I leader del settore manifatturiero, tra cui Schneider Electric, stanno puntando su modelli di produzione digitalizzata (smart factory) basati su dispositivi, macchinari e sistemi interconnessi, in grado di acquisire e scambiare dati senza interruzioni. Questi dati vengono poi utilizzati per prendere decisioni informate, con l’obiettivo di migliorare i processi e affrontare eventuali successivi problemi. I progressi tecnologici nel campo dell'intelligenza artificiale (AI), della robotica, dell'analisi, dei big data e dell'Industrial Internet of Things (IIoT) consentono a Schneider Electric di gestire gli impianti in modo più autonomo, in linea con la recente tendenza chiamata smart manufacturing.
Utilizzando queste tecnologie moderne, le fabbriche intelligenti di Schneider Electric imparano e si adattano in tempo reale o quasi, aumentando l'efficienza, migliorando la qualità e riducendo i costi. In qualità di partner strategico per la visione industriale di Schneider, Cognex contribuisce al raggiungimento degli obiettivi di smart factory con soluzioni di machine vision in grado di rilevare con affidabilità i difetti di prodotto e acquisire i dati di ispezione, garantire un’integrazione fluida nella piattaforma EcoStruxure IIoT e offrire un portafoglio versatile che risponde a un’ampia varietà di applicazioni. Cognex affianca inoltre Schneider a livello globale con il suo servizio di assistenza e supporto.
Schneider: esempio lampante di implementazione di una fabbrica intelligente
A partire dal 2017, Schneider ha completato con successo l’integrazione di quasi 100 fabbriche intelligenti. Il programma Smart Factory di Schneider Electric sta trasformando la supply chain globale dell’azienda integrando, in modo fluido, la visione artificiale innovativa di Cognex, soluzioni IT e data analytics nelle operazioni di produzione, logistica e magazzino attraverso EcoStruxure, la piattaforma IIoT di Schneider: un’architettura IoT aperta progettata per ottimizzare i processi grazie alla raccolta e all’analisi dei dati digitali generati dai dispositivi connessi. Oltre a migliorare l’efficienza produttiva e la qualità del prodotto, grazie alle soluzioni di machine vision di Cognex l’azienda ha ridotto i costi energetici nei singoli stabilimenti del 10%–30% e i costi di manutenzione del 30%–50%.
Al fianco di Cognex come partner globale per la visione artificiale
Cognex collabora con Schneider Electric da oltre 20 anni ed è entrata a far parte del Technology Partner Program di Schneider nel 2018. Questo programma riunisce sviluppatori di software indipendenti, system integrator e startup tech per creare soluzioni che combinano la visione artificiale di Cognex con EcoStruxure per ottimizzare la produzione negli stabilimenti Schneider e nella rete dei clienti esterni.
Secondo Laurent Chantoiseau, &GSC Europe Data & Analytics Director di Schneider Electric, «Cognex è stato un partner chiave per Schneider Electric nel nostro percorso di trasformazione digitale». Le soluzioni Cognex sono certificate e fanno parte dei nostri standard di distribuzione sulle linee di produzione. Il nostro rapporto con Cognex si basa su una partnership solida”.
Alla luce dei risultati ottenuti dalle tecnologie Cognex nelle Smart Factory di Schneider Electric, l’azienda ha deciso di adottare come standard globale le soluzioni Cognex di machine vision e lettura codici a barre, per diversi motivi:
- Elevata precisione – I sistemi di visione Cognex rilevano in modo affidabile i difetti del prodotto, consentendo a Schneider di avere un controllo più rigoroso della qualità
- Integrazione rapida e semplice: le soluzioni Cognex supportano protocolli di comunicazione e di rete standard, consentendo una rapida integrazione nei sistemi di produzione Schneider
- Connettività – Grazie a pratiche procedure guidate, le soluzioni Cognex sono rapide da installare, configurare e mettere in funzione.
- Versatilità – La flessibilità e la scalabilità delle piattaforme semplificano l’apprendimento e la replica sia a livello del singolo impianto che su scala globale
In Schneider sono presenti applicazioni molto diverse, che vanno da scenari di base a soluzioni più avanzate. Tuttavia, l’azienda apprezza la rapidità con cui può implementare le soluzioni Cognex, risparmiando tempo e portando le applicazioni in produzione più velocemente. Chantoiseau spiega: «Le soluzioni di edge learning di Cognex sono estremamente semplici da configurare: in genere, in meno di 4 ore per un caso d’uso semplice riusciamo ad avere un’applicazione pronta per la produzione».
Le opportunità per applicare i sistemi di ispezione automatizzata abbondano nei siti di produzione di Schneider
Cognex gestisce decine di applicazioni all’interno della rete produttiva globale di Schneider, facendo leva su un’ampia gamma di tecnologie Cognex.
- In-Sight 2800 con Edge Learning: per l’ispezione delle etichette, la classificazione dei difetti e la verifica dell’assemblaggio
- Deep Learning — In-Sight D900 / VisionPro Deep Learning: ideale per controlli qualità e di montaggio ad alta complessità e per OCR (riconoscimento caratteri) / OCV (verifica caratteri) avanzati.
- In-Sight 3D L-4000: per l’ispezione 2D e 3D simultanea per acquisire la misurazione della posizione XYZ, verificare la presenza/assenza di alcune funzioni e la lettura dei codici a barre 1D
- DataMan 8700: Lettura di codici 1D e 2D
A Chasseneuil, in Francia, Schneider utilizza le tecnologie Cognex per effettuare ispezioni di qualità sui componenti piastrine e molle dei suoi contattori modulari Tesys GS. In passato, l’azienda utilizzava telecamere di visione artificiale tradizionali, basate su regole, che generavano risultati di qualità non sempre costanti e un numero di falsi scarti superiore al livello accettabile, con conseguente aumento dei costi di non qualità per Schneider. Gli strumenti di classificazione edge learning di Cognex vengono oggi utilizzati per verificare la presenza delle piastrine di contatto e il corretto assemblaggio delle molle, fornendo informazioni utili al miglioramento della qualità che aiutano gli ingegneri a ottimizzare il design del prodotto e offrono ai team operativi indicazioni per tarare i parametri dei macchinari al fine di elevare ulteriormente la qualità.
Presso il sito di Chasseneuil, un ulteriore ambito d’uso è il controllo qualità sull’assemblaggio dei quadri. Man mano che i quadri elettrici vengono assemblati, se ne verifica la conformità e la qualità complessiva. Questo processo di ispezione automatizzata in più parti individua le guide di montaggio e i moduli elettronici all’interno del quadro. In passato, questa procedura veniva eseguita manualmente dagli operatori . Questo processo è stato ottimizzato da Schneider grazie a VisionPro Deep Learning di Cognex, rivelatosi superiore per accuratezza, efficienza e ripetibilità. Una volta completata questa fase, i codici dei pezzi di ciascun modulo sono stati individuati e verificati rispetto al piano di assemblaggio.
Schneider utilizza materiali riciclati per l’imballaggio, scelta che comporta differenze anche marcate e non prevedibili nelle superfici, tra cui contrasto cromatico, riflessioni e presenza di impurità. Il software VisionPro Deep Learning di Cognex e le telecamere CIC consentono di ispezionare facilmente anche parti con notevoli variazioni.
Le soluzioni Cognex producono risultati di grande valore per Schneider
Un aspetto chiave della smart manufacturing in Schneider è la capacità di usare i dati raccolti da processi e dispositivi per adattare con rapidità le impostazioni di produzione, incrementando la qualità del prodotto e l’efficienza della linea. L’automazione delle ispezioni con sistemi di visione Cognex, lettori di codici a barre, tecnologie basate su AI e cicli di feedback chiusi in cui i risultati dell’ispezione (ad esempio i dati di classificazione dei difetti) della soluzione di machine vision Cognex vengono reimmessi nel processo per ottimizzarlo — consente di intercettare prima i difetti e regolare più rapidamente i parametri di produzione, contribuendo a ridurre gli scarti e a garantire una qualità del prodotto elevata e costante, in diversi modi:
- Mitigare la deriva del processo: La deriva di processo è un fenomeno comune nel campo manifatturiero: piccole deviazioni lungo la produzione possono generare caratteristiche fuori tolleranza (ad esempio perch�� le attrezzature devono essere ricalibrate o perché, col passare delle ore, gli operatori si sentono affaticati). Schneider utilizza i dati dei risultati delle soluzioni Cognex, come In-Sight 2800 e il software per il deep learning VisionPro, per controllare la deriva dei processi e mantenere la qualità dei prodotti ai livelli desiderati.
- Maggiore velocità di consegna: Schneider ha anche aumentato la velocità di consegna grazie a un processo di produzione e di supply chain più efficienti. Potenziando le linee di controllo manuale e automatizzando completamente l’ispezione con soluzioni di machine vision Cognex come In-Sight 2800, In-Sight D900 o il software VisionPro Deep Learning, Schneider può produrre e consegnare prodotti di qualità superiore in modo più efficiente, oltre a acquisire e archiviare i dati per continuare a migliorarsi.
- Maggiore efficienza produttiva: Schneider mira ad affrontare la sfida fondamentale della sostenibilità migliorando al contempo redditività ed efficienza. Grazie alla visione artificiale e alla tecnologia basata sull'intelligenza artificiale di Cognex, le fabbriche intelligenti di Schneider hanno migliorato l'efficienza end-to-end delle operazioni di produzione attraverso:
- Efficienza energetica: migliore visibilità, controllo e ottimizzazione dei consumi energetici e dei costi
- Efficienza di processo: i team producono più articoli utilizzando meno materie prime grazie a misure in anello chiuso più efficaci, a strumenti operativi che supportano una maggiore capacità/throughput e a tempi di elaborazione più rapidi.
- Gestione delle prestazioni degli asset: grazie all’analytics, il team può ottimizzare l’utilizzo degli asset in tutta la fabbrica per aumentare l’output e ridurre i fermi non pianificati.
- Meno scarti e consumo di materie prime: Le soluzioni di visione artificiale Cognex hanno aiutato Schneider a ridurre gli scarti e a fornire dati di ispezione digitali per ottimizzare i processi di produzione e progettazione, con il risultato di minori consumi di materie prime e riduzione dei consumi energetici dei macchinari.
Piani e progetti futuri
Anche se Schneider e Cognex hanno lavorato insieme per oltre 20 anni, le aziende prevedono di continuare la partnership per portare ancora maggiore efficienza alle fabbriche e ai centri di distribuzione di Schneider. Schneider prevede di implementare un maggior numero di controlli di qualità basati sulla visione artificiale all’interno delle operazioni di produzione per garantire la qualità nelle prime fasi del processo, ridurre i falsi scarti e migliorare le metriche di sostenibilità.
Chantoiseau ha aggiunto: “In qualità di partner, ci affidiamo a Cognex per i nostri progetti. Pur avendo conseguito numerosi progressi con il deep learning, il nostro obiettivo è rafforzare ulteriormente i controlli per garantire la massima protezione ai clienti. Lavoreremo sempre insieme per migliorare la nostra catena di approvvigionamento”.
Schneider prevede inoltre di utilizzare la visione artificiale e le tecnologie basate su AI di Cognex per valutare l’efficienza delle linee e ridurre i rischi di qualità nel processo produttivo, in modo che i prodotti siano corretti al primo tentativo. I risultati di queste iniziative ridurranno l’impatto di Schneider sul pianeta per quanto riguarda i rifiuti, il consumo di materiali e l’energia consumata.