Βελτιωμένη διαφάνεια, υψηλότερη διαθεσιμότητα και στοχευμένη συντήρηση: αυτοί ήταν οι κύριοι παράγοντες πίσω από ένα κοινό έργο της Schuler Pressen GmbH και της Siemens που βοηθά να ανοίξει ο δρόμος για την ψηφιοποίηση. Χρησιμοποιώντας το Industrial Edge, οι δύο εταιρείες μετέτρεψαν ένα από τα καταστήματα πρέσας της Siemens σε ένα έξυπνο εργοστάσιο.
Η αρχική ιδέα προέκυψε από μια κατάσταση που μοιάζει λίγο με ταινία: «Όλα ξεκίνησαν με μια συνάντηση της διοίκησης σχετικά με τις στρατηγικές ψηφιοποίησης. Και τότε οι εμπλεκόμενοι απλώς είπαν: «Ας το κάνουμε μαζί αυτό!» Ο Τομπάιας Γκρούνερ θυμάται.
Ως επικεφαλής ψηφιοποίησης και υποδομής στην Siemens Large Drives Applications, είναι υπεύθυνος για μία από τις κύριες εγκαταστάσεις παραγωγής της εταιρείας για μεγάλους μηχανισμούς κίνησης, το κατάστημα πρέσας της Siemens στη Νυρεμβέργη. Σε αυτό το κατάστημα, η Siemens διαθέτει εννέα διαφορετικούς τύπους πρεσών από την Schuler Pressen GmbH. Αυτά ήταν τα μηχανήματα που επρόκειτο να εξοπλιστούν με την ψηφιακή λύση Industrial Edge και της Schuler.
Ο Michael Weiher και η ομάδα με επικεφαλής την Δρ. Stefanie Apprich εργάζονται για τη βελτίωση της αξιοπιστίας, της παραγωγικότητας και της αποτελεσματικότητας των λύσεων πρέσας μέσω ψηφιακών υπηρεσιών.
Αυτός ο τύπος ευέλικτης συνεργασίας έκανε το έργο τόσο ξεχωριστό, εξηγεί ο Grüner: «Είχαμε ένα αρχικό εργαστήριο όπου η ομάδα Schuler παρουσίασε ένα πρώτο σχέδιο της λύσης και γνωρίζαμε ότι πηγαίναμε προς τη σωστή κατεύθυνση.» Οι έννοιες βασίστηκαν στο ψηφιακό χαρτοφυλάκιο που έχει αναπτύξει η Schuler για να υποστηρίξει τους χρήστες της, λέει ο Michael Weiher, υπεύθυνος έργου για ψηφιακές λύσεις στη Schuler Pressen GmbH: «Οι λύσεις υπολογιστικού νέφους μας περιέχουν ήδη εφαρμογές όπως η παρακολούθηση παραγωγής και η παρακολούθηση της δύναμης πίεσης. Αναπτύσσουμε αυτές τις εφαρμογές ως βιομηχανικές εφαρμογές στις πρέσες μας για να παρέχουμε στους χρήστες πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση παραγωγής και την τρέχουσα κατάσταση του εξοπλισμού.»
Εξερεύνηση ευκαιριών στο brownfield
Ο Grüner είδε αμέσως τα οφέλη αυτής της προσέγγισης. «Χρησιμοποιούμε αρκετές πρέσες που είναι πολύ διαφορετικές μεταξύ τους, τόσο ως προς τον τύπο διαδικασίας όσο και ως προς τον κύκλο ζωής, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για ένα εργοστάσιο brownfield. Αλλά με τις εφαρμογές της Schuler και της Industrial Edge, μπορούμε να ενσωματώσουμε όλα αυτά τα διαφορετικά συστήματα σε μία τυποποιημένη λύση που ευθυγραμμίζεται με την αρχιτεκτονική που έχουμε εδώ στο χώρο μας και που μπορεί να παρέχει όλες τις πληροφορίες που χρειαζόμαστε για να βελτιστοποιήσουμε τις διαδικασίες μας». Η μεταφορά ενός ολόκληρου εργοστασίου παραγωγής στην ψηφιακή εποχή ήταν επίσης μια ιδιαίτερη εμπειρία για τον Weiher, «καθώς συνήθως ξεκινάτε από κάτι μικρό, με ένα μηχάνημα, αξιολογείτε τα αποτελέσματα και στη συνέχεια πραγματοποιείτε την ανάπτυξη σε περισσότερα μηχανήματα. Όχι αυτή τη φορά. Σκεφτόμασταν με πολύ ευρύτερο πεδίο εφαρμογής. Αυτό ήταν δύσκολο, αλλά με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να δημιουργήσετε πολύ περισσότερη αξία από την αρχή.
Edge in a box: Όλο το υλικό του συστήματος συναρμολογείται σε ένα ντουλάπι που εγκαθίσταται εύκολα από τον χρήστη και στη συνέχεια ενεργοποιείται εξ αποστάσεως από τον Schuler. «Λύση Schuler για το Industrial Edge»
Η λύση που εγκαθίσταται τώρα στο εργοστάσιο της Νυρεμβέργης είναι απλή, ασφαλής και ευέλικτη. Όλα τα εξαρτήματα για την ενσωμάτωση του Industrial Edge συναρμολογούνται από τη Schuler σε ένα έτοιμο προς χρήση ντουλάπι - «αυτό το ονομάζουμε «άκρη σε ένα κουτί - edge in a box», λέει ο Weiher.
Το ντουλάπι περιέχει ένα Βιομηχανικό υπολογιστή SIMATIC με όλες τις απαιτούμενες διεπαφές. Αυτή η λύση κουτιού εγκαθίσταται επιτόπου από τη Siemens και οι εφαρμογές αναπτύσσονται στην συσκευή edge από τη Schuler εξ αποστάσεως από τα κεντρικά γραφεία της στο Göppingen. Το κεντρικό σύστημα διαχείρισης επιτρέπει στη Schuler να ενημερώνει συνεχώς, να επεκτείνει και να συντηρεί τις εφαρμογές, γεγονός που καθιστά τη λύση πολύ ευέλικτη - «απλά έξυπνη», λέει ο Grüner. Στη συνέχεια, η συσκευή edge στέλνει τα δεδομένα στο εσωτερικό δίκτυο της Siemens για αξιολόγηση και ανάλυση.
Στο τέλος του έργου, και οι εννέα πρέσες ενσωματώθηκαν στη λύση Industrial Edge και ο Grüner και η ομάδα του έχουν ήδη χρησιμοποιήσει τα δεδομένα του μηχανήματος για τη δημιουργία πολύτιμων πληροφοριών.
«Μια πτυχή που είναι πολύ σημαντική για τις λειτουργίες μας είναι η φθορά μηχανών και εργαλείων», εξηγεί. «Η φθορά του μηχανήματος είναι κάτι που οι χειριστές μας μπορούν, στην πραγματικότητα, να αισθανθούν - για παράδειγμα, μέσω μιας αλλαγής στον ήχο του μηχανήματος που προκαλείται από το στόμωμα ενός εργαλείου. Τώρα είμαστε σε θέση να μετρήσουμε πραγματικά αυτό το αποτέλεσμα.
Παρακολουθούμε τη δύναμη πίεσης και μπορούμε να δούμε πώς αυξάνεται σταδιακά με την αυξανόμενη φθορά. Αυτή η αλλαγή είναι τόσο μικρή που δεν μπορούμε να την ανιχνεύσουμε χρησιμοποιώντας μόνο τον αισθητήρα δύναμης πίεσης, αλλά μπορούμε να την δούμε όταν αναλύουμε τα δεδομένα μέσω του Industrial Edge, ώστε να μπορούμε να επαληθεύσουμε ότι κάνουμε καλή δουλειά στη λειτουργία του εξοπλισμού μας».
Dr. Stefanie Apprich, Επικεφαλής Υπηρεσιών Cloud — Ψηφιακή Σουίτα Schuler, Schuler Pressen GmbH
«Με τις ψηφιακές λύσεις μας, μπορούμε να εντοπίσουμε ανωμαλίες, να αποτρέψουμε τους χρόνους διακοπής λειτουργίας και να αυξήσουμε την παραγωγικότητα».
Η Siemens μπορεί επίσης να επιλέξει ποια σήματα μπορούν να μεταφερθούν στο υπολογιστικό νέφος Schuler, όπου η ομάδα της Schuler χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να υποστηρίξει τον Grüner και την ομάδα του στη βελτιστοποίηση της λειτουργίας της πρέσας. Αυτό είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό που διακρίνει τη λύση Schuler: οι χρήστες διατηρούν πάντα τον πλήρη έλεγχο των δεδομένων τους και μπορούν να αποφασίσουν ποια δεδομένα θέλουν να μοιραστούν.
«Εμείς ως κατασκευαστής γνωρίζουμε καλύτερα τις πρέσες μας και οι χρήστες μας γνωρίζουν καλύτερα τις λειτουργίες τους. Ο συνδυασμός αυτής της κοινής τεχνογνωσίας με τις ψηφιακές λύσεις μας βοηθά να δημιουργήσουμε νέες υπηρεσίες», εξηγεί η Δρ. Stefanie Apprich, επικεφαλής του τμήματος Cloud Services — Schuler Digital Suite της Schuler Pressen GmbH. Η Schuler θα επωφεληθεί επίσης από τη συνεργασία της με τη Siemens για την προώθηση αυτών των ψηφιακών λύσεων, λέει η Apprich: «Καταφέραμε να δείξουμε πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα έξυπνο εργοστάσιο με τις πρέσες μας, πώς μπορούμε να εντοπίσουμε ανωμαλίες, να αποτρέψουμε τους χρόνους διακοπής λειτουργίας και να αυξήσουμε την παραγωγικότητα. Είμαι βέβαιη ότι αυτό το παράδειγμα της βιομηχανίας θα βοηθήσει για να πείσει περισσότερους χρήστες.» Εν τω μεταξύ, η Weiher εφαρμόζει ήδη το πρώτο πρόσθετο για το κατάστημα τύπου της Νυρεμβέργης: ανάλυση σφαλμάτων μέσω του Industrial Edge. «Και πάλι, πρωτοπορούμε, επεκτείνοντας τη λύση μαζί - κάτι που για μένα αποδεικνύει επίσης ότι το έργο αποδίδει», καταλήγει.
«Από την αρχή σκεφτόμασταν με ένα πολύ ευρύτερο πλάνο. Αυτό ήταν δύσκολο, αλλά με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να δημιουργήσετε πολύ περισσότερη αξία».
Η ψηφιακή σουίτα και το Industrial Edge επιτρέπουν στη Schuler Pressen GmbH να φέρει την ψηφιοποίηση απευθείας στο κατάστημα πρέσας.
Η λύση Industrial Edge στην Schuler Pressen GmbH βασίζεται σε αποδεδειγμένα βιομηχανικά εξαρτήματα της σειράς SIMATIC και της Siemens Industrial Edge για το υλικό και το λογισμικό του συστήματος. Εφαρμογές Industrial Edge, που εκτελούνται στο SIMATIC IPC227E, συλλέγει τα δεδομένα από την πρέσα και προωθεί τα αποτελέσματα στο Schuler Cloud και στο δίκτυο της Siemens. Η συμπαγής λύση είναι κατάλληλη για εύκολη ενσωμάτωση σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις και οι περισσότερες λύσεις τύπου από τη Schuler έρχονται ήδη με ένα προεγκατεστημένο πακέτο. Η Schuler αναπτύσσει εφαρμογές για την απόκτηση και ανάλυση δεδομένων ως μέρος της ψηφιακής σουίτας της.
Με τη Πλατφόρμα Industrial Edge, οι τυπικές εφαρμογές μπορούν να συμπληρωθούν με προσαρμοσμένες εφαρμογές, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να ενσωματωθούν σε μορφή docker container κεντρικά μέσω του Industrial Edge Hub, το οποίο διαχειρίζεται ένα κεντρικό σύστημα διαχείρισης Industrial Edge και στη συνέχεια να αναπτυχθούν με λίγα μόνο κλικ σε αποκεντρωμένα συστήματα καταστημάτων.
Οι ολοκληρωμένοι μηχανισμοί ασφαλείας διασφαλίζουν ότι τα δεδομένα προστατεύονται από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση ανά πάσα στιγμή.