Siemens elektronikas rūpnīcas Ambergā augšējais skats, demonstrējot tās progresīvo digitālo ražošanas vidi.

Digital transformation: vadot piemēru

Ar savu digitālo Digital Enterprise stratēģiju Siemens veicina rūpniecisko digitālo transformāciju klientiem un iekšējiem uzņēmumiem. Siemens Electronics Works Amberg optimizēta caurlaidspēja, ātrs cikla laiki un spēcīga drošība jau ir realitāte, ko nodrošina Digital Enterprise risinājumi.

Ņemot vērā 350 ražošanas maiņu dienā, portfeli, kurā ir aptuveni 1200 dažādu produktu un 17 miljoni Simatic komponentu, kas saražoti gadā, aptuveni 50 miljoni procesu un produktu datu ir jānovērtē un jāizmanto optimizācijai, lai ražošana Siemens Electronics Works Amberg (EWA) darbotos nevainojami. Turklāt revolucionāras tehnoloģijas, piemēram, mākslīgais intelekts (AI), Industrial Edge skaitļošana un mākoņu risinājums jau tagad nodrošina ļoti elastīgas un ārkārtīgi efektīvas un uzticamas ražošanas secības.

Industrial Edge skaitļošana un AI, lai palielinātu caurlaidspēju

“Izmantojot Edge Computing, datus var nekavējoties apstrādāt tur, kur tie tiek ģenerēti, tieši rūpnīcā vai mašīnā,” saka Dr. Johens Bēnigs, Siemens Amberg stratēģiskās digitalizācijas vadītājs. Tas ir tas, ko EWA dara, piemēram, ražošanas līnijā, kur PCB tiek ražoti izplatīto I/O komponentiem, taču pat šeit ražošana nav pietiekami optimizēta, un tā nav ne rūpnīcas pieejamības, ne procesa kvalitātes vaina. Sašā vieta ir PCB ražošanas beigās, automātiskās rentgena pārbaudes sadaļā.Nagu izmēra shēmas plates ievieto ar funkcijām saistītus BUS savienotājus ar dažādām savienojošajām tapām. Neintegrētā testā šo savienojošo tapu lodētie savienojumi tiek rentgenstaroti un pārbaudīti, vai tie darbojas pareizi. Vai vēl viens rentgena aparāts būtu jāiegādājas par aptuveni 500 000 eiro? (Noklikšķiniet šeit, lai izlasītu ekspertu rakstu par šo tēmu Siemens emuārā.) Alternatīva ir mākslīgais intelekts. Dati no sensoriem tiek pārsūtīti uz mākoni, izmantojot TIA (Totally Integrated Automation) vidi, kas sastāv no kontroliera un Edge ierīces. Eksperti apmāca algoritmu, kura pamatā ir AI un procesa parametri. Algoritms uzzina, kā uzvedas procesa dati, kas atspoguļo lodēto savienojumu kvalitāti, un kontrolē modeli, kas darbojas ar Edge lietojumprogrammu rūpnīcā. “Modelis paredz, vai PCB lodētajos savienojumos nav defektu: citiem vārdiem sakot, vai ir nepieciešama līnijas gala pārbaude. Pateicoties slēgtā cikla analīzei, šos datus var nekavējoties iekļaut ražošanā,” skaidro Bēnig.

PCB production in an AI controlled model.

Agrīnas brīdināšanas sistēma novērš nepatīkamus pārsteigum

Frēzēšanā tiek izmantota arī slēgta cilpa analītika un Industrial Edge tehnoloģija. Frēzēšanas vārpsta PCB noņemšanai Simatic preces putekļu frēzēšanas dēļ ne vienmēr darbojās pareizi, taču sākotnēji cēlonis nebija skaidrs. Tāpat kā automātiskajā rentgena pārbaudē, Siemens eksperti paredzamajai apkopei paļāvās uz Edge skaitļošanas un AI kombināciju.Komanda izolēja divus parametrus, kas bija skaidri saistīti ar neplānoto dīkstāvi: frēzēšanas vārpstas rotācijas ātrumu un piedziņai nepieciešamo elektrisko strāvu. Šie dati tika ievadīti Edge ierīcē, kur iepriekš apmācīts algoritms identificēja savstarpējās saistības starp anomālijām procesa datos un dīkstāvi un ievada tās atpakaļ ražošanā. Lietotne Performance Insight padara rezultātus pieejamus lietotājiem Insights Hub (agrāk MindSphere). Rūpnīcas operatori tagad ir informēti par situāciju 12 līdz 36 stundas pirms iespējamās sistēmas kļūmes un var atbilstoši reaģēt. Taču dati un anomālijas netiek vienkārši glabātas MindSphere. Algoritmam jābūt labāk apmācītam, lai tas varētu sniegt arvien precīzākus rezultātus. “Tieši tas notiek MindSphere. Konsekventa, pilnīga digitalizācijas vide EWA nodrošina nepieciešamo nevainojamu mijiedarbību starp automatizāciju, Industrial Edge un mākoņdatošanu,” skaidro Florians Meierhofers, EWA IoT eksperts.

Digitālie dvīņi un koncepcijas pierādījums (PoC)

Digitālais dvīnis ir atbildīgs par to, ka Simatic kontroliera komponenti tagad tiek ražoti mērķa cikla laikā astoņu sekunžu laikā. Sākotnējā simulācija solīja vienpadsmit sekunžu cikla laiku. Tas arī atklāja, ka vienpadsmit sekunžu cikla laiks galvenokārt bija attiecināms uz mašīnu moduļiem, kas bija plānoti līnijai, bet faktiskajā ražošanā nedarbojās optimāli. Siemens eksperti aizstāja šos moduļus ar piemērotākiem komponentiem ražošanas digitālajā dvīņā. Nākamajā simulācijā mērķa cikla laiks tika nemanāmi sasniegts, tādējādi apstiprinot koncepcijas pierādījumu.

Siemens Electronics Works Amberg aparatūras un programmatūras risinājumi, rūpnieciskā komunikācija, kiberdrošība un pakalpojumi ir optimāli koordinēti. Ražošanas secības ir nevainojamas, pateicoties konsekventai horizontālai un vertikālai integrācijai no gala līdz galam. Tas padara EWA par izcilu piemēru Siemens Digital Enterprise uzņēmumam, kas turpinās konsekventi vadīt ceļu nākotnes digitālajā transformācijā.

Siemens elektronikas rūpnīca Amberga (EWA)

Siemens Electronics Works Amberg (EWA) tika dibināts 1989. gadā un ražo produktus, kas ietver Simatic programmējamus loģiskos kontrolierus (PLC). Katru gadu rūpnīca ražo aptuveni 17 miljonus Simatic produktu, kas nozīmē, ka katru sekundi tiek nosūtīts viens produkts. Tur tiek ražoti vairāk nekā 1000 produktu variantu. Tie tiek izmantoti rūpnīcu un mašīnu kontrolei un ražošanas iekārtu automatizēšanai, ietaupot laiku un izmaksas un uzlabojot produktu kvalitāti. Pašā Amberg ražošanas procesus kontrolē arī aptuveni 2800 Simatic komponenti. Ražošana darbojas lielā mērā automatizēti, un 75 procentus vērtību ķēdes apstrādā neatkarīgi mašīnas un roboti. Jebkurā 24 stundu periodā produkti tiek sagatavoti nosūtīšanai aptuveni 60 000 klientiem visā pasaulē. EWA ražo saskaņā ar kvalitātes standartu 99,9990 procenti. Ilgtspējīgas darba kvalitātes un visaptverošas datu integrācijas rezultātā šis sasniegums nosaka rūpnieciskās ražošanas etalonu.

Siemens Electronics Works Amberg facility.