CLOUDNC È PRESENTE IN L'INGEGNERE - PUBBLICATO IL 5 LUGLIO 2019.
L'azienda britannica di ingegneria di precisione CloudNC ha introdotto un nuovo approccio pionieristico alla produzione basato sull'AI . In questa intervista esclusiva Theo Saville, CEO dell'azienda, illustra la tecnologia di base e spiega come l'azienda abbia costruito una nuova fabbrica da zero.
QUALI RISULTATI AVETE OTTENUTO? PUÒ DESCRIVERE IL CONCETTO E LA TECNOLOGIA DI BASE?
La versione semplice è che abbiamo aperto una nuova fabbrica di lavorazioni meccaniche di precisione che offre un enorme risparmio sui costi per chiunque abbia bisogno di pezzi lavorati a controllo numerico. La tecnologia di base è un software alimentato AI che automatizza completamente la programmazione delle macchine CNC e consente di ottenere tempi di ciclo di produzione molto più rapidi di quelli possibili utilizzando un software tradizionale, con una conseguente riduzione dei costi.
Stiamo anche sviluppando un nuovo tipo di approccio alla gestione dell'impianto basato su un software che chiamiamo Factory Operating System e che stiamo implementando nella Factory 1, il nostro primo impianto di produzione. La nostra missione è quella di rivoluzionare completamente il settore dei pezzi lavorati a controllo numerico, che vale 100 miliardi di sterline, offrendo una qualità di livello aerospaziale a circa la metà del prezzo, per i clienti che hanno bisogno di qualsiasi cosa, da un singolo pezzo fino a tirature di centinaia o migliaia.
QUALI SONO I PROBLEMI FONDAMENTALI DEGLI ATTUALI APPROCCI ALLA PRODUZIONE CNC?
Ci sono tre questioni fondamentali nell'industria di oggi. Il primo è che prima di iniziare a produrre componenti, è necessario programmare la macchina CAM . Si tratta di un'operazione estremamente complessa, che richiede molto tempo e grandi competenze. Ciò rende i prototipi e i piccoli lotti molto costosi, poiché il costo non può essere ripartito. Inoltre, sono molti di più i programmatori CAM che vanno in pensione rispetto a quelli che entrano nel mondo del lavoro, quindi c'è una carenza di competenze.
Il secondo è che esistono trilioni di modi per produrre anche un semplice componente con una macchina CNC, ma solo alcuni di essi sono veloci. Le persone sono abbastanza brave a trovare una soluzione che funzioni, ma trovare la soluzione ottimale è molto, molto più difficile. La nostra esperienza ci suggerisce che la maggior parte dei componenti viene prodotta a una velocità inferiore alla metà di quella teoricamente possibile, e quindi è generalmente due volte più costosa del necessario: un'osservazione su cui concordano i gruppi di ricerca sulla lavorazione e i produttori di utensili e macchine che conosciamo.
Il terzo è che l'industria nel suo complesso, dall'ordine alla consegna, anche escludendo l'elemento della programmazione CAM , è meno efficiente di quanto potrebbe essere. Deve ancora iniziare a raccogliere i frutti dell'automazione avanzata, del software e della robotica o degli approcci di gestione organizzativa e della catena di fornitura di prima classe.
QUALI SONO I PROBLEMI FONDAMENTALI DEGLI ATTUALI APPROCCI ALLA PRODUZIONE CNC?
Ci sono tre questioni fondamentali nell'industria di oggi. Il primo è che prima di iniziare a produrre componenti, è necessario programmare la macchina CAM . Si tratta di un'operazione estremamente complessa, che richiede molto tempo e grandi competenze. Ciò rende i prototipi e i piccoli lotti molto costosi, poiché il costo non può essere ripartito. Inoltre, sono molti di più i programmatori CAM che vanno in pensione rispetto a quelli che entrano nel mondo del lavoro, quindi c'è una carenza di competenze.
Il secondo è che esistono trilioni di modi per produrre anche un semplice componente con una macchina CNC, ma solo alcuni di essi sono veloci. Le persone sono abbastanza brave a trovare una soluzione che funzioni, ma trovare la soluzione ottimale è molto, molto più difficile. La nostra esperienza ci suggerisce che la maggior parte dei componenti viene prodotta a una velocità inferiore alla metà di quella teoricamente possibile, e quindi è generalmente due volte più costosa del necessario: un'osservazione su cui concordano i gruppi di ricerca sulla lavorazione e i produttori di utensili e macchine che conosciamo.
Il terzo è che l'industria nel suo complesso, dall'ordine alla consegna, anche escludendo l'elemento della programmazione CAM , è meno efficiente di quanto potrebbe essere. Deve ancora iniziare a raccogliere i frutti dell'automazione avanzata, del software e della robotica o di approcci di prima classe alla gestione della supply chain e dell'organizzazione.
QUALI VANTAGGI OFFRE L'APPROCCIO CLOUDNC RISPETTO AGLI APPROCCI ESISTENTI?
I tre aspetti principali dell'offerta CloudNC affrontano questi problemi. Eliminando la programmazione manuale della macchina CNCCAM programmazioneCAM ), riducendo i tempi dei cicli di lavorazione con istruzioni ottimizzate della macchina CNC e perfezionando le operazioni di fabbrica con software, processi e cultura organizzativa avanzati, possiamo offrire ai clienti pezzi di qualità aeronautica a prezzi rivoluzionari.
Il nostro software di programmazione CAM basato sull'AI riduce i giorni o le settimane di programmazione a pochi minuti. Nel frattempo, sfruttando l'enorme potenza di calcolo del cloud, il nostro software AI è in grado di analizzare un numero enorme di metodi possibili e di selezionare uno dei migliori. Il risultato è più efficiente e di migliore qualità. La Factory 1 è stata costruita tenendo conto di questo processo, sfruttando le migliori macchine CNC disponibili e utilizzandole al massimo delle loro potenzialità.
Ma se l'ottimizzazione della programmazione e della lavorazione costituisce la maggior parte del valore aggiunto di CloudNC, c'è un enorme potenziale per ottimizzare tutti gli altri aspetti delle operazioni di fabbrica. Avere una base di partenza pulita e la capacità di sviluppare rapidamente nuovo software significa che possiamo costruire e iterare strumenti per automatizzare tutto, dalla programmazione intelligente all'ispezione alla gestione del sistema qualità.
Abbiamo scoperto che la lavorazione in subfornitura non è ben servita dai fornitori di software esistenti, soprattutto per quanto riguarda la gestione della fabbrica. Mentre le tecnologie dell'Industria 4.0 e i software su misura potrebbero raggiungere gli operatori legacy col tempo, noi stiamo affrontando questo problema con il nostro Sistema Operativo di Fabbrica, sviluppato internamente e progettato specificamente per risolvere le sfide della lavorazione in subfornitura.
Iniziare con una tabula rasa ci ha anche permesso di implementare le migliori soluzioni Industry 4.0 disponibili da terze parti senza doverci preoccupare dei nostri sistemi legacy, perché non ne abbiamo!
CI RISULTA CHE ABBIATE COSTRUITO UNA FABBRICA. CE NE PARLI.
La curva di apprendimento nella costruzione della Fabbrica 1 è stata incredibilmente ripida e affascinante. Abbiamo inteso che fosse lo spazio in cui sviluppare un "progetto" di fabbrica scalabile da utilizzare poi per espandersi rapidamente, e abbiamo un piano molto ambizioso, ma del tutto realizzabile, per costruire altre fabbriche nel Regno Unito quasi immediatamente, con ulteriori fabbriche da sviluppare a livello internazionale subito dopo.
abbiamo prodotto almeno un paio di lotti per quasi tutti i settori produttivi.
La Fabbrica 1 dispone dei migliori macchinari CNC del calibro di DMG Mori e Mazak, supportati dalla migliore automazione robotica di Erowa. La nostra missione finale è costruire fabbriche completamente autonome e flessibili in cui i prezzi, la catena di fornitura (dalle materie prime all'approvvigionamento), la produzione, il controllo qualità, l'imballaggio, il carico e la spedizione saranno completamente automatizzati e gestiti dal software, indipendentemente dal fatto che si producano lotti di 1 o 100.000 pezzi. Il nostro personale esperto subentrerà solo nei casi più impegnativi e interessanti.
Vogliamo che l'elemento umano aggiunga valore grazie alle sue competenze uniche, e non che svolga attività di processo ripetitive, noiose, pericolose o sporche. La Fabbrica 1 è stata costruita con questa visione in mente: è altamente automatizzata e molto flessibile, in modo da poter testare rapidamente nuovi software, tecnologie di automazione e pratiche man mano che li sviluppiamo.
QUAL È IL PIANO AZIENDALE? AVETE INTENZIONE DI CONCEDERE IN LICENZA LA TECNOLOGIA DI BASE O DI COSTRUIRE ALTRI STABILIMENTI?
Il nostro piano non è quello di concedere in licenza la tecnologia software AI di base, ma di provare la nostra tecnologia e costruire rapidamente nuove fabbriche che possano estendere la nostra capacità di fornire a un numero sempre maggiore di clienti. Le ragioni di questo approccio sono molteplici, ma la chiave è che possiamo ottenere risultati molto migliori per i nostri clienti sviluppando software e pratiche per ottimizzare ogni fase del percorso del componente attraverso la fabbrica, dal preventivo iniziale fino alla spedizione, piuttosto che solo le fasi di programmazione e lavorazione.
La possibilità di automatizzare la lavorazione e la programmazione CAM apre interessanti possibilità come la preventivazione automatica perfettamente accurata e la potente programmazione dinamica della produzione, entrambe impossibili senza la tecnologia di base di CloudNC. Questi sono solo alcuni esempi su cui stiamo lavorando ora, ma l'elenco è enorme. La nostra intenzione è che in pochi anni sarà difficile individuare più di qualche momento di tempo o attività non a valore aggiunto in una fabbrica CloudNC, con corrispondenti vantaggi per i nostri clienti.
CON QUALI CLIENTI STATE GIÀ LAVORANDO? QUAL È LA VOSTRA CAPACITÀ ATTUALE E I TEMPI DI CONSEGNA?
La lavorazione CNC tocca quasi tutti i settori industriali. L'aerospaziale, la difesa, il medicale e il settore petrolifero e del gas sono i settori per i quali serviamo attualmente i maggiori volumi, ma abbiamo prodotto almeno qualche lotto per quasi tutti i settori produttivi. L'unico segmento per il quale non abbiamo ancora lavorato è quello degli stampi.
Nonostante sia aperta solo da pochi mesi, la Fabbrica 1 sta già funzionando quasi al massimo della sua capacità. Questo ci dà grande fiducia sul fatto che il settore sia pronto e in attesa di CloudNC, e stiamo già cercando siti per altri stabilimenti. I nostri prezzi fanno sì che la capacità si riempia rapidamente anche al ritmo attuale di installazione di nuove macchine, quindi stiamo sviluppando una soluzione rapida che sfrutta la mancanza di un collo di bottiglia nella programmazione CAM per i lavori che richiedono tempi di consegna stretti. In parole povere, possiamo continuare ad accettare nuovi ordini a prezzi enormemente ridotti rispetto ai metodi esistenti e presto saremo in grado di ottenere una percentuale simile di riduzione dei costi rispetto ai servizi fast-track come Proto Labs, fornendo al contempo pezzi di qualità molto superiore.
COSA IMPEDISCE AD ALTRI PRODUTTORI DI PRECISIONE DI COPIARE IL VOSTRO MODELLO? QUALI PROTEZIONI AVETE IN ATTO?
Ci auguriamo che l'industria manifatturiera copi il nostro modello, poiché ci impegniamo a essere uno standard d'oro della moderna produzione abilitata dall'Industria 4.0. La nostra missione è quella di realizzare una rivoluzione dell'autonomia nel settore manifatturiero, e questo non può essere fatto da soli. Per quanto riguarda la nostra tecnologia di base, nulla impedisce ad altri di cercare di replicarla. Ciò che voglio dire, tuttavia, è che crediamo di avere alcuni dei migliori talenti a livello mondiale nel campo dell'ingegneria del software, che hanno dedicato diversi anni allo sviluppo della tecnologia di base - abbiamo imparato a nostre spese quanto sia difficile automatizzare la lavorazione meccanica!
QUAL È IL BACKGROUND DEL PROGETTO E COME LO AVETE FATTO DECOLLARE?
Ho co-fondato l'azienda con il nostro CTO, l'ingegnere informatico Chris Emery. Ma il nostro team è cresciuto rapidamente fino ad arrivare a più di 70 persone, e attualmente il numero aumenta di dieci o venti al mese!
Quando Chris e io abbiamo iniziato, abbiamo ricevuto sostegno e incoraggiamento da molte fonti diverse, tra cui InnovateUK, l'Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC), il Manufacturing Technology Centre (MTC) e il Warwick Manufacturing Group (WMG).
La nostra visione finale è quella di spingere i limiti al massimo. Vogliamo possedere e gestire i migliori impianti di produzione al mondo.
Ad oggi siamo stati in grado di attrarre più di 11 milioni di sterline in finanziamenti di Venture Capital, che ci hanno aiutato a crescere e ad aggiungere sempre più contatti e competenze vitali a CloudNC. Attualmente il nostro straordinario team comprende un gruppo di ingegneri software leader a livello mondiale e un team di gestione con una vasta esperienza nello scalare start-up tecnologiche fino a farle diventare alcune delle aziende di maggior successo al mondo, tra cui Uber, Betfair e Fetchr.
Nel team di leadership c'è anche un'esperienza all'avanguardia nell'Industria 4.0 e nell'assemblaggio greenfield di operazioni aerospaziali, spaziali e automobilistiche su vasta scala, oltre alle competenze ingegneristiche che hanno contribuito a portare il rover Curiosity della NASA su Marte. Il nostro potenziale umano è più che all'altezza del nostro potenziale tecnologico e siamo tutti davvero entusiasti del futuro della lavorazione CNC per CloudNC e per il mondo in generale.
QUAL È LA VOSTRA VISIONE FINALE? E QUALI SONO I PROSSIMI PASSI PER RAGGIUNGERLA?
La nostra visione finale è quella di spingerci oltre i limiti. Vogliamo possedere e gestire i migliori impianti di produzione al mondo, i più flessibili, efficienti e produttivi. Stiamo cercando di sfidare noi stessi per spingere questi confini al limite tecnologico con le migliori menti che si applicano alle sfide lungo il percorso verso una produzione flessibile completamente autonoma.
Vediamo un futuro a portata di mano, in cui ordinare pezzi è semplice e veloce come ordinare una maglietta personalizzata su Internet. E siamo davvero entusiasti di ciò che, a sua volta, una capacità di lavorazione CNC di questo tipo significa per l'industria: prodotti più economici, cicli di innovazione più rapidi e maggiore accessibilità alla produzione di precisione.
Vogliamo liberare il collo di bottiglia e aiutare l'industria a essere più flessibile ed efficiente, più innovativa. Ogni visione inizia con un'idea, un concetto. Poi richiede molto lavoro per avere un'operazione funzionante che inizi a mantenere la promessa. Ecco dove ci troviamo al momento: a mantenere la promessa del possibile. Il nostro messaggio all'industria è di provarci: non potrebbe essere più semplice, basta contattarci, nessun lavoro è troppo piccolo, nessun lavoro è troppo grande!
CloudNC è stato pubblicato su The Engineer .
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