Pogled iznad glave na tvornicu elektronike Siemens u Ambergu, prikazujući njeno napredno digitalno proizvodno okruženje.

Digital transformation: Vođenje primjerom

Svojom strategijom za digitalno poduzetništvo Siemens pokreće industrijsku digitalnu transformaciju za kupce i interne tvrtke. U Siemens Electronics Works Amberg optimizirana propusnost, brzo vrijeme ciklusa i snažna sigurnost već su stvarnost, a pokreću rješenja Digital Enterprise.

S obzirom na 350 promjena proizvodnje dnevno, portfelj koji sadrži otprilike 1.200 različitih proizvoda i 17 milijuna Simatic komponenti proizvedenih godišnje, potrebno je procijeniti oko 50 milijuna podataka o procesima i proizvodu i koristiti za optimizaciju kako bi proizvodnja u Siemens Electronics Works Amberg (EWA) radila nesmetano. Osim toga, revolucionarne tehnologije poput umjetne inteligencije (AI), Industrial Edge computing i rješenje u oblaku već omogućuju vrlo fleksibilne i izuzetno učinkovite i pouzdane proizvodne sekvence.

Industrial Edge računarstvo i AI za veću propusnost

"Uz Edge Computing podaci se mogu odmah obrađivati tamo gdje su generirani, izravno u tvornici ili stroju", kaže dr. Jochen Bönig, voditelj strateške digitalizacije u Siemens Ambergu. To je ono što EWA radi, na primjer, na proizvodnoj liniji gdje se PCB proizvode za komponente distribuiranog I/O.Ali čak ni ovdje proizvodnja nije dovoljno optimizirana, a nije kriva ni dostupnost postrojenja niti kvaliteta procesa. Usko grlo je na kraju proizvodnje PCB-a, na odjeljku za automatsku rendgensku inspekciju. Pločice veličine nokta smještaju BUS priključke povezane s funkcijom s različitim spojnim pinovima. U neintegriranom testu, lemljeni spojevi ovih spojnih pinova rendgenski su rendgenski snimljeni i provjeravaju ispravno funkcioniranje. Treba li kupiti još jedan rendgenski aparat za oko 500.000 eura? (Kliknite ovdje da biste pročitali stručni članak na tu temu na Siemens blogu.) Alternativa je umjetna inteligencija. Podaci senzora prenose se u oblak putem TIA (Totally Integrated Automation) okruženja, koje se sastoji od kontrolera i Edge uređaja. Stručnjaci treniraju algoritam koji se temelji na AI i parametrima procesa. Algoritam uči kako se ponašaju procesni podaci koji odražavaju kvalitetu lemljenih spojeva i kontrolira model koji radi na aplikaciji Edge u postrojenju. "Model predviđa jesu li lemljeni spojevi na PCB-u bez kvarova ili ne: drugim riječima, je li potreban test na kraju linije ili ne. Zahvaljujući analitici zatvorene petlje, ti se podaci mogu odmah uključiti u proizvodnju", objašnjava Bönig.

PCB production in an AI controlled model.

Sustav ranog upozoravanja sprječava neugodna iznenađenja

Analitika zatvorene petlje i tehnologija Industrial Edge također se koriste u glodanju. Glodalno vreteno za oblaganje PCB-a za Simatic proizvodi nije uvijek ispravno funkcionirala zbog glodanja prašine, ali u početku uzrok nije bio jasan. Kao i kod automatskog rendgenskog pregleda, Siemensovi stručnjaci oslanjali su se na kombinaciju Edge računanja i AI za prediktivno održavanje. Tim je izolirao dva parametra koji su bili jasno povezani s neplaniranim zastojima: brzinu rotacije glodalice i električnu struju potrebnu pogonu. Ti su podaci uneseni u Edge uređaj gdje je unaprijed obučeni algoritam identificirao međusobne veze između anomalija u podacima o procesu i zastoja i vratio ih u proizvodnju. Aplikacija Performance Insight čini rezultate dostupnim korisnicima u Insights Hub (ranije MindSphere). Operatori postrojenja sada su obaviješteni o situaciji 12 do 36 sati prije potencijalnog kvara sustava i mogu odgovarajući odgovoriti. Ali podaci i anomalije nisu jednostavno pohranjeni u MindSphere. Algoritam mora biti bolje obučen kako bi mogao dati sve preciznije rezultate. "Upravo se to događa u MindSphere. Dosljedno, cjelovito okruženje za digitalizaciju u EWA osigurava potrebnu besprijekornu interakciju između automatizacije, industrijskog ruba i računalstva u oblaku", objašnjava Florian Meierhofer, stručnjak za IoT u EWA.

Digitalni blizanci i dokaz koncepta (PoC)

digital twin blizanac odgovoran je za činjenicu da se komponente Simatic kontrolera sada proizvode u ciljnom vremenu ciklusa od osam sekundi. Početna simulacija obećavala je vrijeme ciklusa od jedanaest sekundi. Također je otkrilo da se vrijeme ciklusa od jedanaest sekundi uglavnom može pripisati strojnim modulima koji su bili planirani za liniju, ali nisu optimalno radili u stvarnoj proizvodnji.Siemensovi stručnjaci zamijenili su ove module prikladnijim komponentama u digital twin blizancu proizvodnje. U sljedećoj simulaciji, ciljno vrijeme ciklusa je neprimjetno postignuto, čime se potvrđuje dokaz koncepta.

U Siemens Electronics Works Amberg hardverska i softverska rješenja, industrijska komunikacija, kibernetička sigurnost i usluge optimalno su koordinirani. Proizvodne sekvence su besprijekorne, zahvaljujući dosljednoj, horizontalnoj i vertikalnoj integraciji od kraja do kraja. To čini EWA odličnim primjerom Siemensovog digitalnog poduzeća koje će nastaviti dosljedno voditi put u buduću digitalnu transformaciju.

Siemens Electronics Works Amberg (EWA)

Siemens Electronics Works Amberg (EWA) osnovan je 1989. godine i proizvodi proizvode koji uključuju Simatic programabilne logičke kontrolere (PLC). Svake godine tvornica proizvede oko 17 milijuna Simatic proizvoda, što znači da se jedan proizvod šalje svake sekunde. Tamo se proizvodi preko 1.000 varijanti proizvoda. Koriste se za kontrolu postrojenja i strojeva te automatizaciju proizvodnih pogona, štedeći vrijeme i troškove i poboljšavajući kvalitetu proizvoda. Proizvodne procese u samom Ambergu također kontrolira oko 2.800 Simatic komponenti. Proizvodnja funkcionira uglavnom automatizirano, pri čemu 75 posto lanca vrijednosti upravljaju neovisno strojevi i roboti. U svakom 24-satnom razdoblju proizvodi se pripremaju za otpremu približno 60.000 kupaca širom svijeta. EWA proizvodi prema standardu kvalitete od 99,9990 posto. Kao rezultat održive kvalitete rada i sveobuhvatne integracije podataka, ovo postignuće postavlja mjerilo za industrijsku proizvodnju.

Siemens Electronics Works Amberg facility.