Siemensi elektroonikatehase ülavaade Ambergis, tutvustades selle arenenud digitaalset tootmiskeskkonda.

Digital transformation: eeskujuhtme

Oma digitaalse ettevõtte strateegiaga edendab Siemens tööstuslikku digitaalset ümberkujundamist klientidele ja ettevõttesisesele. Siemens Electronics Works Ambergis on optimeeritud läbilaskevõime, kiired tsükliajad ja tugev turvalisus juba reaalsus, mida toetavad Digital Enterprise lahendused.

Arvestades 350 tootmisvahetust päevas, umbes 1200 erinevat toodet sisaldavat portfelli ja 17 miljonit Simatici komponenti, mida toodetakse aastas, tuleb hinnata umbes 50 miljonit protsessi- ja tooteandmeid ja optimeerimiseks, et Siemens Electronics Works Amberg (EWA) tootmine toimiks sujuvalt. Lisaks on murrangulised tehnoloogiad nagu tehisintellekt (AI), Industrial Edge computing ja pilvelahendus on juba võimaldanud väga paindlikke ning äärmiselt tõhusaid ja usaldusväärseid tootmisjärjestusi.

Industrial Edge arvutamine ja tehisintellekt suurema läbilaskevõime tagamiseks

„Edge Computingu abil saab andmeid kohe töödelda seal, kus need on loodud, otse tehases või masinas,” ütleb Siemens Ambergi strateegilise digitaliseerimise juht dr Jochen Bönig. Seda teeb EWA näiteks tootmisliinil, kus PCB-sid toodetakse hajutatud I/O-komponentide jaoks, kuid isegi siin pole tootmine piisavalt optimeeritud ning see pole ei tehase kättesaadavuse ega protsessi kvaliteedi süü. Kitsaskoht on PCB tootmise lõpus, automaatse röntgenülevaatuse sektsioonis. Küünte suurused trükkplaadid mahutavad funktsioonidega seotud BUS-pistikuid koos erinevate ühendustihvtidega. Integreerimata testis tehakse nende ühendustihvtide joodetud vuugid röntgenikiirgusega ja kontrollitakse nende nõuetekohast toimimist. Kas umbes 500 000 euro eest tuleks osta veel ühe röntgenaparaadi? (Klõpsake siin, et lugeda Siemensi ajaveebist sellel teemal asjatundlikku artiklit.) Alternatiiviks on tehisintellekt. Andmete andurite andmed edastatakse pilve TIA (Totally Integrated Automation) keskkonna kaudu, mis koosneb kontrollerist ja Edge'i seadmest. Eksperdid koolitavad algoritmi, mis põhineb tehisintellektil ja protsessi parameetritel. Algoritm õpib, kuidas joodetud vuukide kvaliteeti kajastavad protsessiandmed käituvad, ja juhib mudelit, mis töötab tehases Edge'i rakendusel. „Mudel ennustab, kas trükkplaadi joodetud vuugid ei sisalda rikkeid või mitte: teisisõnu, kas liini lõpu test on vajalik või mitte. Tänu suletud ahelaga analüüsile saab neid andmeid kohe tootmisse arvesse võtta,” selgitab Bönig.

PCB production in an AI controlled model.

Varajase hoiatamise süsteem hoiatab ära ebameeldivaid

Freesimisel kasutatakse ka suletud ahelaga analüütikat ja Industrial Edge tehnoloogiat. Freesspindl PCB-de eemaldamiseks Simatic tooted freesimistolmu tõttu ei töötanud alati õigesti, kuid esialgu oli põhjus ebaselge. Nagu automaatse röntgenülevaatuse puhul, tuginesid Siemensi eksperdid ennustava hoolduse jaoks Edge arvutamise ja tehisintellekti kombinatsioonile.Meeskond eraldas kaks parameetrit, mis olid selgelt seotud planeerimata seisakuga: freesimisspindli pöörlemiskiirus ja ajami jaoks vajalik elektrivool. Need andmed sisestati Edge'i seadmesse, kus eelkoolitatud algoritm tuvastas vastastikused seosed protsessiandmete anomaaliate ja seisakuaja vahel ning viis need tagasi tootmisse. Rakendus Performance Insight teeb tulemused kasutajatele kättesaadavaks Insights Hub (endine MindSphere). Tehaseettevõtjaid teavitatakse nüüd olukorrast 12—36 tundi enne võimalikku süsteemi rikke ja nad saavad vastavasti reageerida. Kuid andmeid ja kõrvalekaldeid ei salvestata lihtsalt MindSphere'is. Algoritmi tuleb paremini koolitada, et see saaks anda üha täpsemaid tulemusi. „Täpselt nii juhtub MindSphere'is. EWA järjepidev, otsast lõpuni digiteerimiskeskkond tagab vajaliku sujuva suhtluse automatiseerimise, Industrial Edge Edge'i ja pilvandmetöötluse vahel, „selgitab EWA asjade asjade asjade ekspert Florian Meierhofer.

Digitaalsed kaksikud ja kontseptsiooni tõestus (PoC)

Digitaalne kaksik vastutab selle eest, et Simatici kontrolleri komponendid toodetakse nüüd kaheksasekundilise sihttsükli ajaga. Esialgne simulatsioon lubas tsükliaega üksteist sekundit. Samuti selgus, et üheteistkümne sekundi pikkune tsükliaeg tulenes peamiselt masinamoodulitest, mis olid liini jaoks kavandatud, kuid ei töötanud tegelikus tootmises optimaalselt. Siemensi eksperdid asendasid need moodulid tootmise digitaalses kaksikus sobivamate komponentidega. Järgmises simulatsioonis saavutati sihttsükli aeg sujuvalt, kinnitades seeläbi kontseptsiooni tõestust.

Siemens Electronics Works Ambergis on riist- ja tarkvaralahendused, tööstuskommunikatsioon, küberturvalisus ja teenused optimaalselt koordineeritud. Tootmisjärjestused on sujuvad tänu järjepidevale, otsast lõpuni horisontaalsele ja vertikaalsele integreerimisele. See teeb EWA-st suurepärase näite Siemensi Digital Enterprise ettevõttest, mis jätkab järjekindlalt edasist digitaalset ümberkujundamist.

Siemensi elektroonikatehased Amberg (EWA)

Siemens Electronics Works Amberg (EWA) asutati 1989. aastal ja toodab tooteid, mis sisaldavad Simatic programmeeritavaid loogikakontrollereid (PLC). Igal aastal toodab tehas umbes 17 miljonit Simatici toodet, mis tähendab, et iga sekundi järel saadetakse üks toode. Seal toodetakse üle 1000 tootevariandi. Neid kasutatakse tehaste ja masinate juhtimiseks ning tootmisrajatiste automatiseerimiseks, säästes aega ja kulusid ning parandades toote kvaliteeti. Ambergi enda tootmisprotsesse kontrollib ka umbes 2800 Simaticu komponenti. Tootmine toimib suures osas automatiseeritud, kusjuures 75 protsenti väärtusahelast töötavad masinad ja robotid iseseisvalt. Iga 24-tunnise perioodi jooksul valmistatakse tooted lähetamiseks ligikaudu 60 000 kliendile kogu maailmas. EWA toodab kvaliteedistandardile 99,9990 protsenti. Jätkusuutliku töökvaliteedi ja tervikliku andmete integreerimise tulemusena seab see saavutus tööstustoodangu võrdlusaluse.

Siemens Electronics Works Amberg facility.