DAF Trucks i SIA rozwijają inteligentną produkcję

Jan Swerts, student KU Leuven Campus Diepenbeek, w swojej pracy magisterskiej badał, w jaki sposób producent ciężarówek może łatwiej analizować dane z programowalnych sterowników logicznych (PLC) przy użyciu Siemens Industrial Edge oraz udostępniać je innym platformom. Jego wnioski są obiecujące: otwarta platforma IT oferuje skalowalne rozwiązanie, które dostarcza niezbędnych informacji do zapewnienia płynnej i przyszłościowej produkcji.

Zakład DAF Trucks w Westerlo to jedno z najbardziej zautomatyzowanych środowisk produkcyjnych w Belgii. W fabryce kabin ciężarówek proces ich montażu odbywa się w trzech etapach: spawania, malowania i wykańczania. Szczególnie dział karoserii — gdzie 145 robotów, nadzorowanych przez ponad 25 sterowników PLC Siemens, spawa kabiny — wymaga maksymalnej niezawodności i wydajności.

Ogromna ilość danych generowanych przez te maszyny sprawia, że dział ten jest idealnym środowiskiem testowym do badania, w jaki sposób DAF może skuteczniej wyodrębnić dane PLC do analizy. Dla producenta samochodów ciężarowych był to idealny przykład na nową współpracę z Siemens Industry Academy.

Przetwarzanie danych jako dźwignia

„„Impuls był prosty” — wyjaśnia Joris, inżynier automatyki w DAF Trucks. „Chcieliśmy lepiej wykorzystywać dane z naszych maszyn, aby optymalizować wydajność: gdzie pojawiają się awarie, jak często występują, jak długo trwają i jaki mają wpływ na produktywność. Informacje już znajdowały się w sterownikach PLC, ale ich pozyskiwanie było czasochłonne. Korzystaliśmy z własnych rozwiązań z dodatkowymi PLC, serwerami i bazami danych, jednak to podejście nie było skalowalne i wymagało dużych nakładów na utrzymanie. Szukaliśmy sposobu, aby robić to automatycznie, bezpiecznie i efektywnie”.

W ramach swojej ścieżki w Siemens Industry Academy Jan Swerts został poproszony o zbadanie, w jaki sposób Siemens Industrial Edge może pełnić tę rolę. „Chcieliśmy uzyskać lepszą widoczność danych z naszych stanowisk spawalniczych bez zakłócania produkcji” — mówi Joris. „Industrial Edge umożliwia przeniesienie przetwarzania danych poza sterownik PLC i wykonanie go na oddzielnym systemie. Dzięki temu sterowanie maszyną pozostaje stabilne, a my możemy pozyskiwać cenne informacje”.

Od PLC do chmury: bezpieczny przepływ danych”

Jan rozpoczął od analizy sieci istniejącej instalacji, a następnie pracował na stanowisku testowym w fabryce, wyposażonym w robota, sterownik PLC oraz urządzenia peryferyjne, czyli w miniaturową wersję rzeczywistej linii produkcyjnej. Na tej konfiguracji zainstalował Siemens Industrial Edge, aby przechwytywać, przetwarzać i przesyłać dane do chmur.

„Zebrałem dane dotyczące alarmów, przystanków i zdarzeń od sterowników PLC i robotów” — wyjaśnia Jan Swerts. „Zostały one następnie modelowane i wysłane do bazy danych SQL. Tam koledzy mogą wizualizować dane, aby zidentyfikować trendy i anomalie. W ten sposób położyłem podwaliny pod strukturalną poprawę wydajności maszyny”.

Most pomiędzy IT a OT

W firmie Siemens projekt był postrzegany jako doskonały przykład tego, jak może wyglądać nowoczesna przemysłowa architektura danych. „Firma DAF chciała pozyskać wgląd w swoje dane oraz udostępniać je w łatwy sposób innym platformom w sposób dostępny i bezpieczny pod względem cyberbezpieczeństwa” — wyjaśnia Julie Trappeniers, specjalista ds. sprzedaży w Siemens.

„Dzięki Siemens Industrial Edge przenosimy przetwarzanie danych ze sterownika PLC na platformę zaprojektowaną specjalnie do tego celu” — mówi Trappeniers. „Produkcja pozostaje stabilna, a jednocześnie zyskujemy wgląd pozwalający optymalizować procesy. Industrial Edge umożliwia scentralizowane zarządzanie danymi, bezpieczne aktualizacje oprogramowania, a jednocześnie łączy światy IT i OT, co jest obecnie wyzwaniem dla wielu firm”.

Badania rynku

Dla firmy DAF projekt był nie tylko interesujący technologicznie, ale także strategicznie cenny.

„Dla nas największą wartością dodaną Siemens Industry Academy jest ewolucja wraz z najnowszymi technologiami Siemens. Ponieważ nie budujemy stale nowych linii produkcyjnych, SIA oferuje możliwość odkrywania innowacji bez zakłócania produkcji. Student działa jako swego rodzaju badacz rynku na miejscu: bada, w jaki sposób nowe technologie mogą być zintegrowane z procesami i już kończąc pierwszą fazę rozwoju. To oszczędza nam czas, buduje wiedzę wewnętrzną i tworzy solidne podstawy do późniejszego wdrożenia” — mówi Joris.

Wyniki projektu były przekonujące: konfiguracja testowa wykazała, że Industrial Edge może skutecznie zbierać i przesyłać dane gotowe do analizy w Power BI. Te spostrzeżenia pomagają firmie DAF poprawić ogólną wydajność sprzętu (OEE) i strukturalnie skrócić czas przestojów. „Dzięki temu programowi wiemy teraz, że możemy bezpiecznie odblokować i wykorzystywać nasze dane do ulepszania naszych procesów” — podsumowuje Joris.

Partner strukturalny

Sukces pierwszego projektu doprowadził do kontynuacji. Firma DAF przedłożyła nowy projekt SIA w oparciu o wyniki Jana. Nowy student z Uniwersytetu w Gandawie bada teraz, w jaki sposób strumień danych zebrany za pośrednictwem Industrial Edge może dalej optymalizować procesy w fabryce.

Technologia stała się integralną częścią środowiska testowego opracowanego przez Jana i stanowi podstawę do nowych analiz. Współpraca między DAF a Siemens Industry Academy ewoluuje w ten sposób od eksploracji technologicznej do konkretnych ulepszeń w miejscu pracy — dowód na to, że program nie jest jednorazowym projektem dla DAF, ale partnerem w zakresie uczenia się innowacji strukturalnych.

Jan również patrzy wstecz z satysfakcją: „Z bliska widzimy, jak łączą się automatyzacja i dane. Moja praca miała realny wpływ, co dało mi wiele satysfakcji. Doświadczenie z Industrial Edge pomogło mi również znaleźć pierwszą pracę w firmie Actemium (inny partner Siemens). Wiedza, którą zdobyłem w DAF, doskonale pasuje do tego, co robię dzisiaj. Współpraca między DAF Trucks, Siemens i Siemens Industry Academy pokazuje, jak przemysł, środowisko akademickie i partnerzy technologiczni wzmacniają się nawzajem.