Transparence accrue, disponibilité accrue et maintenance ciblée : tels sont les principaux moteurs d'un projet conjoint entre Schuler Pressen GmbH et Siemens qui contribue à ouvrir la voie à la numérisation. Grâce à Industrial Edge, les deux sociétés ont transformé l'un des ateliers de presse de Siemens en usine intelligente.
L'idée initiale est née d'une situation qui ressemble un peu à celle d'un film : « Tout a commencé par une réunion de direction sur les stratégies de numérisation. Puis les personnes impliquées ont simplement dit : « Allons-y ensemble ! » Tobias Grüner s'en souvient.
En tant que responsable de la numérisation et de l'infrastructure chez Siemens Large Drives Applications, il est responsable de l'une des principales installations de production de variateurs de l'entreprise, l'atelier de presse Siemens à Nuremberg. Dans cette boutique, Siemens exploite neuf types de presses différents de la société Schuler Pressen GmbH. Ce sont les machines qui devaient être équipées d'Industrial Edge et de la solution numérique de Schuler.
Michael Weiher et l'équipe dirigée par le Dr Stefanie Apprich s'efforcent d'améliorer la fiabilité, la productivité et l'efficacité des solutions de presse grâce aux services numériques.
C'est ce type de collaboration agile qui a rendu le projet si spécial, explique Grüner : « Nous avons organisé un atelier de lancement au cours duquel l'équipe Schuler a présenté une première ébauche de solution, et nous savions que nous allions dans la bonne direction. » Les concepts étaient basés sur le portefeuille numérique que Schuler a développé pour aider ses utilisateurs, explique Michael Weiher, chef de projet pour les solutions numériques chez Schuler Pressen GmbH : « Nos solutions cloud contiennent déjà des applications telles que le moniteur de production et le moniteur de force de presse. Nous déployons ces applications sous forme d'applications industrielles sur nos presses afin de fournir aux utilisateurs des informations sur l'état de la production et l'état actuel de l'équipement. »
Explorer les opportunités liées aux friches industrielles
Grüner a immédiatement constaté les avantages de cette approche. « Nous exploitons plusieurs presses très différentes les unes des autres, à la fois en termes de type de processus et de cycle de vie, ce qui est typique d'une friche industrielle. Mais grâce aux applications de Schuler et à Industrial Edge, nous pouvons intégrer tous ces différents systèmes dans une solution standardisée qui s'aligne sur l'architecture de notre site et qui peut fournir toutes les informations dont nous avons besoin pour optimiser nos processus. » Le passage de l'ensemble d'un atelier de production à l'ère numérique a également été une expérience particulière pour Weiher. « Comme d'habitude, vous commencez petit, avec une seule machine, vous évaluez les résultats, puis vous procédez au déploiement sur d'autres machines. Pas cette fois. Nous réfléchissions dans une perspective bien plus large. C'était difficile, mais vous pouvez ainsi créer beaucoup plus de valeur dès le départ. »
Edge in a box : Tout le matériel du système est assemblé dans une armoire facile à installer par l'utilisateur, puis à activer à distance par Schuler. « La solution Schuler pour Industrial Edge »
La solution qui est désormais installée dans l'usine de Nuremberg est simple, sécurisée et flexible. Tous les composants nécessaires à l'intégration d'Industrial Edge sont assemblés par Schuler dans une armoire prête à l'emploi. « C'est ce que nous appelons « Edge in a box » », explique Weiher.
L'armoire contient un PC industriel SIMATIC avec toutes les interfaces requises. Cette solution box est installée sur site par Siemens, et les applications sont déployées sur l'appareil Edge par Schuler à distance depuis son siège social de Göppingen. Le système de gestion central permet à Schuler de mettre à jour, de développer et de gérer les applications en permanence, ce qui rend la solution très polyvalente, « tout simplement intelligente », explique Grüner. L'appareil Edge envoie ensuite les données au réseau interne de Siemens pour évaluation et analyse.
À la fin du projet, les neuf presses ont été intégrées à la solution Industrial Edge, et Grüner et son équipe ont déjà utilisé les données de la machine pour obtenir des informations précieuses.
« L'usure des machines et des outils est un aspect très important pour nos opérations », explique-t-il. « L'usure des machines est quelque chose que nos opérateurs peuvent ressentir, par exemple en cas de modification du son de la machine provoquée par le contondement d'un outil. Nous sommes maintenant en mesure de réellement mesurer cet effet.
Nous surveillons la force de pression et nous pouvons voir comment elle augmente au fur et à mesure de l'usure. Ce changement est si léger que nous ne pouvons pas le détecter uniquement à l'aide du capteur de force de pression, mais nous pouvons le constater lorsque nous analysons les données via Industrial Edge, afin de vérifier que nous faisons du bon travail en matière de fonctionnement de notre équipement. »
Dr. Stefanie Apprich, responsable des services cloud — Schuler Digital Suite, Schuler Pressen GmbH
« Grâce à nos solutions numériques, nous pouvons détecter les anomalies, éviter les temps d'arrêt et augmenter la productivité. »
Siemens peut également sélectionner les signaux qui peuvent être transférés vers le cloud Schuler, où l'équipe de Schuler utilise ces données pour aider Grüner et son équipe à optimiser le fonctionnement de la presse. C'est une autre caractéristique de la solution Schuler : les utilisateurs ont toujours le contrôle total de leurs données et peuvent décider quelles données ils souhaitent partager.
« En tant que fabricant, nous connaissons le mieux nos presses et ce sont nos utilisateurs qui connaissent le mieux leur fonctionnement. La combinaison de cette expertise conjointe avec nos solutions numériques nous aide à créer de nouveaux services », explique le Dr Stefanie Apprich, responsable du segment Cloud Services — Schuler Digital Suite chez Schuler Pressen GmbH. Schuler bénéficiera également de sa collaboration avec Siemens pour développer ces solutions numériques, explique Apprich : « Nous avons pu démontrer comment construire une usine intelligente avec nos presses, détecter les anomalies, prévenir les temps d'arrêt et augmenter la productivité. Je suis certaine que cet exemple industriel aidera à convaincre un plus grand nombre d'utilisateurs. » En attendant, Weiher met déjà en œuvre le premier module complémentaire pour l'atelier de presse de Nuremberg : l'analyse des erreurs via Industrial Edge. « Encore une fois, nous montrons la voie en développant la solution ensemble, ce qui, selon moi, prouve également que le projet porte ses fruits », conclut-il.
« Dès le départ, nous avons envisagé dans une perspective beaucoup plus large. C'était difficile, mais vous pouvez ainsi créer beaucoup plus de valeur. »
La Digital Suite et Industrial Edge permettent à Schuler Pressen GmbH de numériser directement l'atelier de presse.
La solution Industrial Edge de Schuler Pressen GmbH s'appuie sur des composants industriels éprouvés de la gamme SIMATIC et sur Siemens Industrial Edge pour le matériel et les logiciels du système. Des applications Industrial Edge, qui s'exécutent sur un SIMATIC IPC227E, collectez les données auprès de la presse et transmettez les résultats au Schuler Cloud et au réseau Siemens. La solution compacte est parfaitement adaptée à une intégration facile dans les installations existantes, et la plupart des solutions de presse de Schuler sont déjà fournies avec un package préinstallé. Schuler développe des applications pour l'acquisition et l'analyse de données dans le cadre de sa suite numérique.
Avec Plateforme Industrial Edge, les applications standard peuvent être complétées par des applications personnalisées, qui peuvent ensuite être intégrées au format Docker Container de manière centralisée via l'Industrial Edge Hub, gérées par un système de gestion de la périphérie industrielle central, puis déployées en quelques clics sur des systèmes d'atelier décentralisés.
Des mécanismes de sécurité complets garantissent que les données sont protégées contre tout accès non autorisé à tout moment.