Skip to main content
Deze pagina wordt weergegeven met behulp van automatische vertaling. In plaats daarvan in het Engels bekijken?
Bovenaanzicht van de Siemens Electronics Factory in Amberg, waarin de geavanceerde digitale productieomgeving wordt getoond.

Digital transformation: het goede voorbeeld geven

Met zijn Digital Enterprise-strategie stimuleert Siemens industriële digitale transformatie voor klanten en intern. Bij Siemens Electronics Works Amberg zijn geoptimaliseerde doorvoer, snelle cyclustijden en sterke beveiliging al een realiteit, mogelijk gemaakt door Digital Enterprise-oplossingen.

Gezien de 350 productieomschakelingen per dag, een portfolio met ongeveer 1.200 verschillende producten en 17 miljoen Simatic-componenten die per jaar worden geproduceerd, moeten ongeveer 50 miljoen proces- en productgegevens worden geëvalueerd en gebruikt voor optimalisatie om de productie bij Siemens Electronics Works Amberg (EWA) soepel te laten verlopen. Daarnaast zijn baanbrekende technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI), Industrial Edge computing en een cloud-oplossing maken nu al zeer flexibele en uiterst efficiënte en betrouwbare productiesequenties mogelijk.

Industrial Edge computing en AI voor een hogere doorvoer

„Met Edge Computing kunnen gegevens onmiddellijk worden verwerkt waar ze worden gegenereerd, direct in de fabriek of machine”, zegt Dr. Jochen Bönig, hoofd strategische digitalisering bij Siemens Amberg. Dit is wat EWA bijvoorbeeld doet op de productielijn waar PCB's worden vervaardigd voor componenten van de gedistribueerde I/O. Maar zelfs hier is de productie niet voldoende geoptimaliseerd en ligt dat niet aan de beschikbaarheid van de installatie of aan de proceskwaliteit. Het knelpunt ligt aan het einde van de PCB-productie, in de sectie voor automatische röntgeninspectie. Printplaten ter grootte van een vingernagel zijn geschikt voor functiegerelateerde BUS-connectoren met verschillende verbindingspennen. Bij een niet-geïntegreerde test worden de soldeerverbindingen van deze verbindingspennen geröntgend en gecontroleerd op correcte werking. Moet er nog een röntgenapparaat worden gekocht voor ongeveer €500.000? (Klik hier om een expertartikel over dit onderwerp te lezen op de Siemens Blog.) Het alternatief is kunstmatige intelligentie. De gegevens van de sensoren worden overgebracht naar een cloud via de TIA-omgeving (Totally Integrated Automation), die bestaat uit een controller en een Edge-apparaat. Experts trainen een algoritme dat gebaseerd is op AI en de procesparameters. Het algoritme leert hoe procesgegevens die de kwaliteit van de soldeerverbindingen weergeven zich gedragen en bestuurt een model dat draait op een Edge-toepassing in de fabriek. „Het model voorspelt of de soldeerverbindingen op de printplaat foutloos zijn: met andere woorden, of een end-of-line test nodig is. Dankzij closed-loop analyses kunnen deze gegevens onmiddellijk in de productie worden verwerkt”, legt Bönig uit.

PCB production in an AI controlled model.

Systeem voor vroegtijdige waarschuwing voorkomt onaangename verrassingen

The Siemens Amberg visitor center.

Closed-loop analytics en Industrial Edge-technologie worden ook gebruikt bij het frezen. De freesspil voor het depanelen van PCB's voor Simatic-producten functioneerde niet altijd goed vanwege freesstof, maar in eerste instantie was de oorzaak onduidelijk. Net als bij de automatische röntgeninspectie vertrouwden de Siemens-experts op een combinatie van Edge computing en AI voor voorspellend onderhoud. Het team isoleerde twee parameters die duidelijk verband hielden met de ongeplande uitvaltijd: de rotatiesnelheid van de freesspil en de elektrische stroom die de aandrijving nodig heeft. Deze gegevens werden ingevoerd in een Edge-apparaat waar een vooraf getraind algoritme onderlinge relaties tussen afwijkingen in de procesgegevens en downtime identificeerde en deze weer in productie bracht. De Performance Insight-app maakt de resultaten beschikbaar voor gebruikers in Insights Hub (voorheen MindSphere). Installatiebeheerders worden nu 12 tot 36 uur vóór een mogelijke systeemstoring op de hoogte gebracht van de situatie en kunnen dienovereenkomstig reageren. Maar de gegevens en afwijkingen worden niet zomaar opgeslagen in MindSphere. Het algoritme moet beter worden getraind om steeds nauwkeurigere resultaten te kunnen leveren. „Dat is precies wat er gebeurt in MindSphere. De consistente, end-to-end digitaliseringsomgeving bij EWA zorgt voor de noodzakelijke naadloze interactie tussen automatisering, Industrial Edge en cloud computing”, legt Florian Meierhofer, IoT-expert bij EWA, uit.

Digitale tweelingen en proof of concept (PoC)

De digital twin is verantwoordelijk voor het feit dat Simatic-controllercomponenten nu binnen een beoogde cyclustijd van acht seconden worden geproduceerd. De eerste simulatie beloofde een cyclustijd van elf seconden. Het bleek ook dat de cyclustijd van elf seconden voornamelijk te wijten was aan machinemodules die voor de lijn waren gepland, maar niet optimaal werkten in de daadwerkelijke productie. De experts van Siemens hebben deze modules vervangen door geschiktere componenten in de digitale tweeling van de productie. In de volgende simulatie werd de beoogde cyclustijd naadloos behaald, wat de proof of concept bevestigde.

In de Siemens Electronics Works Amberg worden hardware- en softwareoplossingen, industriële communicatie, cyberbeveiliging en diensten optimaal op elkaar afgestemd. De productiesequenties zijn naadloos dankzij consistente horizontale en verticale integratie van begin tot eind. Dit maakt van EWA een uitstekend voorbeeld van een Siemens Digital Enterprise die consequent het voortouw zal blijven nemen in de toekomstige digitale transformatie.

Siemens Electronics Works Amberg (EWA)

De Siemens Electronics Works Amberg (EWA) werd opgericht in 1989 en produceert producten waaronder Simatic programmeerbare logische controllers (PLC's). Elk jaar produceert de fabriek ongeveer 17 miljoen Simatic-producten, wat betekent dat er elke seconde één product wordt verzonden. Daar worden meer dan 1.000 productvarianten geproduceerd. Ze worden gebruikt om installaties en machines te besturen en productiefaciliteiten te automatiseren, wat tijd en kosten bespaart en de productkwaliteit verbetert. De productieprocessen in Amberg zelf worden ook bestuurd door ongeveer 2.800 Simatic-componenten. De productie verloopt grotendeels geautomatiseerd, waarbij 75 procent van de waardeketen onafhankelijk wordt afgehandeld door machines en robots. In elke periode van 24 uur worden producten klaargemaakt voor verzending naar ongeveer 60.000 klanten wereldwijd. EWA produceert volgens een kwaliteitsnorm van 99,9990 procent. Als resultaat van duurzame werkkwaliteit en uitgebreide gegevensintegratie vormt deze prestatie een maatstaf voor industriële productie.

Siemens Electronics Works Amberg facility.