Verbeterde transparantie, hogere beschikbaarheid en gericht onderhoud: dat waren de belangrijkste drijfveren achter een gezamenlijk project van Schuler Pressen GmbH en Siemens dat helpt de weg vrij te maken voor digitalisering. Met behulp van Industrial Edge hebben de twee bedrijven een van de perserijen van Siemens getransformeerd in een slimme fabriek.
Het oorspronkelijke idee kwam voort uit een situatie die een beetje op een film leek: „Het begon allemaal met een managementvergadering over digitaliseringsstrategieën. En toen zeiden de betrokkenen gewoon: „Laten we dit samen doen!” Tobias Grüner herinnert het zich.
Als hoofd digitalisering en infrastructuur bij Siemens Large Drives Applications is hij verantwoordelijk voor een van de belangrijkste productiefaciliteiten van het bedrijf voor grote aandrijvingen, de perserij van Siemens in Neurenberg. In deze fabriek exploiteert Siemens negen verschillende soorten persen van Schuler Pressen GmbH. Dit waren de machines die zouden worden uitgerust met Industrial Edge en de digitale oplossing van Schuler.
Michael Weiher en het team onder leiding van Dr. Stefanie Apprich werken aan het verbeteren van de betrouwbaarheid, productiviteit en efficiëntie van persoplossingen door middel van digitale services.
Het was deze vorm van dynamische samenwerking die het project zo bijzonder maakte, legt Grüner uit: „We hadden een kickoff-workshop waarbij het Schuler-team een eerste versie van de oplossing presenteerde, en we wisten dat we op de goede weg waren.” De concepten waren gebaseerd op het digitale portfolio dat Schuler heeft ontwikkeld om zijn gebruikers te ondersteunen, zegt Michael Weiher, projectmanager voor digitale oplossingen bij Schuler Pressen GmbH: „Onze cloudoplossingen bevatten al dergelijke toepassingen als productiemonitor en perskrachtmonitor. We gebruiken deze apps als industriële apps op onze persen om gebruikers informatie te geven over de productiestatus en de huidige status van de apparatuur.”
Verkenning van de bestaande mogelijkheden
Grüner zag meteen de voordelen van deze aanpak. „We gebruiken verschillende persen die sterk van elkaar verschillen, zowel wat betreft procestype als levenscyclus, wat typerend is voor een brownfield-fabriek. Maar met de toepassingen van Schuler en met Industrial Edge kunnen we al deze verschillende systemen integreren in één gestandaardiseerde oplossing die past bij de architectuur die we hier op onze locatie hebben en die alle informatie kan bieden die we nodig hebben om onze processen te optimaliseren.” Het was ook een bijzondere ervaring voor Weiher om een hele productiefabriek naar het digitale tijdperk over te brengen. „Want meestal beion je klein, met één machine, beoordeel je de resultaten en implementeer je dat naar meer machines. Dit keer niet. We dachten met een veel bredere invalshoek. Dit was een uitdaging, maar op deze manier kun je vanaf het begin veel meer waarde creëren.”
Edge in a box: Alle systeemhardware wordt gemonteerd in een kast die eenvoudig door de gebruiker kan worden geïnstalleerd en vervolgens op afstand kan worden geactiveerd door Schuler. „Schuler-oplossing voor Industrial Edge”
De oplossing die nu in de fabriek in Neurenberg is geïnstalleerd, is eenvoudig, veilig en flexibel. Alle componenten voor de Industrial Edge-integratie worden door Schuler geassembleerd in een gebruiksklare kast — „we noemen dit 'edge in a box'”, zegt Weiher.
De kast bevat een SIMATIC industriële pc met alle vereiste interfaces. Deze boxoplossing wordt ter plaatse geïnstalleerd door Siemens, en de toepassingen worden door Schuler op afstand vanaf het hoofdkantoor in Göppingen op het randapparaat geïmplementeerd. Het centrale beheersysteem stelt Schuler in staat om de apps voortdurend te updaten, uit te breiden en te onderhouden, wat de oplossing zeer veelzijdig maakt. „Gewoon slim”, zegt Grüner. Het randapparaat stuurt de gegevens vervolgens naar het interne netwerk van Siemens voor evaluatie en analyse.
Aan het einde van het project werden alle negen persen geïntegreerd in de Industrial Edge-oplossing, en Grüner en zijn team hebben de machinegegevens al gebruikt om waardevolle inzichten te genereren.
„Een aspect dat zeer relevant is voor onze activiteiten is de slijtage van machines en gereedschappen”, legt hij uit. „Machineslijtage is iets dat onze operators in feite kunnen voelen, bijvoorbeeld door een verandering in het geluid van de machine, veroorzaakt doordat een gereedschap bot wordt. Nu kunnen we dit effect daadwerkelijk meten.
We houden de perskracht in de gaten en we kunnen zien hoe deze geleidelijk toeneemt naarmate de slijtage toeneemt. Deze verandering is zo klein dat we deze niet kunnen detecteren met alleen de perskrachtsensor, maar we kunnen ze wel zien wanneer we de gegevens analyseren via Industrial Edge. Zo kunnen we verifiëren of we onze apparatuur goed bedienen.”
Dr. Stefanie Apprich, Head of Cloud Services – Schuler Digital Suite, Schuler Pressen GmbH
„Met onze digitale oplossingen kunnen we afwijkingen detecteren, uitvaltijden voorkomen en de productiviteit verhogen.”
Siemens kan ook selecteren welke signalen naar de Schuler-cloud kunnen worden overgedragen, waar het team van Schuler deze gegevens gebruikt om Grüner en zijn team te ondersteunen bij het optimaliseren van de perswerking. Dit is een ander kenmerk dat de Schuler-oplossing onderscheidt: gebruikers behouden altijd de volledige controle over hun gegevens en kunnen beslissen welke gegevens ze willen delen.
„Wij als fabrikant kennen onze persen het beste, en onze gebruikers kennen hun activiteiten het beste. Door deze gezamenlijke expertise te combineren met onze digitale oplossingen kunnen we nieuwe services creëren”, zegt Dr. Stefanie Apprich, hoofd van Cloud Services — Schuler Digital Suite bij Schuler Pressen GmbH. Schuler zal ook profiteren van de samenwerking met Siemens om deze digitale oplossingen te bevorderen, zegt Apprich: „We hebben kunnen aantonen hoe we een slimme fabriek kunnen bouwen met onze persen, hoe we afwijkingen kunnen detecteren, uitvaltijden voorkomen en de productiviteit verhogen. Ik ben er zeker van dat dit voorbeeld uit de sector zal helpen om meer gebruikers te overtuigen.” Ondertussen implementeert Weiher al de eerste add-on voor de persfabriek in Neurenberg: foutanalyse via Industrial Edge. „Nogmaals, we lopen voorop door samen de oplossing uit te breiden — wat voor mij ook bewijst dat het project zijn vruchten afwerpt”, besluit hij.
„Vanaf het begin dachten we met een veel bredere visie. Dit was een uitdaging, maar op deze manier kun je veel meer waarde creëren.”
De Digital Suite en Industrial Edge stellen Schuler Pressen GmbH in staat om digitalisering rechtstreeks naar de persfabriek te brengen.
De Industrial Edge-oplossing van Schuler Pressen GmbH is gebaseerd op beproefde industriële componenten uit de SIMATIC-reeks en Siemens Industrial Edge voor de systeemhardware en -software. Industrial Edge-apps, die draaien op een SIMATIC IPC227E, verzamelen de gegevens van de pers en sturen de resultaten door naar de Schuler Cloud en het Siemens-netwerk. De compacte oplossing is zeer geschikt voor eenvoudige integratie in bestaande installaties, en de meeste persoplossingen van Schuler hebben al een voorgeïnstalleerd pakket. Schuler ontwikkelt toepassingen voor gegevensverzameling en -analyse als onderdeel van zijn digitale suite.
Met de Industrial Edge-platform kunnen de standaardtoepassingen worden aangevuld met op maat gemaakte toepassingen, die vervolgens centraal via de Industrial Edge Hub als docker-containerformaat kunnen worden geïntegreerd, beheerd door een centraal Industrial Edge-beheersysteem en vervolgens met slechts een paar klikken kunnen worden geïmplementeerd om systemen op de werkvloer te decentraliseren.
Uitgebreide beveiligingsmechanismen zorgen ervoor dat de gegevens te allen tijde worden beschermd tegen ongeoorloofde toegang.