Vue de dessus de l'usine Siemens Electronics d'Amberg, présentant son environnement de fabrication numérique de pointe.

Digital transformation: Dire par l'exemple

Avec son Digital Enterprise stratégie, Siemens favorise la transformation numérique industrielle pour les clients et à l'interne. Au Siemens Electronics Works Amberg, un débit optimisé, des temps de cycle rapides et une sécurité renforcée sont déjà une réalité, alimentés par Digital Enterprise solutions.

Compte tenu des 350 changements de production par jour, d'un portefeuille contenant environ 1 200 produits différents et de 17 millions de composants Simatic produits chaque année, environ 50 millions d'éléments de données sur les processus et les produits doivent être évalués et utilisés à des fins d'optimisation pour que la production à Siemens Electronics Works Amberg (EWA) fonctionne sans problème. De plus, des technologies révolutionnaires comme l'intelligence artificielle (IA), Industrial Edge l'informatique et une solution infonuagique permettent déjà des séquences de production extrêmement flexibles, extrêmement efficaces et fiables.

Industrial Edge l'informatique et l'IA pour augmenter le débit

« Avec l'Edge Computing, les données peuvent être traitées immédiatement là où elles sont générées, directement à l'usine ou à la machine », explique le Dr Jochen Bönig, responsable de la numérisation stratégique chez Siemens Amberg. C'est ce que fait EWA, par exemple, sur la chaîne de production où les BPC sont fabriqués pour les composants des E/S distribuées. Mais même dans ce cas, la production n'est pas suffisamment optimisée, et ce n'est ni la faute de la disponibilité de l'usine ni de la qualité du processus. Le goulot d'étranglement se situe à la fin de la production des BPC, à la section d'inspection automatique par rayons X. Les circuits imprimés de la taille d'un ongle peuvent accueillir des connecteurs BUS fonctionnels avec diverses broches de raccordement. Dans un essai non intégré, les joints soudés de ces broches de raccordement sont radiographiés et vérifiés pour leur bon fonctionnement. Devrait-on acheter un autre appareil à rayons X pour environ 500 000€ ? (Cliquez ici pour lire un article d'expert sur le sujet sur le blogue de Siemens.) L'autre solution est l'intelligence artificielle. Les données des capteurs sont transférées vers un nuage via l'environnement TIA (Totally Integrated Automation), qui se compose d'un contrôleur et d'un dispositif Edge. Les experts forment un algorithme basé sur l'IA et les paramètres du processus. L'algorithme apprend comment les données de processus reflétant la qualité des joints soudés se comportent et contrôle un modèle qui fonctionne sur une application Edge à l'usine. « Le modèle prédit si les joints soudés sur le BPC sont exempts de défauts, c'est-à-dire si un essai de fin de ligne est nécessaire ou non. Grâce à l'analyse en boucle fermée, ces données peuvent être immédiatement prises en compte dans la production », explique Bönig.

Système d'alerte précoce prévient les mauvaises surprises

Analyses

en boucle fermée et Industrial Edge la technologie est également utilisée dans le fraisage. La broche de fraisage pour le délambrage des BPC des produits Simatic ne fonctionnait pas toujours correctement en raison de la poussière de broyage, mais au départ, la cause n'était pas claire. Comme pour l'inspection automatique par rayons X, les experts de Siemens se sont appuyés sur une combinaison d'informatique Edge et d'IA pour la maintenance prédictive. L'équipe a isolé deux paramètres clairement liés aux temps d'arrêt imprévus : la vitesse de rotation de la broche de fraisage et le courant électrique requis par l'entraînement. Ces données ont été introduites dans un dispositif Edge où un algorithme préformé a identifié les interrelations entre les anomalies dans les données de processus et les temps d'arrêt et les a renvoyées à la production.Le Performance Insight l'application met les résultats à la disposition des utilisateurs dans Insights Hub(anciennement MindSphere). Les exploitants de la centrale sont maintenant informés de la situation 12 à 36 heures avant une panne potentielle du système et peuvent réagir en conséquence. Mais les données et les anomalies ne sont pas simplement stockées dans MindSphere. L'algorithme doit être mieux formé pour qu'il puisse produire des résultats de plus en plus précis. C'est exactement ce qui se passe dans MindSphere. L'environnement de numérisation cohérent et de bout en bout d'EWA assure l'interaction transparente nécessaire entre l'automatisation, Industrial Edge, et l'informatique en nuage », explique Florian Meierhofer, expert IoT chez EWA.

Jumeaux numériques et preuve de concept (PoC)

Le jumeau numérique est responsable du fait que les composants du contrôleur Simatic sont maintenant produits dans un délai de cycle cible de huit secondes. La simulation initiale promettait une durée de cycle de onze secondes. Il a également révélé que le temps de cycle de onze secondes était principalement attribuable aux modules de machines qui étaient prévus pour la ligne, mais qui ne fonctionnaient pas de manière optimale dans la production proprement dite. Les experts de Siemens ont remplacé ces modules par des composants plus appropriés dans le jumeau numérique de la production. Lors de la simulation suivante, le temps de cycle cible a été atteint de manière transparente, confirmant ainsi la preuve de concept.

Au Siemens Electronics Works Amberg, les solutions matérielles et logicielles, les communications industrielles, la cybersécurité et les services sont coordonnés de manière optimale. Les séquences de production sont fluides grâce à une intégration horizontale et verticale cohérente de bout en bout. Cela fait d'EWA un excellent exemple de Siemens Digital Enterprise cela continuera de montrer constamment la voie à la transformation numérique future.

Siemens Electronics Works Amberg (EWA)

Siemens Electronics Works Amberg (EWA) a été fondée en 1989 et fabrique des produits qui comprennent des contrôleurs logiques programmables (PLC) Simatic. Chaque année, l'usine fabrique environ 17 millions de produits Simatic, ce qui signifie qu'un produit est expédié chaque seconde. Plus de 1 000 variantes de produits y sont fabriquées. Ils sont utilisés pour contrôler les usines et les machines et automatiser les installations de production, ce qui permet d'économiser du temps et des coûts et d'améliorer la qualité des produits.Les processus de production chez Amberg lui-même sont également contrôlés par environ 2 800 composants Simatic. La production fonctionne sur une base largement automatisée, 75 % de la chaîne de valeur étant gérée indépendamment par des machines et des robots. Au cours de toute période de 24 heures, les produits sont préparés pour être expédiés à environ 60 000 clients dans le monde entier. EWA fabrique selon une norme de qualité de 99,9990 %. Grâce à la qualité durable du travail et à l'intégration complète des données, cette réalisation établit une référence pour la production industrielle.