De Smart Factory van Industry 4.0 draait helemaal om die gegevens

Overweldigd door de digitale belofte van Industrie 4.0? Wees niet. Bij de slimme fabriek draait het allemaal om het verkrijgen van nauwkeurige en nauwkeurige informatie die fabrikanten zou moeten helpen meer onderdelen te produceren en grote gereedschaps- en bewerkingsproblemen te helpen elimineren.

De slimme fabriek:hij was overal op de International Manufacturing Technology Show 2018. Van het besturen van een CNC-machine met spraakopdrachten tot grote gereedschapsmakers die uitbreiden naar software en digitale bewerking, nieuwe richtingen zijn aangebroken. Internet-enabled technologie is een belangrijk onderdeel van de toekomst voor de industrie.

Waarom? Omdat het nu mogelijk is om preciezere informatie over operaties te extraheren dan ooit tevoren.

Sensoren zijn niet nieuw. Ook radiofrequentie-identificatie is niet nieuw. Maar operationele informatie met veel meer context die gemakkelijk kan worden verspreid en gebruikt is nieuwe, laten we zeggen industriële productiebronnen.

"Vandaag is het 'internetmoment' voor productie", zegt Graham Immerman, directeur marketing bij MachineMetrics in een interview met Better MRO. "Terwijl veel industrieën hun 'internetmoment' 10 jaar of langer geleden hadden, heeft de productie nu zijn tijd."

"Data is de levensader voor de fabriek van de toekomst", schrijft Tom Leeson, een productie-expert, in de Open Text-post "Six Trends Challenging the Factory of the Future."

Leeson werpt gegevens in deze technologische context:"Door toegepaste AI en geavanceerde analyses zullen gegevens alle processen aansturen, operationele fouten detecteren, gebruikersfeedback geven en het volume en de kwaliteit van de productie-output verbeteren."

Ondanks het technologisch zware jargon over Internet 4.0, geloven fabrikanten ook in zijn belofte. Volgens onderzoek van Capgemini zei 76 procent van de fabrikanten in 2017 dat er initiatieven voor slimme fabrieken lopen of worden uitgewerkt. Meer dan 55 procent van hen investeerde 100 miljoen dollar. Helaas was slechts 14 procent tevreden met hun inspanningen.

De kneep? Adoptie kost moeite, wat investeringen en tijd betekent.

Nauwkeurige en volledige gegevens zijn de motor van de Smart Factory

"Een fabrieksvloer met potentieel duizenden aangesloten apparaten heeft nu aanzienlijke waarde vanuit dataoogpunt", zegt Raj Batra, president van de digitale fabrieksdivisie voor Siemens in de VS, in een IOT Evolution World-artikel. "De vraag is, terwijl u deze gegevens nu kunt verzamelen, hoe analyseert u deze en maakt u ze zinvol en waardevol voor uw bedrijfsdoelstellingen?"

Het is een legitieme vraag. Er is zoveel dat kan worden geanalyseerd, dus het is niet per se eenvoudig om van alle gegevens een samenhangend besluitvormingsverhaal te maken. Het vereist wat meer systemen en vaardigheden van de informatietechnologiewereld - en nieuwe manieren van denken over hoe alles samenwerkt in een traditionele operationele technologiewereld.

Wat verandert er niet? De druk om meer onderdelen in minder tijd te leveren.

Hulp nodig bij het vergroten van de output van het maken van onderdelen? Lees " 5 manieren om de levensduur van het gereedschap te verlengen en de productiviteit te verhogen .”

Nauwkeurigere bewerkings- en gereedschapsinformatie kan daarbij helpen, maar zonder gegevensnauwkeurigheid kan het een uitdaging zijn. Tegenwoordig leggen veel fabrikanten relevante machinegegevens vast op whiteboards en stukjes papier, zegt Immerman. Maar als je eenmaal begint die informatie te netwerken en transparant te maken, kunnen de gegevens op meer manieren nuttig worden - en voor meer teams dan alleen degenen die in de buurt van het whiteboard staan.

“Ik kan u inzicht geven in onze gegevens (MachineMetrics):de meeste fabrikanten denken dat ze met ongeveer 60 tot 80 procent capaciteit en gebruik van hun apparatuur werken. Die cijfers kloppen totaal niet”, zegt Immerman. “De gemiddelde machinebezetting in de hele industrie is 27 procent. Er is een enorm verschil tussen wat er werkelijk op de werkvloer gebeurt en wat fabrikanten denken dat er in hun bedrijf gebeurt.”

In die verbinding zitten data, zegt Immerman.

Er is gewoon een gebrek aan zichtbaarheid op de werkvloer, een gebrek aan data-integratie tussen de werkvloer en andere onderdelen van hun bedrijfssysteem, of het nu gaat om het enterprise resource planning (ERP)-systeem, kwaliteit of assemblage, of bewerking of tooling.

“De waarheid zit in de data, en de meeste mensen hebben niet de data om de waarheid te vertellen. Dit is dus de stand van zaken in de sector”, zegt Immerman.

De Smart Factory Data-uitdaging:het volume van discrete productiesystemen

De gegevens van Capgemini springen er echt uit:slechts 14 procent van de bedrijven is tevreden met de resultaten van slimme fabrieken?

Dit is waarom:totale zichtbaarheid van het hele operationele ecosysteem is moeilijk - en voor veel fabrikanten voelt het overweldigend.

"Bedrijven reageren en zeggen dingen als:'Dus wat je me vertelt is dat ik deze hele digitale fabriek moet bouwen? En ik moet acht verschillende soorten software implementeren? En hoe ga ik dat in godsnaam doen?'", zegt Immerman.

Of gegevens nu afkomstig zijn van ERP (enterprise resource planning), kwaliteitssystemen, coördinatenmeetmachines (CMMS), inspectiegegevens, assemblagesystemen, CNC-bewerkingscellen, gereedschap - en verschillende andere productieprocessen - er is veel te weten en zichtbaar te maken, legt uit Immerman.

"Een van de meer dringende uitdagingen is de enorme hoeveelheid gegevens die een slimme fabriek met zich meebrengt", zegt het digitale beveiligingsbedrijf Trend Micro in de blogpost "A Look Into Smart Factories:A Model of IIoT Innovation". "Vanwege deze [enorme hoeveelheid gegevens] moet de onderneming protocollen en systemen hebben voor het juiste gebruik en de juiste verwerking van zo'n grote hoeveelheid gegevens voordat een slimme fabriek wordt opgezet."

Een plek om te beginnen:de machinegegevens op de PLC isoleren en ermee werken

Het is misschien niet in ieders belang om te proberen de hele Industrie 4.0 in één keer aan te pakken. Een slimme fabriek kan tot leven komen door klein te beginnen met machines voor het maken van onderdelen op de werkvloer.

In het geval van MachineMetrics haalt het gegevens rechtstreeks uit de PLC van machines en verzendt het informatie via een klein draadloos "edge" apparaat. De informatie wordt versleuteld en gedistribueerd via een beveiligde cloud die door klanten kan worden bekeken. In de kern is MachineMetrics een analyseplatform dat productiegegevens, systeemgezondheid voor onderhoudsteams en externe services biedt voor fabrikanten van originele apparatuur en distributeurs van apparatuur.

"Dus we krijgen het aantal onderdelen en we krijgen tot 200 gegevenspunten van de PLC ... We krijgen ook gegevens over de bewerkingsmachine, zoals in welk gereedschap wordt gebruikt", zegt Immerman. "We krijgen informatie over de belasting, de druk op de spil ... We krijgen de alarmen rechtstreeks van de machine."

Dit zijn prestatie- en beschikbaarheidsgegevens. In essentie:het hoe, het wat en het waarom. Met al deze gegevens kunnen bedrijven zichzelf helpen downtime te voorkomen en vragen te beantwoorden, zoals:

• Zijn onze machines defect omdat we van gereedschap wisselen?
• Zijn de machines niet beschikbaar omdat het te lang duurt om ze in te stellen?
• Hebben we verkeerd ingeschat hoe lang de klus zou duren?

"Je hebt gehoord van OEE (algemene effectiviteit van apparatuur)?" vraagt ​​Immerman. “Als we met onze klanten werken, merken we vaak dat de belangrijkste reden waarom machines onderbenut worden, is dat hun prestatieverwachtingen volledig onnauwkeurig zijn … Wat zijn de verwachte cyclustijden voor elk geproduceerd onderdeel? Hoe lang moeten opstellingen zijn? Hoeveel onderdelen denken we te kunnen produceren in een bepaalde ploeg?”

Prestatieverwachtingen worden gedreven door een ERP-systeem, zegt Immerman, en als het onnauwkeurig is, "laat er veel op tafel liggen voor andere bedrijven om uw bedrijf over te nemen."

Uiteindelijk gaat de slimme fabriek over het helpen van fabrikanten om te verbeteren, tijd te besparen en betere beslissingen te nemen met de beste informatie die kan worden gedeeld.

MachineMetrics zegt dat alle fabrikanten slechts 27 procent van hun machinecapaciteit gebruiken. Geloof je dat? Reageer op het forum. [registratie vereist]