Iteraties deelvragen
Stap 1
- Welke machine?
- Wat doet de machine?
- Is het 1 machine of meerdere?
De focus voor deze pilot ligt op 1 machine
- Waarom kost een storing geld?
Omdat de machine dan stil ligt en dus niks produceert. Hoe minder er wordt geproduceerd hoe minder geld ze verdienen.
- Hoe ontstaat een storing?
Door heel veel verschillende factoren. (precieze oorzaken weet ik nog niet)
- Hoe wordt een storing opgelost?
Er wordt een deskundige gebeld die de operator via telefoon verteld hoe de storing kan worden opgelost. Wanneer het probleem te complex is wordt de deskundige ingevlogen om het probleem op locatie op te lossen. Het invliegen van deskundigen gebeurt alleen in andere fabrieken van Perfetti van Melle. In Breda zijn alle deskundigen al aanwezig in de fabriek zelf.
- Hoe vaak is er een storing?
Elke dag zijn er storingen maar het gebeurt minder vaak dat er iemand moet worden ingevlogen, maar het gebeurt nog wel.
- Hoeveel mensen werken er bij een machine?
De medewerkers in de fabriek werken in ploegen dus hebben meerdere werknemers per machine verspreid over de dag.
- Wie lost de storing op?
Een externe deskundige
- Waar komt hij/zij vandaan? Extern?
Extern
- Wie heeft de machine gemaakt?
- Wat kost zo’n machine?
- Wordt er altijd geproduceerd met een machine? 24/7?
Ja, om dit vol te houden werken ze in de fabriek in ploegendiensten.
- Is een storing de enige reden dat een machine stil ligt?
- Wat is een storing?
Een storing kan klein zijn, zoals een sensor die kapot is en daardoor een melding geeft. Tot een kapot onderdeel van de machine waardoor het productieproces in gevaar komt.
- Wat gebeurt er met de machine bij een storing?
- Is er ervaring nodig om een storing op te lossen, of kan iedereen dit door een handleiding te volgen?
Nog niet bekend, de Hololens kan misschien bewijzen dat dit wel mogelijk is.
- Is er een bepaalde procedure die gevolgd dient te worden in het geval van een storing?
De operators gaan binnen de fabriek op zoek naar de SME (Subject Matter Expert) voor het probleem waar ze mee kampen. Deze SME kan bijna altijd het probleem wel oplossen. In Nederland zijn deze SME’s in de fabriek zelf aanwezig, maar in Mexico bijvoorbeeld niet. Dus als ze in Mexico de SME in Nederland nodig hebben kunnen ze misschien in de toekomst gebruik maken van de Hololens.
- Heeft de storing effect op de rest van de fabriek?
- Kan een storing ontstaan door een operator?
Ja dit kan zeker, gebeurt zowel in Nederland als elders in de wereld.
- Zijn er wereldwijd vergelijkbare storingen in Perfetti van Melle fabrieken?
Ja vaak zijn ze hetzelfde maar dat hoeft niet per definitie
- Zijn de machines wereldwijd hetzelfde?
Vaak wel maar hoeft niet overal het geval te zijn.
- Produceert de machine data?
Ja de machine produceert real-time data en hier werkt de operator of SME ook al mee. De operator moet ook data input geven aan de machine.
- Is deze data inzichtelijk
Hoe kan het beter?
- Bij een storing kan de operator een Hololens gebruiken met de app van Microsoft Dynamics ‘Remote Assist’. Remote Assist
De naam zegt het eigenlijk al ‘hulp op afstand’. Met deze software kan bijvoorbeeld de operator van een machine met een deskundige video bellen wanneer er een storing is met de machine. Met de Remote-assist app kan de deskundige van over de hele wereld in real-time aanwijzingen geven. De operator ziet deze aanwijzingen als hologrammen boven de machine zweven. Door holografische pijltjes, animaties en door met de deskundige live te praten is het voor de operator een stuk gemakkelijker om een probleem op te lossen.
Bij Chevron is de software al in gebruik.
Deze demo is gemaakt door een groep studenten. Het is een soortgelijke app als de Remote Assist app van Microsoft. Alleen heeft deze app live data uit de machine, wat de Remote Assist app niet heeft.
- Met behulp van AI zou er optimaal aan ‘predictive maintenance’ kunnen worden gedaan. Door gebruik te maken van: de geschiedenis van een machine met alle storingen en prestatie data, de live data uit de machine, kan de software een voorspelling geven over wanneer de machine onderhoud nodig heeft en wanneer er zich een storing zal voordoen.
Algemene deelvragen
- Wat is er allemaal mogelijk met een Hololens?
- Waar wordt een Hololens vooral voor gebruikt?
- Hoe zit het met de ICT infrastructuur binnen Perfetti van Melle?
Bij Perfetti maken ze gebruik van het Azure platform van Microsoft. Ontwikkelen voor de Hololens binnen dit bedrijf zal dus goed aansluiten bij hun huidige software.
- Gebruikt Perfetti van Melle al producten van Microsoft zoals outlook, microsoft office?
Ja
- Hoe ziet de dag van een operator er uit?
Stap 2
Belangrijkste conclusies uit vorige ronde
-Focus voor dit project ligt op 1 machine in de fabriek met één vast team aan operators.
-Wanneer een storing te ingewikkeld wordt voor een operator om op te lossen, schakelt de operator via de communicatiekanalen de juiste SME (Subject Matter Expert) in. In de perfetti van melle fabrieken in het buitenland zijn deze SME’s vaak niet op locatie aanwezig en moeten ze dus bijvoorbeeld vanuit Nederland worden ingevlogen in Mexico.
-Vraagstuk vanuit Perfetti van Melle duidelijker: Pilot gefocust op het testen het concept van Master Apprentice met de Hololens. Ko van Belois ziet kansen op het gebied van ‘Master - Apprentice’ begeleiding. Het idee hierachter is dat een leek een probleem moet kunnen oplossen door de aanwijzingen en begeleiding van een ‘meester’/expert op afstand.
-Mocht ik de pilot snel opzetten/oplossen dan kan er verder worden gekeken naar toepassingen van de Hololens binnen Perfetti van Melle zoals trainingen en marketing.
-De kern van het vraagstuk is dat een operators door een expert op afstand een storing moet kunnen oplossen. Eigenlijk is de kern daar echter weer dat ze eigenlijk willen dat een operator elke mogelijke storing zelfstandig moet kunnen oplossen en de kern daarachter weer is dat ze bij PvM willen dat als er een storing is dat deze zo kort mogelijk duurt. De kern daarachter is dan weer dat ze eigenlijk geen storingen met de machine willen, omdat ze willen dat de machine zo efficiënt mogelijk zoveel mogelijk produceert. en de uiteindelijke kern daarachter weer is natuurlijk dat er zoveel mogelijk geld verdient moet worden.
Onbeantwoorde vragen / nieuwe vragen
- Is een storing de enige reden dat een machine stil ligt?
- Wat gebeurt er met de machine bij een storing?
- Heeft de storing effect op de rest van de fabriek?
- Is de data die de machine produceert inzichtelijk (API)?
- Wat is er allemaal mogelijk met een Hololens?
- Waar wordt een Hololens vooral voor gebruikt?
- Hoe ziet de dag van een operator er uit?
- Hoe gaat het oplossen van een storing precies in zijn werk? Gaat er iemand onder de machine liggen? Kruipt er iemand in de machine om een onderdeel te vervangen? Kijken ze met camera’s op afstand waar het probleem zit?
- Duurt het lang voordat een operator de oorzaak van een probleem vindt?
- Is het handig dat meerdere operators tegelijk een hologram kunnen bekijken?
- Hoe kan de reparatie van een machine door een expert het beste worden vastgelegd zodat andere operators dezelfde handelingen na kunnen doen en het begrijpen.
Deelvragen
- Hoe kan de Hololens helpen om de storingsprocedure sneller/efficiënter te laten verlopen?
Master-Apprentice concept
- Is de Hololens een gebruiksvriendelijk product voor de operators?
- Is de fabriek een plaats voor de Hololens met betrekking tot (cyber)veiligheid?
- Hoe kan de Hololens het beste informatie overbrengen aan de operators?
- Ervaren operators een Hololens als onpersoonlijk?
Hololens onderzoeksvragen
Kan ik een rondleiding maken voor de Hololens door een ruimte van te voren gescand te hebben en in deze ruimte vervolgens animaties afspelen.
Video chat op de Hololens
AI image recognition live in de Hololens. → Microsoft store: Cognitive Services
Laad iets in op basis van image recognition
Stap 3
Gesprek Tim Crucq
Bij PvM geven ze aan dat het lastig is om een fabriek te runnen in Nederland. Vanwege de hoge arbeidskosten en de vele procedures. Wat ze willen is dat hun werknemers meer taken kunnen uitvoeren dan waar ze voor zijn opgeleid. Op dit moment lossen ze dit op door iemand full-time een operator te laten begeleiden. Dit begeleiden gaat dan door middel van theorie, voor doen en testen. Als de Hololens het overbrengen van deze informatie kan gaan doen scheelt dat per operator al 1 FTE.
Ik heb wel met Tim besproken dat ik me voor mijn afstudeerproject ga focussen op de machine storingen.
Project aanpak PvM spiegelen met mijn plan van aanpak
PvM
-PVM focus ligt op implementatie van de Hololens, dus testen werkt het wifi goed in combinatie met de Hololens?
- Het trainen van operators om met de Hololens om te gaan.
-Implementatie van de Hololens in de Microsoft suite, hoe communiceren de verschillende systemen met elkaar?
-Testen van effectiviteit, betrouwbaarheid en stabiliteit.
-Kan de bril probleemloos overal ter wereld worden ingezet en dan daadwerkelijk effect hebben?
-Test verslag met aanbevelingen vanuit de gebruikers.
Mijn PVA
-Dit project is eigenlijk een onderzoek met een prototype/proof of concept als onderbouwing.
-Meerdere gebruikerstesten (user-tests) uitvoeren, deze documenteren d.m.v. testverslagen.
-Technisch verkennen wat er binnen Perfetti mogelijk is en hoe de Hololens daarbinnen past.
-Vanuit school ligt de focus op onderzoek doen, door bepaalde methodes toe te passen.
Planning
-Eerst user-tests uitvoeren met bestaande Microsoft Apps.
-Conclusies uit user-tests documenteren
-Verbeteringen/aanpassingen (uit de user-test) conceptualiseren
-Prototype voor concept uitwerken
-Prototype testen
-Conclusies uit user-tests documenteren
-Aanbevelingen opstellen
Vragen voor Bram (ICT)
-De internetverbinding is vrij slecht, hoe gaan we dit oplossen met de Hololens? Ik moet voor mijn test via internet verbinding maken met de Hololens om opnames te kunnen maken van de live video feed uit de Hololens.
Afhankelijk van de locatie binnen de fabriek moet er misschien een extra access point worden aangelegd.
-Is er een Microsoft Teams account die ik kan gebruiken op de Hololens om zo met iemand binnen Perfetti een verbinding tot stand te brengen? Ik heb dus eigenlijk 2 accounts nodig om zelfstandig te kunnen testen binnen de fabriek
2 test accounts aanmaken bij ict
-Hoe zou ik data uit de machine kunnen koppelen aan de Hololens? Welke data komt er uit welke machine en is relevant?
Kees of ed
-Welke data produceert de machine zelf en welke data is input vanuit de operator?
Kees of ed
-Wat voor sensoren bevinden zich in de machine? Wat kunnen ze uitlezen?
Kees of ed
-Hoe kan ik met de vaste telefoon mensen bellen?
331 is nummer Bram
-Idee over database met storingsoplossingen gecategoriseerd.
-Doen jullie al iets met de data die uit de machines komt?
Mail, werkplekken alle IT behalve van de machine
-Wat gebruiken jullie precies van de Microsoft Azure service?
SAP ERP pakket
Wat gebeurt er met de oracle database met machine data?
Maximo voor onderhoudt programma.
Teamoverleg woensdag 9 oktober
Bij dit gesprek waren de volgende mensen aanwezig:
- Johan Deijkers - Manager industrial automation
- Frank Vinju - Shift manager + Techniek
- Kees Vuyk Noorland - Technical Manager
- Bram Beijer - Group infrastructure and Cloud Architect IT
- Tim Crucq - Manager Packaging Manufacturing
- Peng-An - Operator
- Jesper Ingels
Wanneer kan de 1e gebruikerstest plaatsvinden?
De eerste gebruikerstest kan volgende week plaatsvinden. Wanneer exact wordt maandag 14 oktober duidelijk. Dit omdat er een machine verplaatst zal moeten worden voor de test en moet er gekeken worden of er een goede internetverbinding is op de plaats van de test.
Waar vindt de test plaats
De test vindt plaats op de verpakkingsafdeling in de fabriek van Perfetti van Melle. Op de ‘Case-packer’ machine of de ‘folie-packer’ machine.
Wie zijn de proefpersonen?
Er zijn drie proefpersonen (Operators) die elk in een andere ploeg werken en er zijn drie ploegen dus zal ik elke week iemand anders hebben om gedurenden de dagdienst een user-test uit te voeren.
Benodigdheden voor de test
- Een goede internetverbinding op de testlocatie, hier gaat Bram voor zorgen
- De bril mag op de werkvloer gebruikt worden wat betreft veiligheid, omdat het een nut dient voor Perfetti van Melle. Het liefst hebben ze geen voorwerpen waar glas in zit verwerkt in de buurt van het productieproces. Mocht de Hololens op de grond vallen dan dient de glasbreukprocedure in werking worden gesteld. Dit houdt in dat iedereen in de buurt van het glas niet mag bewegen en om hulp moeten roepen, zodat de juiste getrainde mensen het glas kunnen opruimen.
- Video opnames tijdens user-test mogen gemaakt worden, alleen in de afgeschermde locatie waar de test plaatsvindt. Hier zal ik een geheimhoudingsverklaring voor moeten ondertekenen.
- Welke opdrachten kan ik de operator geven tijdens de user-test? Ik kan de handleiding van de specifieke machine erbij pakken, deze zelf doorlezen en proberen te begrijpen. Vervolgens kan ik zelf opdrachten uit het handboek door de operator laten uitvoeren via de Remote Assist applicatie.
- Twee laptops nodig, eentje voor het opnemen van de beelden van de Hololens en eentje waarmee met de Hololens een videoverbinding kan worden geopend. Ik kan mijn eigen laptop gebruiken om de videobeelden door de Hololens op te nemen. Voor de videoverbinding die door Microsoft Teams loopt kan ik een laptop vragen bij de ICT afdeling van Perfetti van Melle.
Test planning
Ik mag zelf aangeven voor hoe lang ik de operators nodig heb, dit moet ik wel een week van te voren aangeven zodat de operators kunnen worden ingepland. Voor nu heb ik aangegeven dat ik ze maar 1 uurtje nodig heb. In dit uur ga ik ze uitleggen hoe de Hololens werkt, dus een basisinstructie over waar je aan moet denken qua veiligheid, gebruik, errors etc.
Na de basisuitleg beginnen we met de reeks opdrachten die de operator moet uitvoeren. Als laatste nog even een kort interview over hoe de operator het vond gaan.
Welke data komt er uit de machine?
Er zijn maar enkele machines waar echt data van wordt opgeslagen. Dit programma heet: “tracksis”. In dit programma wordt enkel data bijgehouden gerelateerd aan een storing, dus geen sensor data maar wel welke machine het is, hoelang de storing duurt, wie de operator was bij de machine etc.
Wat voor sensoren bevinden zich in de machine?
De sensoren in de machine meten niet alles van het product wat door de machine gaat. Wel bijvoorbeeld waar een product zich in de machine bevindt zodat een volgende actie in werking gesteld kan worden. Wanneer een doos mentos ingepakt en wel uit de machine rolt is er een sensor die de doos ziet en daarop de lokale loopband stil legt. Vervolgens wordt de lift naar beneden geroepen en rolt de doos de lift in. De lift brengt de doos vervolgens op een loopbanden circuit wat boven door de fabriek loopt en alles naar de juiste plek brengt om verder behandelt te worden.
Het liefst meet je alles wat er te meten valt (is mijn kijk op de zaak), tijdens het gesprek werd aangegeven dat de meningen hierover verdeeld zijn in de fabriek.
Variabelen in het productieproces
In de ideale wereld kun je een systeem alles bijhouden wat er met het product gebeurt vanaf het bereidingsproces tot aan het verpakkingsproces. Met al deze data kun je eventuele storingen van te voren al zien aankomen en kun je in een database alle mogelijke storingen categoriseren en labelen. Ook kun je dan het gehele productieproces gaan spiegelen met een systeem wat op de computer draait (of in de cloud). Dit opent een zee aan mogelijkheden en kun je aanzienlijk besparen op personeelskosten.
Maar in de praktijk werkt het uiteindelijk allemaal anders. Zo blijkt dat niet alles meetbaar is en relevant in elke context. Er wordt een voorbeeld gegeven van een rol folie die een storing kan veroorzaken als deze te glad is of juist te ruw, dit kun je niet meten. Zo heeft het karton wat in het verpakkingsproces wordt gebruikt ook wel eens net een iets andere dikte. Dit komt omdat ze daarin afhankelijk zijn van een leverancier die ook weer door bepaalde factoren niet altijd tot op de millimeter nauwkeurig kan garanderen dat het karton een bepaalde dikte heeft.
Bram en ik denken hier als ICT’ers duidelijk anders over, en denken dat alles met wat creativiteit uiteindelijk wel meetbaar is. Tim gaf aan dat dit voor dit project wel toekomstmuziek is maar wel goed om mee te nemen in het uiteindelijke onderzoeksresultaat wat ik oplever. Dus voor dit project moet ik er even aannemen dat er geen sensor data is waarmee ik kan gaan werken in mijn concept.
Complexiteit van de storingen
De operators in de Perfetti van Melle fabriek zijn ingedeeld in 3 categorieën: de A-operator, de B-operator en de C-operator. De A-operator is een beginnende operator en heeft nog weinig kennis en ervaring met de machine zelf. De B-operator heeft al wat cursussen gevolgd over de machine en is al wat meer zelfstandig dan de A-operator. De C-operatoren hebben de meeste kennis en ervaring met de machines en hebben vaak een hogere leeftijd.
Er zijn maar weinig C-operators en de meeste operators zijn A-operators. Om een voorbeeld te geven van het verschil tussen de operators: Een C-operator werkt met meerdere schermen en weet bepaalde wachtwoorden om instellingen te veranderen aan de machine. De A-operator heeft bepaalde handelingen geleerd gekregen zoals het vervangen van een verpakkingsrol en hoe hij de machine moet schoonmaken.
Dus een storing met de machine is eigenlijk al vrij snel te complex voor een A-operator en roept er in eerste instantie dus een C-operator bij als er een grote storing is. Wanneer de C-operator echt de machine in moet duiken om zo aanpassingen te doen aan de machine wordt er een monteur bij geroepen. Wanneer de monteur niet zeker weet wat te doen dan pas wordt er echt een manager van kantoor bijgeroepen die expert kennis heeft van de machine. Dit kan op dit moment al veel tijd kosten en het zou al veel helpen als de operators ten alle tijden iemand op afstand kunnen contacteren.
Is een operator de enige manier waardoor een storing kan worden geconstateerd?
Ja een operator is altijd de eerste linie bij een storing met de machine.
Kijken de operators mee met de monteur om zo te leren hoe ze het zelf kunnen doen in het vervolg?
Nee, de operator geeft zelf aan dat hij dit te complex vindt en het niet zou snappen. Ook geven de managers aan dat ze niet zomaar elke operator het toevertrouwen om aanpassingen te gaan doen aan de instellingen van de machine. Het is ook een kwestie van trial and error om erachter te komen wat de oorzaak is van de storing. Dit komt omdat je met een ‘levend product’ te maken hebt. Er zullen altijd geringe variabele zitten in het product wat door de machine beweegt, hierdoor kunnen storingen elke keer weer een andere oorzaak hebben. Deze trial and error wordt vaak door de monteurs uitgevoerd, omdat er dus instellingen van de machine worden aangepast.
Zijn de mentos snoepjes aan het eind van de rit dan ook variabel?
Aangezien het een levend product is kunnen er door omstandigheden kleine onregelmatigheden in het product zitten. Dit is natuurlijk niet de bedoeling en daarom worden er aan de mentos snoepjes heel veel kwaliteitseisen gesteld. Aan het eind van het proces moeten alle mentos snoepjes exact hetzelfde zijn, alles wat niet aan de eisen voldoet wordt bestempeld als afval of als ‘ROS’. ROS betekent dat de snoepjes gerecycled worden, alle grondstoffen worden uit snoepje onttrokken om zo opnieuw gebruikt te kunnen worden.
Is een storing altijd anders of ook wel eens hetzelfde?
Vaak zijn ze verschillend maar soms ook simpel op te lossen zoals het vervangen van een bepaald onderdeel. Het vervangen van een onderdeel is een eenvoudige handeling die altijd wel hetzelfde is. Als niet gelijk kan worden vastgesteld dat er een onderdeel vervangen moet worden, moet er d.m.v. trial and error gekeken worden waar de storing dan wel ligt. Het proces van trial and error is altijd weer net iets anders, de ‘trials’ die ze uitvoeren kunnen afzonderlijk van elkaar wel hetzelfde zijn maar worden dan wel voor andere doeleinden gebruikt.
Idee met database aan storingen
Het is een goed voorstel, maar bij dit project ligt voor PvM de focus op het ‘Master - Apprentice’ concept. Wel kan ik meerdere concepten uitwerken en meenemen in de uiteindelijke aanbeveling naar Perfetti van Melle.
Beantwoorde vragen uit slag 2
- Is een storing de enige reden dat een machine stil ligt?
Nee, soms stopt een operator de machine zelf omdat er bijvoorbeeld iets geblokkeerd is of om iets te onderzoeken. Ook wordt er soms onderhoudt aan de machines gepleegd of ze worden omgebouwd om een andere batch te produceren.
- Wat gebeurt er met de machine bij een storing?
Heel verschillend, hangt van de storing af. Soms legt de operator de machine stil en dan ligt de machine stil en verder niks. Bij een echte fout in de machine stopt ook het hele proces en klinkt er een piepend geluid, er gaan wat alarmbellen rinkelen en zwaailichten (lekker cliche, maar het is wel zo). Op een display wordt een lijst weergegeven door de machine met alle redenen waarom de machine stil ligt, dit weet de machine door sensoren. De hele machine zit tjokvol met sensoren.
- Heeft de storing effect op de rest van de fabriek?
Jazeker, hangt er ook weer vanaf in welke machine de storing is. Een storing in de verpakking heeft natuurlijk weinig tot geen effect op het bereidingsproces, wel op alle stappen die nog na de verpakking volgen.
- Is de data die de machine produceert inzichtelijk (API)?
Zeker niet.
- Wat is er allemaal mogelijk met een Hololens?
- Waar wordt een Hololens vooral voor gebruikt?
- Hoe ziet de dag van een operator er uit?
- Hoe gaat het oplossen van een storing precies in zijn werk? Gaat er iemand onder de machine liggen? Kruipt er iemand in de machine om een onderdeel te vervangen? Kijken ze met camera’s op afstand waar het probleem zit?
De operator die als eerste de storing constateert zal eerst zelf onderzoeken waar het probleem is en probeert in te schatten of hij/zij zelf het probleem kan oplossen. Als de operator het niet zeker weet wordt de C-operator erbij gehaald. Als deze denkt dat er een monteur nodig is wordt deze erbij gehaald en als het verstrekkende gevolgen heeft voor het productieproces wordt er ook nog een manager bij geroepen.
- Duurt het lang voordat een operator de oorzaak van een probleem vindt?
Hangt ook weer van de storing af natuurlijk, maar van wat ik nu heb kunnen zien weet de operator vrij snel of hij/zij dit zelf gaat kunnen oplossen of niet en zal snel een C-operator er bij betrekken.
- Is het handig dat meerdere operators tegelijk een hologram kunnen bekijken?
Ik heb nog geen specifieke
- Hoe kan de reparatie van een machine door een expert het beste worden vastgelegd zodat andere operators dezelfde handelingen na kunnen doen en het begrijpen.
Wat moet er getest worden voor de Hololens? Wat moeten we weten?
-Kunnen de operators goed met de Hololens overweg?
-Zijn er frustraties in het gebruik, hoe kan ik deze verhelpen?
-Kun je de Hololens goed gebruiken in een luidruchtige omgeving als een fabriek?
-Het is mogelijk een koptelefoon te dragen i.c.m. de Hololens.
-Wifi bereik goed genoeg voor videochat?