Повышение прозрачности, более высокая готовность и целевое техническое обслуживание: это были основные факторы совместного проекта Schuler Pressen GmbH и Siemens, который помогает проложить путь к цифровизации. Используя Industrial Edge, две компании превратили один из прессовых цехов Siemens в умный завод.
Первоначальная идея возникла в ситуации, напоминающей фильм: «Все началось с совещания руководства по стратегиям цифровизации. А затем участники просто сказали: „Давайте сделаем это вместе!“», — вспоминает Тобиас Грюнер.
В качестве руководителя отдела цифровизации и инфраструктуры в Siemens Large Drives Applications он отвечает за одну из основных производственных площадок компании по выпуску крупных приводов — прессовый цех Siemens в Нюрнберге. В этом цехе Siemens эксплуатирует девять различных типов прессов компании Schuler Pressen GmbH. Именно эти машины должны были быть оснащены Industrial Edge и цифровым решением Schuler.
Майкл Вайер и команда под руководством доктора Стефани Апприч работают над повышением надежности, производительности и эффективности прессовых решений с помощью цифровых сервисов.
Именно такая форма гибкого сотрудничества сделала проект особенным, поясняет Грюнер: «У нас состоялся вводный семинар, на котором команда Schuler представила первый проект решения, и мы поняли, что движемся в правильном направлении». Концепции базировались на цифровом портфеле, разработанном Schuler для поддержки своих пользователей, — говорит Майкл Вайер, руководитель проекта цифровых решений в Schuler Pressen GmbH: «Наши облачные решения уже содержат такие приложения, как Production Monitor и Press Force Monitor. Мы внедряем эти приложения как промышленные приложения на наших прессах, чтобы предоставлять пользователям информацию о состоянии производства и текущем статусе оборудования».
Изучение возможностей brownfield-проектов
Грюнер сразу увидел преимущества такого подхода. «Мы эксплуатируем несколько прессов, которые сильно отличаются друг от друга как по типу процесса, так и по жизненному циклу, что типично для завода типа brownfield. Но с помощью приложений от Schuler и Industrial Edge мы можем интегрировать все эти различные системы в одно стандартизированное решение, которое соответствует архитектуре нашей площадки и может предоставлять всю информацию, необходимую для оптимизации наших процессов». Перевод целого прессового цеха в цифровую эпоху также стал особым опытом для Вайера: «Обычно начинают с малого — с одного станка, оценивают результаты, а затем масштабируют решение на другие машины. Не в этот раз. Мы мыслили гораздо масштабнее. Это было непросто, но таким образом можно создать гораздо больше преимуществ с самого начала».
Edge в коробке: все аппаратное обеспечение системы собрано в шкафу, который легко устанавливается пользователем, а затем активируется Schuler дистанционно. «Решение Schuler для Industrial Edge»
Решение, установленное в настоящее время на заводе в Нюрнберге, отличается простотой, безопасностью и гибкостью. Все компоненты для интеграции Industrial Edge собираются компанией Schuler в готовый к использованию шкаф — «мы называем это "периферия в коробке"», — поясняет Вайер.
Шкаф содержит промышленный ПК SIMATIC со всеми необходимыми интерфейсами. Данное коробочное решение устанавливается на объекте силами Siemens, а приложения развертываются на периферийном устройстве специалистами Schuler дистанционно из штаб-квартиры в Геппингене. Централизованная система управления позволяет компании Schuler постоянно обновлять, расширять и обслуживать приложения, что делает решение исключительно универсальным — «просто умно», — говорит Грюнер. Затем периферийное устройство отправляет данные во внутреннюю сеть Siemens для последующей оценки и анализа.
По завершении проекта все девять прессов были интегрированы в решение Industrial Edge, и Грюнер со своей командой уже использовали данные машин для получения ценных аналитических выводов.
«Одним из аспектов, имеющих большое значение для наших производственных операций, является износ оборудования и инструментов», — объясняет он. «Износ оборудования — это то, что наши операторы фактически могут почувствовать, например, по изменению звука работы машины, когда инструмент затупляется. Теперь мы можем измерить этот эффект на самом деле.
Мы контролируем усилие пресса и видим, как оно постепенно увеличивается по мере роста износа. Это изменение настолько незначительно, что мы не можем обнаружить его только с помощью датчика усилия пресса, но мы видим его при анализе данных через Industrial Edge, что позволяет нам подтвердить эффективность эксплуатации нашего оборудования».
Доктор Стефани Апприч, руководитель направления облачных сервисов — Schuler Digital Suite, Schuler Pressen GmbH
«С нашими цифровыми решениями можно обнаруживать аномалии, предотвращать простои и повышать производительность».
Компания Siemens также может выбирать, какие сигналы могут передаваться в облако Schuler, где команда Schuler использует эти данные для оказания поддержки Грюнеру и его команде в оптимизации работы прессов. Это еще одна особенность, отличающая решение Schuler: пользователи всегда сохраняют полный контроль над своими данными и могут решать, какой информацией они хотят делиться.
«Мы, как производитель, лучше всех знаем свои прессы, а наши пользователи лучше всех знают свои производственные операции. Объединение этого совместного опыта с нашими цифровыми решениями помогает нам создавать новые услуги», — поясняет доктор Стефани Апприч, руководитель направления облачных сервисов — Schuler Digital Suite в компании Schuler Pressen GmbH. По словам Апприч, Schuler также извлечет выгоду из сотрудничества с Siemens в развитии этих цифровых решений: «Нам удалось продемонстрировать, как можно построить умный завод на базе наших прессов, как обнаруживать аномалии, предотвращать простои и повышать производительность. Я уверена, что этот отраслевой пример поможет убедить больше пользователей». Тем временем Вайер уже внедряет первое дополнение для прессового цеха в Нюрнберге: анализ ошибок через Industrial Edge. «И снова мы выступаем в роли первопроходцев, расширяя решение совместными усилиями, что для меня также является доказательством того, что проект действительно окупается», — заключает он.
«С самого начала планировался гораздо более широкий масштаб. Это было непросто, но таким образом можно создать гораздо большую ценность».
Digital Suite и Industrial Edge позволяют компании Schuler Pressen GmbH внедрять цифровизацию непосредственно в прессовый цех.
Решение Industrial Edge в компании Schuler Pressen GmbH опирается на проверенные промышленные компоненты из линейки SIMATIC, а также на аппаратное и программное обеспечение Siemens Industrial Edge. Приложения Industrial Edge, работающие на SIMATIC IPC227E, собирают данные с пресса и передают результаты в облако Schuler Cloud и сеть Siemens. Компактное решение хорошо подходит для простой интеграции в существующие установки, а большинство решений для прессов от Schuler уже поставляются с предустановленным пакетом. Schuler разрабатывает приложения для сбора и анализа данных в рамках своей Digital Suite.
С помощью платформы Industrial Edge стандартные приложения могут быть дополнены приложениями собственной разработки, которые затем могут быть централизованно загружены в формате docker-контейнеров через Industrial Edge Hub, находиться под управлением центральной системы Industrial Edge Management System и развертываться всего за несколько кликов на децентрализованных цеховых системах.
Комплексные механизмы безопасности обеспечивают постоянную защиту данных от несанкционированного доступа.