über verbundene Geräte generiert werden). Neben einer verbesserten Fertigungseffizienz und Produktqualität konnte das Unternehmen mit Hilfe der Bildverarbeitungslösungen von Cognex die Energiekosten der einzelnen Anlagen um 10 bis 30 % und die Wartungskosten um 30 bis 50 % senken.
Zusammenarbeit mit Cognex als globalem Partner im Bereich Bildverarbeitung
Cognex arbeitet seit über 20 Jahren mit Schneider Electric zusammen und ist 2018 dem Technology Partner Program von Schneider beigetreten. Dieses Programm bringt unabhängige Softwareentwickler, Systemintegratoren und Technologie-Startups zusammen. Gemeinsam entwickeln sie Lösungen, die die Bildverarbeitungssyteme von Cognex mit EcoStruxure kombinieren, um die Produktion in den Fabriken von Schneider und das Netzwerk externer Kunden zu optimieren.
Laut Laurent Chantoiseau, GSC Europe Data & Analytics Director bei Schneider Electric, „ist Cognex ein wichtiger Partner für Schneider Electric auf unserem Weg der digitalen Transformation. Die Lösungen von Cognex sind zertifiziert und gehören zu unseren Standards für den Einsatz in unseren Produktionslinien. Unsere Beziehung zu Cognex basiert auf einer starken Partnerschaft.“
Aufgrund des Erfolgs der Cognex-Technologien, die in den Smart Factories von Schneider Electric zum Einsatz kommen, entschied sich das Unternehmen aus mehreren Gründen für eine weltweite Standardisierung der Bildverarbeitungs- und Barcodelesetechnologie von Cognex:
- Hohe Genauigkeit – Bildverarbeitungssysteme von Cognex erkennen zuverlässig Produktfehler und ermöglichen Schneider eine bessere Kontrolle seines Qualitätsprozesses
- Schnelle und einfache Integration – Cognex-Lösungen unterstützen Standard-Kommunikations- und Netzwerkprotokolle und ermöglichen eine schnelle Integration in die Produktionssysteme von Schneider
- Konnektivität – Mit benutzerfreundlichen Setup-Assistenten lassen sich Cognex-Lösungen schnell und einfach installieren, einrichten und einsetzen
- Vielseitigkeit – Flexibilität und skalierbare Plattformen erleichtern das Erlernen und Reproduzieren sowohl auf Werks- als auch auf globaler Ebene
Schneider hat eine Vielzahl von Anwendungsfällen, einfache und auch komplexe. Das Unternehmen schätzt, wie schnell es Cognex-Lösungen einsetzen kann, was Zeit spart und eine schnellere Einführung der Anwendungen in die Produktion ermöglicht. Chantoiseau erklärt: „Edge-Learning-Lösungen von Cognex sind unglaublich einfach einzurichten; in der Regel können wir eine Anwendung für einen einfachen Anwendungsfall in weniger als 4 Stunden für die Produktion bereitstellen.“
Automatisierte Prüfmöglichkeiten sind in den Scheider-Produktionsstätten reichlich vorhanden
Cognex löst Dutzende von Anwendungen im weltweiten Fertigungsnetzwerk von Schneider mit einer Vielzahl von Cognex-Technologien:
- In-Sight 2800 mit Edge Learning: für Etikettenprüfung, Fehlerklassifizierung und Montage- und Vollständigkeitsprüfung
- Deep Learning (In-Sight D900 oder VisionPro Deep Learning Software): für komplexe Qualitäts- und Montage- und Vollständigkeitsprüfungen und komplexere OCR/OCV-Anwendungen
- In-Sight 3D L-4000: für die gleichzeitige 2D- und 3D-Prüfung zur Erfassung der XYZ-Position, Prüfung auf Vorhandensein/Fehlen bestimmter Merkmale und Lesen von 1D-Codes
- DataMan 8700: Lesen von 1D- und 2D-Codes
In Chasseneuil, Frankreich, verwendet Schneider beispielsweise die Cognex-Technologie, um Qualitätsprüfungen an Pad- und Federkomponenten innerhalb seiner modularen Tesys GS-Schütze durchzuführen. Zuvor verwendete das Unternehmen herkömmliche regelbasierte Bildverarbeitungskameras, die inkonsistente Qualitätsergebnisse lieferten sowie ein höheres an Fehlausschüssen als akzeptabel, was Schneiders nicht qualitätsbezogene Kosten erhöhte. Die Cognex-Klassifizierungstools für Edge Learning werden nun zur Erkennung von Kontaktflächen und zur korrekten Federmontage eingesetzt und liefern qualitätssteigernde Informationen. Diese können den Ingenieuren bei der Optimierung des Produktdesigns helfen und den Betriebsteams Informationen im Hinblick auf die Anpassung der Produktionsmaschinenparameter zur Verbesserung der Qualität geben.
Eine weitere Anwendung am Standort Chasseneuil ist die Kontrolle der Schrankmontage. Bei der Montage der Schränke werden diese auf Konformität und Gesamtqualität geprüft. Bei diesem automatisierten Prüfprozess mehrerer Teile werden die Montageschienen und Elektronikmodule im Schrank lokalisiert. Zuvor wurde dieser Prozess manuell von Bedienern durchgeführt. Schneider verbesserte diesen Prozess mit der Cognex VisionPro-Deep-Learning-Software, da sie sich als genauer, effizienter und konsistenter erwies. Nach Abschluss dieses Schritts werden die Teilenummern auf jedem Modul lokalisiert und mit dem Montageplan verglichen.
Schneider hat recyceltes Material in seinen Verpackungsprozess aufgenommen, was zu erheblichen und unvorhersehbaren Unterschieden in Bezug auf das Erscheinungsbild der Oberfläche führt, z. B. hinsichtlich Farbkontrast, Reflexion und Verunreinigungen. Die VisionPro-Deep-Learning-Software von Cognex und die CIC-Kameras prüfen Teile mit erheblichen Abweichungen problemlos.
Cognex-Lösungen zahlen sich für Schneider bestens aus
Ein entscheidendes Ergebnis der intelligenten Fertigung ist für Schneider die Nutzung von Prozess- und Gerätedaten für die schnelle Anpassung von Fertigungsparametern. So können Produktqualität und Linieneffizienz verbessert werden. Die Automatisierung von Prüfungen mit Bildverarbeitungssystemen, Barcode-Lesegeräten, KI-basierter Technologie und Closed-Loop-Feedback-Systemen von Cognex (bei Letzterem werden Prüfergebnisse, wie z. B. Daten zur Fehlerklassifizierung, von der Cognex Bildverarbeitungslösung zur Optimierung in den Produktionsprozess zurückgeführt) ermöglicht es ihnen, Fehler früher zu erkennen und die Fertigungsparameter schneller anzupassen. So ist es möglich, Ausschuss zu reduzieren, und es können konstant hochwertige Produkte geliefert werden:
- Prozessdrift mindern: Prozessdrift ist ein häufiges Problem in der Fertigung, bei dem geringfügige Abweichungen im Produktionsprozess zu Produktattributen führen können, die außerhalb der Toleranz liegen (d. h. Ausrüstung muss möglicherweise neu kalibriert werden oder die Bediener werden im Laufe des Tags müde). Schneider verwendet Ergebnisdaten von Cognex-Lösungen wie In-Sight 2800 und VisionPro Deep Learning, um den Prozessdrift zu steuern und die Produktqualität auf dem gewünschten Niveau zu halten.
- Höhere Liefergeschwindigkeit: Schneider hat auch die Liefergeschwindigkeit durch einen effizienteren Produktions- und Lieferkettenprozess erhöht. Durch die Ergänzung von Linien zur manuellen Prüfung oder die vollständige Automatisierung des Prüfprozesses mit Bildverarbeitungslösungen von Cognex wie In-Sight 2800, In-Sight D900 oder der VisionPro-Deep-Learning-Software kann Schneider qualitativ hochwertigere Produkte effizienter herstellen und ausliefern sowie Daten für eine kontinuierliche Verbesserung erfassen und speichern.
- Verbesserte Fertigungseffizienz: Schneider möchte die grundlegende Herausforderung der Nachhaltigkeit angehen und gleichzeitig die Rentabilität und Effizienz steigern. Mit Cognex Bildverarbeitungs- und KI-basierter Technologie haben die Smart Factories von Schneider die End-to-End-Effizienz von Fertigungsvorgängen verbessert durch:
- Energieeffizienz – bessere Sichtbarkeit, Kontrolle und Optimierung des Stromverbrauchs und der Kosten
- Prozesseffizienz – Teams stellen mehr Produkte mit weniger Rohstoffen her, und zwar durch bessere Closed-Loop-Messung, Tools, die einen höheren Durchsatz unterstützen, und schnellere Verarbeitung
- Asset-Performance-Management – mit Hilfe von Analysen kann das Team die Nutzung von Anlagen im gesamten Werk optimieren, um die Produktion zu steigern und ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren
- Geringerer Ausschuss und Rohstoffverbrauch: Die Bildverarbeitungslösungen von Cognex haben Schneider dabei geholfen, den Ausschuss zu reduzieren und digitale Prüfdaten zur Optimierung von Fertigungs- und Konstruktionsprozessen zu liefern, was zu einem geringeren Rohstoffverbrauch und einem niedrigeren Energieverbrauch der Maschinen führt.
Zukünftige Pläne und Projekte
Schneider und Cognex arbeiten seit über 20 Jahren zusammen und die Unternehmen planen, die Partnerschaft fortzusetzen, um die Fabriken und Vertriebszentren von Schneider noch effizienter zu gestalten. Schneider plant, mehr Qualitätskontrollen auf der Grundlage der Bildverarbeitung im Fertigungsprozess einzuführen, um die Qualität bereits in einem frühen Stadium des Prozesses zu gewährleisten, den Ausschuss zu reduzieren und die Nachhaltigkeitskennzahlen zu verbessern.
Chantoiseau fügte hinzu: „Wir verlassen uns bei unseren Projekten auf Cognex als Partner. Obwohl es uns gelungen ist, mit Deep Learning an einer Vielzahl von Verbesserungen zu arbeiten, möchten wir unsere Prüfungen zum Schutz unserer Kunden noch weiter vorantreiben. Wir werden weiter zusammenarbeiten, um unsere Lieferkette zu verbessern.“
Schneider plant außerdem den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen und KI-gestützter Technologie von Cognex zur Bewertung der Effizienz von Produktionslinien und zur Verringerung von Qualitätsrisiken innerhalb des Fertigungsprozesses, damit die Produkte von Anfang an korrekt hergestellt werden. Die Ergebnisse dieser Initiativen werden Schneiders Auswirkungen auf den Planeten in Bezug auf Abfall, Materialverbrauch und aufgewendete Energie reduzieren.