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Siemens et TDK Electronics apportent l'IA au monde réel

Dans leur usine de Deutschlandsberg, en Autriche, Siemens et TDK Electronics montrent comment l'IA prend vie grâce à des jumeaux numériques, une infrastructure autonome et une automatisation définie par logiciel, construites sur une couche d'intégration standardisée qui relie les données à travers l'usine.

Pas la génération de données, mais le traitement des données

TDK Electronics exploite la plus grande usine européenne du Groupe à Deutschlandsberg, en Autriche, couvrant 70 000 mètres carrés. En collaboration avec Siemens, la société a mis en place une couche d'intégration sécurisée en atelier pour mieux intégrer et utiliser les données de production sur l'ensemble du site. Ce qui a commencé comme une solution à un traitement de données de plus en plus complexe a depuis fait de l'usine un centre de compétence pour les projets d'intégration, permettant aux sites de production du monde entier de bénéficier d'approches de numérisation standardisées, évolutives et pérennes.

Transformer les silos de données en informations connectées

L'usine se caractérise par un haut degré d'automatisation et la présence d'environ trois générations de systèmes de contrôle de différents fabricants. Le responsable des solutions commerciales de TDK et son équipe avaient besoin d'un moyen de lier intelligemment des données provenant de différentes sources. Solutions de connectivité Siemens des experts ont évalué le paysage matériel et développé une solution sur mesure basée sur WinCC OA :
« Tout d'abord, nous connaissions déjà le logiciel WinCC standard », explique Sascha Peter Neumeister, Business Solution Manager au sein du Groupe d'affaires Piézo et dispositifs de protection chez TDK Electronics, « et deuxièmement, nous avons réalisé que WinCC Open Architecture (WinCC OA) est parfaitement adaptée à nos deux « mondes » — la maintenance et la gestion des installations d'une part, et les opérations informatiques d'autre part. »

En ce qui concerne les couches d'intégration des ateliers, TDK Electronics a été en faveur d'une plate-forme standard qui sera maintenue par le fabricant pour les 15 à 20 prochaines années.
Andreas Platzer, Siemens

Lier les données complètement et correctement

Andreas Platzer, Siemens Digital Industries, souligne que la couche d'intégration de l'atelier n'est pas un outil d'analyse. Au lieu de cela, la solution représente l'interface de ces outils. Avec la plateforme standard, les données générées peuvent être préparées à l'avance en termes d'exhaustivité, de précision et de relation les unes avec les autres, ce qui augmente également le potentiel des outils d'analyse. Dans le même temps, pas « seulement » les données de processus sont traitées : si un défaut se produit, par exemple, cela peut être lié à un numéro de commande, un numéro de série ou les deux, y compris les données de processus pertinentes. Cela signifie que les techniciens de processus peuvent immédiatement appeler toutes les données pour un lot particulier : toutes les données pertinentes sont déjà liées.

Deux ingénieurs examinent les données de production sur l'écran tactile SIMATIC HMI de Siemens
Avec la bibliothèque centrale de développement, d'autres sites peuvent bénéficier plus ou moins immédiatement de notre force d'innovation et vice versa.
Sascha Peter Neumeister, Gestionnaire de solutions d'affaires, TDK Électronique

Une bibliothèque adaptée aux besoins spécifiques de TDK

« Nous avons mis en place de nombreuses fonctions avec le client afin qu'elles puissent être utilisées non seulement ici, mais aussi dans le monde entier chez TDK », explique Adrian Pinter, responsable de la Cybersecurity horizontale chez Siemens. « Comme le site produit des composants céramiques, nous avons commencé avec un module de surveillance des fours, par exemple. Un module stocké dans la bibliothèque peut être appelé encore et encore ; une recherche manuelle de données pour un rapport n'est alors plus nécessaire. De plus, la bibliothèque peut être partagée avec n'importe quel autre emplacement et utilisée là-bas immédiatement. La couche d'intégration shopshop prend actuellement en charge 15 langues, et le système est en cours de déploiement en Chine, en Malaisie, en Croatie et en République tchèque, entre autres.

Neumeister résume les avantages du point de vue de son Business Group : « Avec la couche d'intégration de l'atelier et le système d'évaluation central, les données standardisées font désormais partie du processus et ne sont plus le résultat de recherches et de traitements de données fastidieux et surtout manuels. De plus, les processus qui ne fonctionnent pas de manière optimale ou comme prévu peuvent être réinitialisés sans temps d'arrêt majeur. Nous avons réalisé que nous n'atteindrons probablement jamais nos limites avec le système. Cela nous permet d'aider à façonner le succès de notre entreprise de la meilleure façon possible. »

bras robotisé fonctionnant dans le cadre d'un processus de production de céramique automatisé

Matériel et logiciels à la fine pointe de la technologie

Les usines électroniques se composent généralement de deux domaines : la production et la gestion des installations (FM). « Notre tâche en production est de collecter et de traiter des données afin de créer des options d'analyse et des interfaces avec d'autres systèmes. FM consiste principalement à surveiller la fonctionnalité des systèmes et appareils pertinents », explique Andreas Platzer. À cette fin, TDK Electronics remplace progressivement les anciens systèmes de contrôle. « C'était un défi en salle blanche, véritable cœur de la production, en raison du délai très serré, mais nous avons réussi à le maîtriser avec succès avec l'équipe TDK », ajoute Adrian Pinter.

Ensemble à l'épreuve du temps

S'appuyant sur la phase de conception, Siemens a passé environ trois ans à peaufiner les exigences dans un processus itératif, y compris le déploiement sur d'autres systèmes, l'intégration de bases de données et les systèmes d'évaluation pour l'analyse de données future. La couche offre déjà des avantages évidents : le temps de fourniture de données, par exemple lors d'un problème de qualité, a fortement chuté à quelques secondes seulement après la saisie du numéro de lot. Les employés ont également été formés pour effectuer eux-mêmes les étapes du projet. Ces données liées jettent les bases des futures étapes de numérisation, y compris les algorithmes et l'intelligence artificielle. « Avec la couche d'intégration de l'atelier, que nous avons planifiée et développée avec TDK Electronics, nous créons une flexibilité incroyable et contribuons à la pérennité », conviennent Andreas Platzer et Adrian Pinter.

Équipe discutant de l'équipement de surveillance des fours sur l'atelier de production