DAF Trucks ja SIA kehittävät älykästä tuotantoa

KU Leuven Campus Diepenbeekin opiskelija Jan Swerts tutki diplomityössään, miten kuorma-autonvalmistaja voisi helpommin analysoida ohjelmoitavia logiikkaohjaimien (PLC) tietoja Siemens Industrial Edge -sovelluksella ja saattaa sen saataville muille alustoille. Hänen johtopäätöksensä ovat lupaavia: avoin IT-alusta tarjoaa skaalautuvan ratkaisun, joka tarjoaa tarvittavat oivallukset sujuvan ja tulevaisuuden kestävän tuotannon varmistamiseksi.

DAF Trucksin tehdas Westerlossa on yksi Belgian automatisoiduimmista tuotantoympäristöistä. Ohjaamotehtaalla kuorma-autojen hytit kootaan kolmessa vaiheessa: hitsaus, maalaus ja viimeistely. Erityisesti koritehdas — jossa 145 robottia, joita ohjaa yli 25 Siemensin PLC:tä, hitsaa hytit — vaatii maksimaalista luotettavuutta ja suorituskykyä.

Näiden koneiden tuottaman valtavan datamäärän ansiosta osasto on ihanteellinen testausympäristö tutkia, kuinka DAF voi tehokkaammin poimia PLC-tietoja analysoitavaksi. Kuorma-autojen valmistajalle tämä oli täydellinen tapaus uudelle yhteistyölle Siemens Industry Academyn kanssa.

Tietojenkäsittely vipuna

”Liipaisin oli yksinkertainen”, kertoo DAF Trucksin automaatioinsinööri Joris. ” Halusimme saada lisää tietoa koneidetoistamme suorituskyvyn optimoimiseksi: missä vikoja esiintyy, kuinka usein, kuinka kauan ne kestävät ja mikä on vaikutus tuottavuuteen? Tiedot olivat jo PLC:issä, mutta niiden purkaminen oli aikaa vievää. Käytimme omia ratkaisujamme lisäPLC:iden, palvelimien ja tietokantojen kanssa, mutta tämä lähestymistapa ei ollut skaalautuva ja vaati merkittävää ylläpitoa. Etsimme tapaa tehdä tämä automaattisesti, turvallisesti ja tehokkaasti”

Osana Siemens Industry Academy -toimintaansa Jan Swerts sai tehtäväkseen tutkia, miten Industrial Edge voisi täyttää tämän roolin. ”Halusimme paremman näkyvyyden hitsauskennotietoihimme häiritsemättä tuotantoa”, Joris sanoo. ”Industrial Edgen avulla voit siirtää tietojenkäsittelyn pois PLC:stä ja suorittaa sen erillisessä järjestelmässä. Tämä pitää koneen hallinnan vakaana ja antaa meille mahdollisuuden kerätä arvokkaita oivalluksia.”

PLC: stä pilveen: turvallinen tietovirta

Jan aloitti nykyisen asennuksen verkkoanalyysillä ja työskenteli sitten tehtaalla testikennon parissa, jossa oli robotti, PLC ja oheislaitteet — pienoisversio todellisesta tuotantolinjasta. Tässä asetuksessa hän asensi Industrial Edgen tallentamaan, käsittelemään ja siirtämään tietoja pilveen.

”Keräsin tietoja hälytyksistä, pysähdyksistä ja tapahtumista PLC:istä ja robotteista”, kertoo Jan Swerts. ”Nämä mallinnettiin ja lähetettiin SQL-tietokantaan. Siellä kollegat voivat visualisoida tiedot trendien ja poikkeavuuksien tunnistamiseksi. Näin loin perustan koneen suorituskyvyn rakenteellisille parannuksille.”

Silta IT: n ja OT: n välillä

Siemensissä projekti nähtiin täydellisenä esimerkkinä siitä, miltä moderni teollinen data-arkkitehtuuri voi näyttää. ”DAF halusi saada tietoa tiedoistaan ja tuoda ne helposti saataville muille alustoille helposti saavutettavalla ja kyberturvallisella tavalla”, kertoo Siemensin myyntiasiantuntija Julie Trappeniers.

”Industrial Edgen avulla siirrät tietojenkäsittelyn PLC: stä erityisesti tätä tarkoitusta varten suunniteltuun alustaan”, Trappeniers sanoo. ”Tuotanto pysyy vakaana, kun saat tietoa prosessien optimoimiseksi. Industrial Edge mahdollistaa keskitetyn tiedonhallinnan, suojatut ohjelmistopäivitykset ja yhdistää samalla IT- ja OT-maailman — asia, jonka kanssa monet yritykset tällä hetkellä kamppailevat.”

Markkinatutkimus

DAF:lle projekti ei ollut vain teknisesti mielenkiintoinen, vaan myös strategisesti arvokas.

” Meille Siemensin teollisuusakatemian suurin lisäarvo on kehittyminen Siemensin uusimpien teknologioiden rinnalla. Koska emme rakenna jatkuvasti uusia tuotantolinjoja, SIA tarjoaa mahdollisuuden tutkia innovaatioita häiritsemättä tuotantoa. Opiskelija toimii eräänlaisena paikan päällä markkinatutkijana: tutkii, miten uutta teknologiaa voidaan integroida prosesseihin ja suorittaa jo ensimmäisen kehitysvaiheen. Tämä säästää aikaa, rakentaa sisäistä tietämystä ja luo vankan pohjan myöhemmälle toteutukselle”, Joris sanoo.

Projektin tulokset olivat vakuuttavia: testikokoonpano osoitti, että Industrial Edge pystyi keräämään ja siirtämään tietoja tehokkaasti analysoitavaksi Power BI:ssä. Nämä oivallukset auttavat DAF:ia parantamaan laitteiden yleistä tehokkuutta (OEE) ja vähentämään rakenteellisesti seisokkeja. ”Tämän ohjelman ansiosta tiedämme nyt, että voimme turvallisesti avata ja käyttää tietojamme prosessiemme parantamiseksi”, Joris päättää.

Rakenteellinen kumppani

Ensimmäisen hankkeen onnistuminen on sittemmin johtanut seurantaan. DAF toimitti uuden SIA-projektin, joka perustuu Janin tuloksiin. Uusi Gentin yliopiston opiskelija tutkii nyt, miten Industrial Edgen kautta kerätyllä tietovirralla voidaan optimoida tehtaan prosesseja entisestään.

Teknologiasta on tullut olennainen osa Janin kehittämää testiympäristöä ja se muodostaa pohjan uusille analyyseille. DAFin ja Siemens Industry Academyn välinen yhteistyö on siten kehittymässä teknologisesta etsinnästä konkreettisiin työpaikkojen parannuksiin — osoitus siitä, että ohjelma ei ole DAF:lle kertaluonteinen projekti vaan rakenteellinen innovaatioiden oppimiskumppani.

Jan katsoo myös tyytyväisenä taaksepäin: ”Näet läheltä, miten automaatio ja data yhdistyvät. Työssäni oli todellinen vaikutus, mikä antoi minulle paljon tyydytystä. Kokemus Industrial Edgestä auttoi minua myös saamaan ensimmäisen työpaikkani Actemiumissa, joka on toinen Siemens-kumppani. DAF:illa hankkimani tieto vastaa täydellisesti sitä, mitä teen tänään. DAF Trucksin, Siemensin ja Siemens Industry Academyn välinen yhteistyö osoittaa, kuinka teollisuus, tiedeyhteisö ja teknologiakumppanit vahvistavat toisiaan.