Il gruppo Volvo è uno dei principali produttori al mondo di autocarri, autobus, attrezzature per l'edilizia e motori industriali. Con circa 100.000 dipendenti e strutture di produzione in 18 paesi, questa azienda globale richiede un'ottimizzazione della supply chain rigorosa e la ricerca infinita di efficienze operative. La flessibilità e l'agilità sono principi di produzione sempre più importanti per realizzare le configurazioni personalizzate e soddisfare i requisiti dei clienti in evoluzione.
Ciò è particolarmente vero per il gruppo Volvo, che aveva accettato l'ordine di quasi 260.000 camion nel 2018. Per adattarsi a questo panorama mutevole, Volvo sta adottando importanti iniziative di trasformazione digitale e Industry 4.0, riconsiderando il modo in cui migliora i processi fisici, i prodotti e le persone con le tecnologie correnti e quelle emergenti.
Sfida
Volvo è orgogliosa di distinguersi strategicamente per la qualità e l'eccellenza nella progettazione tecnica dei propri veicoli. Nel mercato in rapida evoluzione di oggi, la personalizzazione è diventata il nuovo standard. Ciò presenta nuove sfide per il controllo di qualità man mano che la complessità del prodotto e le configurazioni uniche aumentano in termini di volume e velocità di cambiamento.
"I motori Volvo sono molto sofisticati. Comprendono 4.500 varianti dei dati del motore per un solo impianto e 13.000 varianti per l'intero impianto come riferimento" spiega Geoffrey Blanc, manager della tecnologia di produzione in Volvo.
Il controllo di qualità del motore negli impianti di produzione di Volvo è soggetto a verifiche rigorose, un'attività riservata ai tecnici più esperti di Volvo. In un impianto, ogni motore richiede 40 verifiche, con 200 varianti del controllo di qualità possibili, che devono essere eseguite nella stazione del controllo di qualità in soli otto minuti.
Formare nuovi operatori su queste complesse procedure di ispezione richiede cinque settimane, che vanno ad aggiungersi al costo complessivo della qualità. Questo laborioso processo è cartaceo. Non solo crea un carico cognitivo estraneo per gli operatori, ma mobilita anche tempo e risorse per aggiornare, stampare e distribuire regolarmente materiali per il controllo di qualità.
Infatti la sfida consiste nello stabilire e nel mantenere un flusso di dati coerente e connessioni di sistema per creare l'efficienza operativa nella catena di valore."È noto che il mercato dei camion sia soggetto a variazioni importanti. Per noi la flessibilità negli impianti significa che possiamo implementare nuovi cambiamenti nella produzione per seguire il mercato" afferma Bertrand Felix, manager della tecnologia e dell'innovazione della produzione presso il gruppo Volvo.
Volvo ha guidato un provider di realtà aumentata (AR) in carica per migliorare i processi del controllo di qualità del motore, ma l'offerta non si è rivelata in grado di scalare e integrarsi nelle applicazioni, nei processi e nei casi di utilizzo desiderati.
Nella ricerca di soluzioni alternative, il supporto flessibile della complessità del prodotto crescente e delle configurazioni personalizzate derivanti dai processi di progettazione tecnica e produzione a monte e la scalabilità nelle operazioni globali erano requisiti critici.
Soluzione
Volvo ha scelto di utilizzare PTC non solo per la suite di funzionalità di realtà aumentata aziendale Vuforia leader, ma anche per la soluzione end-to-end per la creazione e la scala di un thread digitale. La capacità di integrare le soluzioni del ciclo di vita del prodotto e di produzione nella catena di valore era un fattore di differenziazione chiave per PTC.
Volvo ha inoltre sfruttato la piattaforma Industrial Internet of Things (IIoT) ThingWorx per integrare le informazioni in più sistemi software (aggiornamenti di progettazione tecnica delle iterazioni CAD per motori di Creo, la gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) di Windchill a valle e altre tecnologie delle operazioni di produzione e sistemi aziendali) per consentire la sincronicità dei dati in tempo reale.
"Nel reparto delle operazioni per i camion del gruppo Volvo disponiamo di molti sistemi di esecuzione interni. Dovevamo integrare tutto e abbiamo deciso di utilizzare ThingWorx il più possibile per creare connessioni critiche e alla fine raggiungere un thread digitale nelle operazioni" afferma Blanc.
Infine questa unica fonte di dati creata dal thread digitale sarà disponibile attraverso la lente della realtà aumentata. In questo modo gli addetti al controllo di qualità possono accedere a e visualizzare le ultime configurazioni del motore e i materiali di supporto quasi in tempo reale.
Sfruttando un'esperienza di realtà aumentata Vuforia, gli operatori possono richiamare rapidamente le configurazioni in 3D più aggiornate per facilitare il compito di ordinare pile di carta, aumentando la produttività, il controllo di qualità e l'efficienza del processo complessiva. La soluzione AR viene fornita con la realtà mista, che sovrappone i dati 3D e i dettagli del controllo di qualità direttamente sui motori fisici e utilizza la visione artificiale per monitorare e ancorare il contenuto.
Oltre a rimuovere il costo e il rischio dell'approccio cartaceo, la soluzione consente altresì al tecnico del controllo di qualità di acquisire i difetti specifici tramite l'esperienza AR, che possono essere inviati a monte per migliorare i processi di progettazione tecnica e produzione.
Questa condivisione di dati bidirezionale può contribuire ad analizzare i difetti in tempo reale, migliorando la qualità e il throughput di Volvo. Il ciclo di feedback creato dalla definizione di un thread digitale fornisce informazioni dettagliate operative in modo tempestivo e acquisisce un feedback vitale per migliorare i progetti di motori futuri e distinguere ulteriormente Volvo per la qualità e l'eccellenza nella progettazione tecnica.
Passi successivi
L'adozione pilota di Volvo della realtà aumentata integrata con altre tecnologie PTC tramite un thread digitale avrà un impatto trasformativo nell'azienda, dalla sostituzione delle procedure cartacee alla rivoluzione del modo in cui le persone vengono rese autonome e formate. Di conseguenza, con una media di cinque stazioni di qualità per impianto in 20 impianti, Volvo prevede di risparmiare migliaia di euro per stazione all'anno, creando vantaggi competitivi nell'assunzione di dipendenti in seguito allo sfruttamento dell'AR e alla possibilità di Volvo di avvicinarsi all'obiettivo di qualità di 0 parti per milione.
Con questo thread digitale e le soluzioni PTC a disposizione, Volvo sfrutterà numerosi altri casi di utilizzo con uno sforzo minimo. Diversi risultati aziendali stanno promuovendo questa iniziativa di trasformazione digitale più ampia:
- Efficienza operativa e risparmi sui costi con la digitalizzazione del processo del controllo di qualità
In precedenza occorreva più di un giorno a Volvo per aggiornare e convalidare le check list di configurazione e controllo di qualità con nuove iterazioni del motore nelle workstation e nelle strutture. Con l'implementazione di un thread digitale e della realtà aumentata, questo tempo si riduce a meno di un'ora.
- Notevole riduzione del tempo di formazione per colmare il divario della manodopera esperta
Con la tecnologia AR, la formazione di operatori di qualità richiederà meno di due settimane. L'onboarding rapido del personale chiave consente a Volvo di essere più flessibile e agile nel soddisfacimento delle richieste in evoluzione di mercato e clienti.
- La definizione del thread digitale sfrutta ulteriori casi di utilizzo con l'AR
Volvo intende implementare un processo del controllo di qualità basato sull'AR in più strutture nell'immediato futuro e sta sviluppando attivamente nuovi casi di utilizzo nella catena di valore. Tra questi figurano le istruzioni dettagliate per l'assemblaggio nella linea di produzione, le istruzioni dell'assistenza per la manutenzione delle apparecchiature degli stabilimenti e l'utilizzo di informazioni operative dettagliate in tempo reale e indicatori di prestazioni chiave nella catena di valore.
Bertrand Felix, manager della tecnologia e dell'innovazione di produzione, gruppo Volvo