A DAF Trucks e a SIA desenvolvem uma produção inteligente

Jan Swerts, um estudante do Campus Diepenbeek da KU Leuven, analisou na sua tese de mestrado como é que o fabricante de camiões poderia analisar mais facilmente os dados dos controladores lógicos programáveis (PLC) utilizando o Siemens Industrial Edge e disponibilizá-los a outras plataformas. As suas conclusões são promissoras: a plataforma de TI aberta oferece uma solução escalável que fornece as informações necessárias para garantir uma produção eficiente e preparada para o futuro.

A fábrica da DAF Trucks em Westerlo é um dos ambientes de produção mais automatizados da Bélgica. Na fábrica de cabinas, as cabinas dos camiões são montadas em três fases: soldadura, pintura e acabamento. A oficina de carroçaria, em particular — onde 145 robôs, supervisionados por mais de 25 controladores lógicos programáveis (PLC) da Siemens, soldam as cabinas — exige a máxima fiabilidade e desempenho.

O enorme volume de dados gerados por estas máquinas torna este departamento um ambiente de teste ideal para estudar como é que a DAF pode extrair de forma mais eficiente os dados do PLC para análise. Para o fabricante de camiões, este foi o caso perfeito para uma nova colaboração com a Siemens Industry Academy.

O processamento de dados como alavanca

“O ponto de partida foi simples”, explica Joris, engenheiro de automação da DAF Trucks. “Queríamos obter mais informações a partir dos dados das nossas máquinas para otimizar o desempenho: onde ocorrem as falhas, com que frequência, quanto tempo duram e qual é o impacto na produtividade? A informação já se encontrava nos PLC, mas extraí-la era um processo demorado. Utilizávamos as nossas próprias soluções com PLC, servidores e bases de dados adicionais, mas esta abordagem não era escalável e exigia uma manutenção significativa. Procurávamos uma forma de fazer isto de forma automática, segura e eficiente”.

No âmbito do seu percurso na Siemens Industry Academy, Jan Swerts foi encarregado de investigar como o Industrial Edge poderia desempenhar essa função. “Queríamos uma melhor visibilidade dos dados da nossa célula de soldadura sem interromper a produção”, afirma Joris. “O Industrial Edge permite transferir o processamento de dados para fora do PLC e executá-lo num sistema separado. Isto mantém o controlo da máquina estável, ao mesmo tempo que nos permite recolher informações valiosas.”

Do PLC à nuvem: um fluxo de dados seguro

Jan começou por realizar uma análise da rede da instalação existente e, em seguida, trabalhou numa célula de teste na fábrica, equipada com um robô, um PLC e equipamento periférico — uma versão em miniatura da linha de produção real. Nesta configuração, instalou o Industrial Edge para capturar, processar e transmitir dados para a nuvem.

“Recolhi dados sobre alarmes, paragens e eventos a partir de PLC e robôs”, explica Jan Swerts. “Esses dados foram depois modelados e enviados para uma base de dados SQL. Aí, os colegas podem visualizar os dados para identificar tendências e anomalias. Desta forma, lancei as bases para melhorias estruturais no desempenho das máquinas.”

Uma ponte entre TI e TO

Na Siemens, o projeto foi visto como um exemplo perfeito do que pode ser uma arquitetura de dados industrial moderna. “A DAF pretendia obter informações a partir dos seus dados e disponibilizá-los facilmente a outras plataformas de forma acessível e segura do ponto de vista cibernético”, explica Julie Trappeniers, especialista de vendas da Siemens.

“Com o Industrial Edge, transfere-se o processamento de dados do PLC para uma plataforma especificamente concebida para esse fim”, afirma Trappeniers. “A produção mantém-se estável enquanto se obtêm informações para otimizar os processos. O Industrial Edge permite uma gestão centralizada dos dados, atualizações de software seguras e, ao mesmo tempo, liga os mundos da TI e da TO — algo com que muitas empresas se debatem atualmente.”

Estudo de mercado

Para a DAF, o projeto não só era interessante do ponto de vista tecnológico, como também tinha um grande valor estratégico.

“Para nós, o maior valor acrescentado da Siemens Industry Academy reside na possibilidade de evoluir a par das mais recentes tecnologias da Siemens. Uma vez que não construímos constantemente novas linhas de produção, a SIA oferece a oportunidade de explorar inovações sem interromper a produção. O aluno desempenha o papel de uma espécie de investigador de mercado no local: estuda como a nova tecnologia pode ser integrada nos processos e conclui já a primeira fase de desenvolvimento. Isto poupa-nos tempo, desenvolve o conhecimento interno e cria uma base sólida para uma implementação posterior”, afirma Joris.

Os resultados do projeto foram convincentes: a configuração de teste demonstrou que o Industrial Edge conseguia recolher e transmitir dados de forma eficiente, prontos para análise no Power BI. Estas informações ajudam a DAF a melhorar a eficiência global do equipamento (OEE) e a reduzir estruturalmente o tempo de inatividade. “Graças a este programa, sabemos agora que podemos aceder e utilizar os nossos dados de forma segura para melhorar os nossos processos”, conclui Joris.

Um parceiro estrutural

O sucesso do primeiro projeto deu origem a uma continuação. A DAF apresentou um novo projeto SIA com base nos resultados do Jan. Um novo estudante da Universidade de Ghent está agora a estudar como é que o fluxo de dados recolhido através do Industrial Edge pode otimizar ainda mais os processos na fábrica.

A tecnologia tornou-se parte integrante do ambiente de testes desenvolvido por Jan e constitui a base para novas análises. A colaboração entre a DAF e a Siemens Industry Academy está, assim, a evoluir da exploração tecnológica para melhorias concretas no local de trabalho — prova de que o programa não é um projeto pontual para a DAF, mas sim um parceiro estrutural de aprendizagem em inovação.

Jan também recorda com satisfação: “Vemos de perto como a automação e os dados se complementam. O meu trabalho teve um impacto real, o que me deu muita satisfação. A experiência com a Industrial Edge também me ajudou a conseguir o meu primeiro emprego na Actemium, outro parceiro da Siemens. Os conhecimentos que adquiri na DAF correspondem na perfeição ao que faço hoje. A colaboração entre a DAF Trucks, a Siemens e a Siemens Industry Academy demonstra como é que o setor industrial, o meio académico e os parceiros tecnológicos se reforçam mutuamente.”