Home Case Studies Kyocera Corporation Una fabbrica del futuro
Raddoppiare la produttività utilizzando la tecnologia autonoma
Braccio robotico che raccoglie le parti per la macchina CNC nello stabilimento di produzione

Kyocera Corporation è andata oltre la tradizionale attività di ceramica fine, diversificandosi in nuovi settori come le comunicazioni, l'automotive, l'energia ambientale e la sanità.

Poiché l'ambiente di mercato è cambiato drasticamente con lo spread e l'espansione delle nuove tecnologie, tra cui il 5G e la guida automatizzata, Kyocera ha fissato un obiettivo di espansione delle vendite da 1,6 miliardi di JPY a 2 trilioni di JPY nel prossimo futuro. Il cosiddetto "progetto di raddoppio della produttività" è stato posizionato come misura chiave a sostegno di questo piano.

Takeshi Maeda, General Manager del Dx Promotion Center, Corporate Digital Business Promotion Group di Kyocera, spiega l'obiettivo dell'azienda: "Raddoppieremo la produttività della fabbrica per ridurre le spese e stabilire un vantaggio competitivo attraverso la leadership dei costi, aumentando così le vendite nelle attività esistenti".

Per raggiungere questo obiettivo, Kyocera ha lanciato una serie di linee di produzione, tra cui lo stabilimento di Kokubu a Kagoshima nel maggio 2018, lo stabilimento di Gamo a Shiga nell'ottobre 2018 e lo stabilimento di Sendai a Kagoshima nel marzo 2019, per dimostrare la migliore efficienza produttiva attraverso linee di produzione non pianificate utilizzando AI e robot. Dall'aprile 2019 Kyocera promuove l'implementazione di linee senza personale in tutti i suoi stabilimenti.

La parola chiave è "autonomo", un concetto che va oltre l'automazione.

"L'automazione, o semplicemente la sostituzione del lavoro umano con i robot, può far sì che la linea continui a produrre prodotti difettosi di propria iniziativa", spiega Maeda.

“L’AI, invece, analizza i dati raccolti in tempo reale e quando determina la probabilità che venga prodotto un prodotto difettoso, sarà il robot stesso a cambiare automaticamente le condizioni di lavorazione e a occuparsi del difetto. Quando l'AI determina la probabilità che la linea si interrompa, avvisa gli operatori o la persona incaricata ancor prima che la macchina si guasti. Questa è la forma di produzione autonoma che stiamo perseguendo”.

Naturalmente, non è un compito facile.

Miglioramento della resa

 

Riducendo il tasso di difetti, Kyocera ha registrato un aumento del 6% della resa della ceramica fine

Maggiore produttività

 

Grazie all'automazione, Kyocera mira a ottenere un aumento della produttività pari a 2 volte

IBM ci ha detto: "Lavoreremo a stretto contatto con voi per creare il sistema più adatto per raggiungere l'obiettivo del progetto di raddoppio della produttività". Quindi abbiamo scelto IBM non solo per introdurre la soluzione, ma anche come partner per promuovere il progetto. Takeshi Maeda General Manager, Dx Promotion Center Corporate Digital Business Promotion Group Kyocera Corporation

I prodotti Kyocera sono fondamentalmente progettati secondo la politica “una sola specifica per ogni articolo” e quando la produttività raddoppia grazie alle linee di produzione autonome, aumenta anche il lavoro correlato, come la risposta ai preventivi richiesti dai clienti. Ad esempio, quando si producono componenti in ceramica fine, l'azienda deve anche prevedere il tasso di ritiro dovuto alla cottura e progettare i disegni del prodotto finito in modo che lo riflettano.

"Anche se il lavoro correlato raddoppia, non possiamo raddoppiare il numero di ingegneri e progettisti incaricati delle operazioni", afferma Maeda. "Lo stesso numero di prima dovrà occuparsi di tutti i lavori.

“Questa è l’essenza del raddoppio della produttività”, sottolinea.

Kyocera ha considerato l'uso dell'IT, in particolare una piattaforma digitale per analizzare i dati degli impianti in tempo reale, come un prerequisito necessario per risolvere questo problema.

Costruire la fabbrica intelligente

Per realizzare linee di produzione autonome e continue, era essenziale stabilire un sistema di controllo della produzione in grado di monitorare e gestire in modo completo le strutture di produzione e i veicoli a guida automatica (AGV) che trasportano materiali e prodotti in lavorazione tra i processi e gli operatori.

Idealmente, la funzione di controllo per prevenire i difetti, così come il sistema che automatizza le attività correlate come preventivi, calcolo e previsione del tasso di restringimento e disegno, sarebbero implementati sullo stesso framework del sistema di gestione della produzione. Pertanto, Kyocera ha deciso di costruire la piattaforma digitale.

"Non avevamo in mente l'immagine intera fin dall'inizio. Poiché abbiamo continuato a incorporare e considerare sempre più le funzioni necessarie, il risultato è stato il raggiungimento della piattaforma digitale”, spiega Maeda.

Kyocera ha integrato la soluzione IBM Global Integrated View (GIView) Planner con il processo di pianificazione della produzione per determinare il numero più adatto di modelli mensili e di approvvigionamento, e con lo strumento di pianificazione per ideare il piano delle risorse giornaliere più adatto. Inoltre, ha integrato IBM MES Express + GIView PS con il sistema che predispone il piano di produzione, controlla lo stato del processo di produzione, invia istruzioni agli operatori e verifica le strutture.

L'azienda utilizza anche la piattaforma di analisi CFC come base per un meccanismo di edge computing che raccoglie i dati dell'Internet delle cose (IoT) dai siti di produzione e li analizza in tempo reale. Inoltre, IBM ha introdotto IBM Cloud Pak for Data come una piattaforma dati che raccoglie, archivia, elabora e analizza i dati e gestisce i modelli di dati negli uffici e negli impianti dell'azienda.

Per stabilire una linea di produzione autonoma, la correlazione dei dati con il flusso e lo stato dei prodotti è estremamente importante. Tutte le informazioni, compresi i processi prima e dopo la produzione, devono essere integrate con l'utilizzo dei dati.

"Solo allora saremo in grado di prevedere oltre la saggezza umana e di controllare il processo di produzione per evitare prodotti difettosi", afferma Maeda, spiegando l'obiettivo di introdurre una serie di soluzioni IBM.

Queste soluzioni IBM per la costruzione di una fabbrica così intelligente e per l'utilizzo dei dati erano il motivo principale per cui Kyocera ha scelto IBM per promuovere il progetto di raddoppio della produttività.

"La scelta di soluzioni altamente funzionali basate su singoli profili tecnici quali la pianificazione della produzione, lo strumento di pianificazione o il sistema di produzione e l'aggiunta di queste soluzioni non fornisce sempre il massimo effetto", spiega Maeda. "Avevamo anche un limite di tempo. Dovevamo lanciare la piattaforma digitale il prima possibile e applicarla nella pratica per produrre risultati entro l’anno fiscale con chiusura a marzo 2021.

"Quindi abbiamo valutato le soluzioni dal punto di vista dell'ottimizzazione complessiva. Allo stesso tempo, IBM ci ha detto: "Lavoreremo a stretto contatto con voi per creare il sistema più adatto a raggiungere il vostro obiettivo del progetto di raddoppio della produttività". Così abbiamo scelto IBM non solo per presentare la soluzione, ma anche come partner per promuovere il progetto".

Il vero obiettivo della piattaforma digitale è che gli approfondimenti ottenuti dal sistema modifichino i flussi di lavoro degli operatori e li liberino per concentrarsi su attività di maggior valore. Takeshi Maeda General Manager, Dx Promotion Center, Corporate Digital Business Promotion Group Kyocera Corporation
Lavora in modo più smart, non di più

La piattaforma digitale, entrata in funzione con l'avvio della linea di modelli nel maggio 2018, ha fornito risultati di miglioramento della qualità nelle linee di produzione in molti stabilimenti Kyocera. Ad esempio, nel processo di produzione della ceramica fine, grazie al miglioramento dei difetti, è stato ottenuto un aumento della resa di quasi il 6%.

“Kyocera vanta quasi 40 anni di storia nella produzione di ceramica pregiata e ha accumulato un elevato livello di know-how tecnico, ma nonostante questo i prodotti difettosi erano inevitabili. Utilizzando il modello AI sviluppato con IBM SPSS Modeler incorporato nella piattaforma di analisi CFC, abbiamo trovato la causa dei difetti che anche i lavoratori con esperienza non hanno notato. Il miglioramento del tasso di rendimento del 6% è davvero sorprendente. In pochi mesi abbiamo abbattuto il tasso di difetti che non eravamo riusciti a ridurre per decenni", afferma Maeda.

Effetti:

  • Migliora la competitività dei prezzi e l'espansione delle quote attraverso la riduzione dei costi
  • Consente linee di produzione continue e prive di difetti
  • Migliora i tassi di utilizzo della capacità attraverso linee di produzione autonome che utilizzano robot e AI
  • Crea una piattaforma digitale che integra pianificazione della produzione, uno strumento di pianificazione e un sistema operativo di produzione
  • Migliora il tasso di resa del processo di produzione dei componenti in ceramica fine di circa il 6%
  • Fornisce insight sul workflow degli operatori, consentendo loro di concentrarsi su lavori di maggior valore
  • Aumenta le vendite aziendali esistenti riducendo i costi e raddoppiando la produttività

Grazie alla costanza di questi risultati, Kyocera sta portando avanti ulteriormente il progetto di raddoppio della produttività.

L'azienda intende migliorare il livello dei risultati posizionando i tre anni dal 2020 al 2023 come fase di crescita e il periodo successivo come fase di penetrazione. Nel frattempo, Kyocera sta anche esplorando l'evoluzione delle piattaforme digitali.

"La piattaforma digitale che integra i vari dati nel processo produttivo ha mostrato una certa forma, ma non è sufficiente per realizzare la produzione autonoma a cui puntiamo. Il vero obiettivo della piattaforma digitale è che gli insight ottenuti dal sistema modifichino i workflow degli operatori e li liberino per concentrarsi su attività di maggior valore," afferma Maeda.

Logo di Kyocera Corporation
Informazioni sui componenti della soluzione di Kyocera Corporation

Fondata nel 1959, Kyoceralink esterno è un produttore specializzato in ceramica fine. L'azienda ha diversificato la propria attività fino a includere componenti industriali e automobilistici, imballaggi per semiconduttori, dispositivi elettronici, sistemi energetici intelligenti, stampanti e apparecchiature di telecomunicazione e ha sviluppato la propria attività a livello globale, da materiali e componenti a dispositivi e attrezzature, nonché servizi di sistema.

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Prodotto negli Stati Uniti d'America, maggio 2021.

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