Dati digitali dei processi gemelli nel cloud

mitsubishi70918 Fino a che punto il coordinamento della produzione e del mondo MES / ERP può già essere raggiunto sulla strada per l'Industria 4.0 è dimostrato dalla soluzione IoT congiunta di SAP e Mitsubishi Electric, I clienti dello specialista dell'automazione possono contattare direttamente la piattaforma cloud di I partner connettono SAP.

Con l'aiuto degli strumenti e delle applicazioni disponibili, i dati di produzione e dell'impianto possono essere utilizzati in modo redditizio. La manutenzione predittiva e il supporto per i tecnici dell'assistenza tramite la realtà aumentata sono solo due esempi delle numerose possibilità di aumentare l'efficienza che derivano dall'integrazione. Da parte del produttore del sistema si aprono concetti innovativi per la creazione di valore nell'area dei servizi attraverso la nuova visualizzazione dei dati utente.

mitsubishi20918 La vetrina della collaborazione tra Mitsubishi Electric e SAP è un robot Mitsubishi Electric con un'immagine digitale ("digital twin") del prodotto fisico nella SAP Cloud Platform. Il gemello digitale consente l'analisi e l'uso estensivi di tutti i dati di sistema e di processo sia dal produttore che dall'operatore.

IT e produzione devono trovarsi

Un enorme ostacolo all'Industria 4.0 e all'Internet of Things (IoT), che dovrebbero rendere utilizzabili dati precedentemente inaccessibili, è ancora la storica separazione tra il mondo IT e la tecnologia di produzione o "Operational Technology" (OT). Mentre la protezione dei dati e la riservatezza sono le massime priorità per la tecnologia dell'informazione, la disponibilità è l'essenza e il punto finale della produzione. Con la connessione a Internet di sistemi di produzione precedentemente chiusi e la nuova responsabilità dell'IT per la gestione e la protezione delle risorse di produzione, entrambe le parti devono trovarsi per lavorare in modo produttivo ed efficiente nell'era dell'IoT.

Terminali operatore HMI grafici per l'automazione industriale

SAP lato IT e Mitsubishi Electric lato OT hanno dovuto prima concordare definizioni comuni di termini per poter collegare il mondo dell'automazione Mitsubishi Electric con i suoi PLC, robot, motion controller e Controlli CNC alla piattaforma SAP Cloud.

Trasferimento dati centralizzato

La piattaforma di automazione Mitsubishi Electric offre trasparenza a livello di dispositivo. Ciò significa che è possibile accedere a tutti i dati da un punto centrale della produzione. Anche lo scambio di dati con altri componenti di automazione come lettori RFID, sensori o altri sistemi di controllo è molto semplice. Tutti i dati vengono trasferiti centralmente ai servizi SAP IoT della SAP Cloud Platform.

mitsubishi10918 La SAP Cloud Platform rileva i dati per l'archiviazione in un Big Data Lake al fine di renderli disponibili a tutte le applicazioni e servizi della Cloud Platform. I dati a breve termine, ad esempio le serie temporali delle ultime quattro settimane, vengono archiviati in un database in memoria per consentire un accesso rapido. I dati storici vengono gestiti in un classico storage big data più economico. La gestione di grandi quantità di dati è offerta come servizio (PaaS) tramite SAP Cloud Platform, i. H. l'utente non deve configurare e gestire un'architettura di big data nel proprio data center.

Collegamento IT diretto alla produzione

La particolarità e la notevole semplificazione della soluzione di automazione è il collegamento diretto alla produzione senza l'utilizzo di altri Gateway. La tecnologia proprietaria dell'azienda di automazione e l'elusione dei sistemi basati su Windows garantiscono un elevato livello di sicurezza (cyber security) dei sistemi. In alternativa e con altri produttori, la connessione viene effettuata con un gateway software OPC UA.

Per la connessione a SAP, il Piattaforma di programmazione “iQ Works“Mitsubishi Electric ha definito una struttura dati per i dati da inviare a SAP Cloud Platform. Sono stati forniti 1000 valori misurati per la vetrina; tuttavia, la dimensione della struttura dati può essere selezionata liberamente. Ora solo l'indirizzo IP dei servizi IoT di Cloud Platform e i dati di accesso (nome, password) devono essere parametrizzati sull'interfaccia di comunicazione C Application Server. Quindi i dati vengono scambiati continuamente, in genere ogni 500 ms. Naturalmente è possibile definire altre strutture dati con intervalli di trasmissione differenti. La trasmissione controllata dagli eventi di dati individuali è possibile in parallelo.

Il gemello digitale costruisce un ponte sui sistemi installati in tutto il mondo

Nel cloud, queste informazioni vengono distribuite alle varie applicazioni. I servizi qui offerti includono strumenti di analisi per la valutazione dei codici di errore, servizi di machine learning, servizi di sviluppo per lo sviluppo cross-device delle proprie applicazioni e servizi di integrazione per i sistemi SAP ERP locali. I dati valutati vengono quindi semplicemente ritrasferiti nel mondo dell'automazione in una struttura dati predefinita.

Le strutture dei dati per l'invio e la ricezione sono determinate congiuntamente dai team IT e OT. Per la cella robotica è stata definita solo una data room sufficientemente grande e gradualmente riempita di vita. I valori e le proprietà di misurazione sono stati definiti utilizzando una tabella dati condivisa nel cloud. I valori scambiati possono essere verificati e visualizzati direttamente con gli strumenti dei Servizi IoT. Distribuisci i dati alle applicazioni immediatamente utilizzabili per il monitoraggio remoto, la manutenzione predittiva, la presentazione del dashboard, ecc.

Il gemello digitale apre modelli di business

Il gemello digitale è il punto in cui vengono riunite tutte le informazioni su una risorsa dai dati CAD alle informazioni sul ciclo in tempo reale. Qui possono essere memorizzati anche parametri, programmi e librerie dei dispositivi di automazione. Ciò consente lo scambio automatizzato di dati dalla costruzione alla simulazione. "In realtà, il" gemello digitale "è vecchio", afferma Adrian Langlouis, Solution Architect, Discrete Industries di SAP. "I produttori di dispositivi intelligenti utilizzano l'immagine digitale del loro modulo di servizio per l'assistenza e gli operatori di sistema utilizzano il loro modulo di manutenzione per definire gli intervalli di manutenzione". Finora, i produttori e gli operatori hanno avuto una visione unilaterale dei processi nei propri moduli; in futuro dovrebbero condividere i loro contenuti tra loro.

Gemello digitale moderno

“Un gemello digitale moderno viene creato quando le informazioni sul prodotto fisico vengono scambiate tra tutte le parti coinvolte su una piattaforma cloud come SAP Asset Intelligence Network. Produttori, partner di servizio e operatori di sistema hanno ciascuno una visione personalizzata del sistema ", spiega Adrian Langlouis.

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Il produttore può utilizzare il gemello digitale nella rete di asset come un portale di servizi, dove può fornire documentazione, modelli 3D, istruzioni di manutenzione o punteggi di integrità per il sistema e impostare funzioni self-service per il cliente, come l'ordinazione diretta di Ricambi tramite selezione sul modello 3D.

Gli operatori dell'impianto ricevono una visualizzazione uniforme del file della macchina digitale e, se necessario, possono creare un ticket di servizio direttamente nel portale clienti e ordinare parti di ricambio dal produttore originale o tramite un marketplace di stampa 3D connesso da SAP. Dal punto di vista del produttore, esiste il potenziale per l'ottimizzazione rinunciando allo stoccaggio di slow movers stampabili.

Ottimizzazione della manutenzione con la manutenzione predittiva

Analizzando i dati storici della macchina dal controllo e dai sensori, è possibile riconoscere deviazioni e schemi di errore e utilizzarli per monitorare i sistemi e ottimizzare i cicli di manutenzione. La soluzione SAP Predictive Maintenance and Service fornisce i modelli di dati e gli algoritmi necessari per l'addestramento dei modelli e il monitoraggio dei sistemi attraverso punteggi di integrità calcolati e visualizzati regolarmente, nonché l'integrazione nelle soluzioni di manutenzione e assistenza di SAP.

I produttori con un gran numero di macchine identiche presso le sedi dei loro clienti possono utilizzare la dimensione del campione per fornire dati particolarmente solidi per il punteggio di integrità e offrire essi stessi il monitoraggio e la manutenzione predittiva come servizio o semplificare la manutenzione per il cliente. In ogni caso, i cicli di manutenzione possono essere ottimizzati e in alcuni casi un notevole risparmio sui costi. Per quanto riguarda il database, la valigetta manutenzione lato operatore e la valigetta servizi lato produttore non sono altro che due facce della stessa medaglia.

Data la carenza di lavoratori qualificati nel settore, le organizzazioni di servizi o i reparti di manutenzione trovano difficoltà quando dipendenti esperti vanno in pensione o lasciano l'azienda. L'uso della realtà aumentata (AR) per i lavori di manutenzione offre una via d'uscita a questo dilemma. Se visualizzi le istruzioni di manutenzione passo dopo passo tramite un modello 3D con a bicchieri di dati, le attività di manutenzione più complesse possono essere assegnate anche a dipendenti inesperti. Se il supporto è ancora necessario, un tecnico esperto può essere collegato tramite video e supportare il collega sul posto al lavoro.

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Nella vetrina di SAP e Mitsubishi Electric, il tecnico può tenere un dispositivo mobile come un tablet industriale direttamente sul robot e il modello 3D viene visualizzato davanti al prodotto fisico. Il modello 3D gli mostra quale parte deve essere sostituita e come procedere. La tecnologia AR può semplificare e ottimizzare estremamente il lavoro del tecnico dell'assistenza.

Attrezzatura come servizio (EaaS)

Grazie alla completa connessione ai dati del dispositivo e al monitoraggio remoto, i produttori di sistemi possono posizionarsi come fornitori di servizi completi che memorizzano tutti i loro servizi in accordi sul livello di servizio e si assumono la responsabilità della manutenzione e della disponibilità dei sistemi. Mentre le aziende manifatturiere possono esternalizzare attività improduttive e concentrarsi su attività di creazione di valore, i produttori traggono vantaggio dalla fedeltà dei clienti e da una migliore continuità e sostenibilità dei loro flussi di vendita.

Sulla base della trasparenza universale dei dati, se ci pensi bene, nuovi modelli di business possono essere sviluppati a partire dalla vendita di dispositivi e verso offerte di servizi come il "pay-per-use". La macchina o il sistema rimane di proprietà e responsabilità del produttore, che calcola le prestazioni o la produzione in base a una metrica per il cliente. Esempi esistenti nel settore sono il numero di pagine stampate sulle macchine da stampa, le ore di funzionamento sulle macchine edili e la quantità di aria compressa compressores.

“Vedo un modello di business molto chiaro nel fatto che i clienti potrebbero non acquistare più il sistema perché l'investimento è troppo alto per loro. Invece, utilizzano il servizio, che viene fatturato secondo un modello pay-per-use, ovunque venga generato valore aggiunto per il cliente. Per noi, i nostri clienti e, a sua volta, i loro clienti, questo offre un enorme potenziale per lo sviluppo di nuovi modelli di business ", afferma Thomas Lantermann, Senior Solution Consultant di Mitsubishi Electric, descrivendo la sua visione. Il cliente riceve un pacchetto completo e spensierato con disponibilità garantita dagli accordi sul livello di servizio (SLA).