Η DAF Trucks και η SIA αναπτύσσουν έξυπνη παραγωγή
Για να αξιοποιήσει τον μεγάλο όγκο δεδομένων από το στόλο της για τη βελτίωση της απόδοσης, η DAF Trucks στο Westerlo του Βελγίου συνεργάστηκε με τη Siemens και την Siemens Industry Academy (SIA).
Ο Jan Swerts, φοιτητής στο KU Leuven Campus Diepenbeek, διερεύνησε στη μεταπτυχιακή του διατριβή πώς ο κατασκευαστής φορτηγών θα μπορούσε να αναλύσει πιο εύκολα τα δεδομένα προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών (PLC) χρησιμοποιώντας τη Siemens Industrial Edge και να τα διαθέσει σε άλλες πλατφόρμες. Τα συμπεράσματά του είναι πολλά υποσχόμενα: η ανοιχτή πλατφόρμα πληροφορικής προσφέρει μια κλιμακούμενη λύση που παρέχει τις απαραίτητες γνώσεις για να εξασφαλιστεί ομαλή και ανθεκτική στο μέλλον παραγωγή.
Το εργοστάσιο της DAF Trucks στο Westerlo είναι ένα από τα πιο αυτοματοποιημένα περιβάλλοντα παραγωγής στο Βέλγιο. Στο εργοστάσιο καμπίνας, οι καμπίνες φορτηγών συναρμολογούνται σε τρεις φάσεις: συγκόλληση, βαφή και φινίρισμα. Ειδικότερα, το αμαξοστάσιο — όπου 145 ρομπότ, υπό την επίβλεψη περισσότερων από 25 PLC της Siemens, συγκολλούν τις καμπίνες — απαιτεί μέγιστη αξιοπιστία και απόδοση.
Ο τεράστιος όγκος δεδομένων που παράγονται από αυτά τα μηχανήματα καθιστά αυτό το τμήμα ένα ιδανικό περιβάλλον δοκιμών για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο η DAF μπορεί να εξάγει πιο αποτελεσματικά δεδομένα PLC για ανάλυση. Για τον κατασκευαστή φορτηγών, αυτή ήταν η τέλεια περίπτωση για μια νέα συνεργασία με την Ακαδημία Βιομηχανίας της Siemens.
Επεξεργασία δεδομένων ως μοχλός
«Η ενεργοποίηση ήταν απλή», εξηγεί ο Joris, Μηχανικός Αυτοματισμού της DAF Trucks. «Θέλαμε να αποκτήσουμε περισσότερες πληροφορίες από τα δεδομένα του μηχανήματός μας για να βελτιστοποιήσουμε την απόδοση: πού συμβαίνουν οι βλάβες, πόσο συχνά, πόσο διαρκούν και ποιος είναι ο αντίκτυπος στην παραγωγικότητα; Οι πληροφορίες ήταν ήδη στα PLC, αλλά η εξαγωγή τους ήταν χρονοβόρα. Χρησιμοποιήσαμε τις δικές μας λύσεις με πρόσθετα PLC, διακομιστές και βάσεις δεδομένων, αλλά αυτή η προσέγγιση δεν ήταν επεκτάσιμη και απαιτούσε σημαντική συντήρηση. Αναζητούσαμε έναν τρόπο να το κάνουμε αυτό αυτόματα, με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα»
Στο πλαίσιο της πορείας του στη Siemens Industry Academy, ο Jan Swerts ανέλαβε να διερευνήσει πώς η Industrial Edge θα μπορούσε να εκπληρώσει αυτόν τον ρόλο. «Θέλαμε καλύτερη ορατότητα στα δεδομένα των κυψελών συγκόλλησης χωρίς να διακόψουμε την παραγωγή», λέει ο Joris. «Το Industrial Edge σας επιτρέπει να μετακινήσετε την επεξεργασία δεδομένων έξω από το PLC και να την εκτελέσετε σε ξεχωριστό σύστημα. Αυτό διατηρεί τον έλεγχο του μηχανήματος σταθερό, ενώ μας επιτρέπει να συλλέγουμε πολύτιμες πληροφορίες.»
Από το PLC στο cloud: μια ασφαλή ροή δεδομένων
Ο Jan ξεκίνησε με μια ανάλυση δικτύου της υπάρχουσας εγκατάστασης και στη συνέχεια εργάστηκε σε μια δοκιμαστική κυψέλη στο εργοστάσιο, εξοπλισμένη με ρομπότ, PLC και περιφερειακό εξοπλισμό - μια μικροσκοπική έκδοση της πραγματικής γραμμής παραγωγής. Σε αυτήν τη ρύθμιση, εγκατέστησε το Industrial Edge για τη λήψη, επεξεργασία και μετάδοση δεδομένων στο cloud.
«Συλλέξαμε δεδομένα για συναγερμούς, στάσεις και γεγονότα από PLC και ρομπότ», εξηγεί ο Jan Swerts. «Αυτά στη συνέχεια μοντελοποιήθηκαν και στάλθηκαν σε μια βάση δεδομένων SQL. Εκεί, οι συνάδελφοι μπορούν να οπτικοποιήσουν τα δεδομένα για να εντοπίσουν τάσεις και ανωμαλίες. Με αυτόν τον τρόπο, έθεσα τα θεμέλια για δομικές βελτιώσεις στην απόδοση του μηχανήματος».
Μια γέφυρα μεταξύ IT και OT
Στη Siemens, το έργο θεωρήθηκε ως ένα τέλειο παράδειγμα για το πώς μπορεί να μοιάζει μια σύγχρονη αρχιτεκτονική βιομηχανικών δεδομένων. «Η DAF ήθελε να αποκτήσει πληροφορίες από τα δεδομένα της και να τα καταστήσει εύκολα διαθέσιμα σε άλλες πλατφόρμες με προσιτό και ασφαλή τρόπο στον κυβερνοχώρο», εξηγεί η Julie Trappeniers, Ειδικός Πωλήσεων της Siemens.
«Με το Industrial Edge, μεταφέρετε την επεξεργασία δεδομένων από το PLC σε μια πλατφόρμα ειδικά σχεδιασμένη για αυτόν τον σκοπό», λέει ο Trappeniers. «Η παραγωγή παραμένει σταθερή ενώ αποκτάτε πληροφορίες για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών. Το Industrial Edge επιτρέπει κεντρική διαχείριση δεδομένων, ασφαλείς ενημερώσεις λογισμικού και ταυτόχρονα συνδέει τον κόσμο της πληροφορικής και του OT - κάτι με το οποίο πολλές εταιρείες δυσκολεύονται αυτήν τη στιγμή.»
Έρευνα αγοράς
Για τη DAF, το έργο δεν ήταν μόνο τεχνολογικά ενδιαφέρον αλλά και στρατηγικά πολύτιμο.
«Για εμάς, η μεγαλύτερη προστιθέμενη αξία της Siemens Industry Academy έγκειται στην εξέλιξη παράλληλα με τις τελευταίες τεχνολογίες της Siemens. Δεδομένου ότι δεν κατασκευάζουμε συνεχώς νέες γραμμές παραγωγής, η SIA προσφέρει την ευκαιρία να εξερευνήσουμε καινοτομίες χωρίς να διαταράξουμε την παραγωγή. Ο φοιτητής ενεργεί ως ένα είδος επιτόπιου ερευνητή αγοράς: μελετώντας πώς η νέα τεχνολογία μπορεί να ενσωματωθεί στις διαδικασίες και ολοκληρώνοντας ήδη την πρώτη φάση ανάπτυξης. Αυτό μας εξοικονομεί χρόνο, χτίζει εσωτερικές γνώσεις και δημιουργεί μια σταθερή βάση για μεταγενέστερη εφαρμογή», λέει ο Joris.
Τα αποτελέσματα του έργου ήταν πειστικά: η εγκατάσταση δοκιμών απέδειξε ότι η Industrial Edge μπορούσε να συλλέξει και να μεταδώσει αποτελεσματικά δεδομένα, έτοιμα για ανάλυση στο Power BI. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τη DAF να βελτιώσει τη συνολική απόδοση του εξοπλισμού (OEE) και να μειώσει δομικά τον χρόνο διακοπής λειτουργίας. «Χάρη σε αυτό το πρόγραμμα, γνωρίζουμε τώρα ότι μπορούμε να ξεκλειδώσουμε με ασφάλεια και να χρησιμοποιήσουμε τα δεδομένα μας για να βελτιώσουμε τις διαδικασίες μας», καταλήγει ο Joris.
Ένας διαρθρωτικός εταίρος
Η επιτυχία του πρώτου έργου οδήγησε έκτοτε σε συνέχεια. Η DAF υπέβαλε ένα νέο κτίριο έργου SIA βάσει των αποτελεσμάτων του Jan. Ένας νέος φοιτητής από το Πανεπιστήμιο της Γάνδης μελετά τώρα πώς η ροή δεδομένων που συλλέγεται μέσω του Industrial Edge μπορεί να βελτιστοποιήσει περαιτέρω τις διαδικασίες στο εργοστάσιο.
Η τεχνολογία έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος του περιβάλλοντος δοκιμών που αναπτύχθηκε από τον Jan και αποτελεί τη βάση για νέες αναλύσεις. Η συνεργασία μεταξύ της DAF και της Siemens Industry Academy εξελίσσεται έτσι από τεχνολογική εξερεύνηση σε συγκεκριμένες βελτιώσεις στο χώρο εργασίας - απόδειξη ότι το πρόγραμμα δεν είναι ένα εφάπαξ έργο για τη DAF, αλλά ένας συνεργάτης μάθησης διαρθρωτικής καινοτομίας.
Ο Jan κοιτάζει επίσης πίσω με ικανοποίηση: «Βλέπετε από κοντά πώς συνδυάζονται η αυτοματοποίηση και τα δεδομένα. Η δουλειά μου είχε πραγματικό αντίκτυπο, το οποίο μου έδωσε μεγάλη ικανοποίηση. Η εμπειρία με την Industrial Edge με βοήθησε επίσης να βρω την πρώτη μου δουλειά στην Actemium, έναν άλλο συνεργάτη της Siemens. Οι γνώσεις που απέκτησα στη DAF ταιριάζουν απόλυτα με αυτό που κάνω σήμερα. Η συνεργασία μεταξύ της DAF Trucks, της Siemens και της Siemens Industry Academy δείχνει πώς η βιομηχανία, ο ακαδημαϊκός κόσμος και οι τεχνολογικοί εταίροι ενισχύουν ο ένας τον άλλον».