Hoe ver de coördinatie van productie en de MES / ERP-wereld al kan worden bereikt op weg naar Industry 4.0 blijkt uit de gezamenlijke IoT-oplossing van SAP en Mitsubishi Electric, Klanten van de automatiseringsspecialist kunnen rechtstreeks contact opnemen met het cloudplatform van de Partners verbinden SAP.

Met behulp van de daar beschikbare tools en toepassingen kunnen uw productie- en installatiegegevens winstgevend worden gebruikt. Voorspellend onderhoud en ondersteuning voor servicemonteurs door middel van augmented reality zijn slechts twee voorbeelden van de talloze mogelijkheden om de efficiëntie te verhogen die voortvloeien uit de integratie. Door de systeemfabrikant ontstaan ​​innovatieve concepten voor toegevoegde waarde in het servicegebied door de nieuwe weergave van de gebruiksgegevens van de gebruikers.

Het paradepaardje van de samenwerking tussen Mitsubishi Electric en SAP is een Mitsubishi Electric-robot met een digitaal beeld ("digital twin") van het fysieke product in het SAP Cloud Platform. De digital twin maakt de uitgebreide analyse en het gebruik van alle systeem- en procesgegevens door zowel de fabrikant als de operator mogelijk.

IT en productie moeten elkaar vinden

Een enorm obstakel voor Industry 4.0 en het Internet of Things (IoT), dat bedoeld is om voorheen ontoegankelijke data bruikbaar te maken, is nog steeds de historische scheiding van de IT-wereld en productietechnologie of “operationele technologie” (OT). Hoewel gegevensbescherming en vertrouwelijkheid topprioriteiten zijn voor informatietechnologie, is beschikbaarheid het allerbelangrijkste in de productie. Met de verbinding van voorheen gesloten productiesystemen met internet en de nieuwe verantwoordelijkheid van IT voor het beheer en de bescherming van de productiemiddelen, moeten beide partijen elkaar vinden om productief en efficiënt te werken in het tijdperk van het IoT.

Grafische HMI-bedieningsterminals voor industriële automatisering

SAP aan de IT-kant en Mitsubishi Electric aan de OT-kant moesten het eerst eens worden over gemeenschappelijke definities van termen om de automatiseringswereld van Mitsubishi Electric te kunnen verbinden met zijn PLC's, robots, motion controllers en CNC-besturingen naar het SAP Cloud Platform.

Gecentraliseerde gegevensoverdracht

Het automatiseringsplatform van Mitsubishi Electric biedt apparaatbrede transparantie. Op deze manier zijn alle gegevens toegankelijk vanaf een centrale locatie in de productie. Ook met andere automatiseringscomponenten zoals RFID-lezers, sensoren of andere besturingssystemen kunnen gegevens heel eenvoudig worden uitgewisseld. Alle gegevens worden centraal overgedragen naar de SAP IoT Services van het SAP Cloud Platform.

Het SAP Cloud Platform accepteert de data voor opslag in een Big Data Lake om deze vervolgens beschikbaar te maken voor alle applicaties en diensten van het Cloud Platform. Kortetermijngegevens, bijvoorbeeld de tijdreeks van de afgelopen vier weken, worden opgeslagen in een in-memory database om snelle toegang mogelijk te maken. De historische gegevens worden beheerd in goedkopere klassieke big data-opslag. Het beheer van de grote hoeveelheden data wordt aangeboden via het SAP Cloud Platform as a service (PaaS). H. de gebruiker hoeft geen big data-architectuur op te zetten en te gebruiken in zijn eigen datacenter.

Directe IT-verbinding met productie

Het bijzondere en de aanzienlijke vereenvoudiging van de automatiseringsoplossing is de directe verbinding met de productie zonder tussenkomst van anderen gateways. De eigen technologie van het automatiseringsbedrijf en het omzeilen van Windows-gebaseerde systemen zorgen voor een hoog beveiligingsniveau (cybersecurity) van de systemen. Als alternatief en bij andere fabrikanten wordt de verbinding gemaakt met een softwaregateway OPC UA.

Voor de koppeling met SAP is de Programmeerplatform "iQ Works' door Mitsubishi Electric definieerde een datastructuur voor de gegevens die naar het SAP Cloud Platform moeten worden verzonden. Voor de vitrine werden 1000 meetwaarden opgegeven; de grootte van de gegevensstructuur kan echter vrij worden gekozen. Nu moeten alleen het IP-adres van de Cloud Platform IoT Services en de inloggegevens (naam, wachtwoord) worden geparametreerd op de communicatie-interface C Application Server. Daarna worden de gegevens continu uitgewisseld, doorgaans elke 500 ms. Andere datastructuren met verschillende transmissie-intervallen kunnen natuurlijk worden gedefinieerd. De gebeurtenisgestuurde overdracht van individuele gegevens is parallel mogelijk.

Digital twin slaat een brug over systemen die over de hele wereld zijn geïnstalleerd

In de cloud wordt deze informatie gedistribueerd naar de verschillende applicaties. De diensten die hier worden aangeboden omvatten analysetools voor het evalueren van foutcodes, machine learning-services, ontwikkelingsservices voor de cross-device ontwikkeling van uw eigen applicaties en integratieservices voor de lokale SAP ERP-systemen. De geëvalueerde gegevens worden vervolgens eenvoudig teruggestuurd naar de automatiseringswereld in een vooraf gedefinieerde gegevensstructuur.

De datastructuren voor verzenden en ontvangen worden gezamenlijk bepaald door de IT- en OT-teams. Voor de robotcel werd alleen een voldoende grote dataruimte gedefinieerd en geleidelijk gevuld met leven. De meetwaarden en eigenschappen werden gedefinieerd met behulp van een gegevenstabel die in de cloud werd gedeeld. De uitgewisselde waarden kunnen direct worden gecontroleerd en gevisualiseerd met de tools van de IoT Services. Ze distribueren de gegevens naar de direct bruikbare applicaties voor bewaking op afstand, voorspellend onderhoud, dashboardweergave, enz.

Digital twin opent businessmodellen

De digitale tweeling is het punt waar alle informatie over een asset, van de CAD-gegevens tot de live-cyclusinformatie, wordt samengebracht. Hier kunnen ook parameters, programma's en bibliotheken over de automatiseringsapparaten worden opgeslagen. Op deze manier kan geautomatiseerde gegevensuitwisseling worden geïmplementeerd van ontwerp tot simulatie. "Eigenlijk is de 'Digital Twin' ouderwets", zegt Adrian Langlouis, Solution Architect, Discrete Industries bij SAP. “Fabrikanten van intelligente apparaten gebruiken het digitale beeld van hun servicemodule voor service en systeembeheerders gebruiken hun onderhoudsmodule om de onderhoudsintervallen te definiëren.” Tot nu toe hadden fabrikanten en operators elk een eenzijdige kijk op de processen in hun eigen modules; in de toekomst zouden ze hun inhoud met elkaar moeten delen.

Moderne digitale tweeling

“Een moderne digital twin ontstaat wanneer informatie over het fysieke product wordt uitgewisseld tussen alle betrokken partijen op een cloudplatform zoals het SAP Asset Intelligence Network. Fabrikanten, servicepartners en systeembeheerders krijgen elk een geïndividualiseerd beeld van het systeem”, legt Adrian Langlouis uit.

Ctrlx automatiseringsplatform | Innovaties & verdere ontwikkelingen

De fabrikant kan de digital twin in het asset-netwerk gebruiken als serviceportaal, waar hij documentatie, 3D-modellen, onderhoudsinstructies of gezondheidsscores van het systeem kan verstrekken en zelfbedieningsfuncties voor de klant kan opzetten, bijvoorbeeld het direct bestellen van Reserveonderdelen door te selecteren uit het 3D-model.

Installatie-exploitanten krijgen een uniform beeld van het digitale machinebestand en kunnen indien nodig direct in het klantenportaal een serviceticket aanmaken en reserveonderdelen bestellen bij de oorspronkelijke fabrikant of via een aangesloten 3D-printmarktplaats van SAP. Aan de kant van de fabrikant is er potentieel voor optimalisatie door geen bedrukbare langzaam bewegende items op voorraad te houden.

Onderhoud optimaliseren met voorspellend onderhoud

Door historische machinegegevens van de controller en sensoren te analyseren, kunnen afwijkingen en foutpatronen worden geïdentificeerd en gebruikt om systemen te bewaken en onderhoudscycli te optimaliseren. De SAP Predictive Maintenance and Service-oplossing biedt de nodige datamodellen en algoritmen voor het trainen van de modellen en het monitoren van de systemen met behulp van regelmatig berekende en gevisualiseerde gezondheidsscores, evenals integratie in de onderhouds- en serviceoplossingen van SAP.

Fabrikanten met een groot aantal identieke machines bij hun klanten kunnen dankzij de steekproefomvang een bijzonder solide datasituatie voor de gezondheidsscore leveren en zelf monitoring en voorspellend onderhoud als service aanbieden of het onderhoud voor de klant vereenvoudigen. In ieder geval kunnen onderhoudscycli worden geoptimaliseerd en kunnen in sommige gevallen aanzienlijke kosten worden bespaard. Wat de database betreft, zijn onderhoud van de kant van de operator en service van de kant van de fabrikant niets meer dan twee kanten van dezelfde medaille.

Gezien het tekort aan geschoolde arbeidskrachten in de industrie, vinden serviceorganisaties of onderhoudsafdelingen het moeilijk wanneer ervaren medewerkers met pensioen gaan of het bedrijf verlaten. Het gebruik van augmented reality (AR) bij onderhoudswerkzaamheden biedt een uitweg uit dit dilemma. Als je onderhoudsinstructies stap voor stap visualiseert via een 3D-model met een data glazen, kunnen ook complexere onderhoudstaken aan onervaren medewerkers worden toevertrouwd. Als er toch ondersteuning nodig is, kan een ervaren technicus via video worden aangesloten en de collega ter plaatse op het werk ondersteunen.

metavers | Mijn eerste ervaring met de Iguversum

Bij de showcase van SAP en Mitsubishi Electric kan de technicus een mobiel apparaat zoals een industriële tablet direct op de robot houden en wordt het 3D-model voor het fysieke product weergegeven. Het 3D-model laat hem zien welk onderdeel vervangen moet worden en hoe verder te gaan. AR-technologie kan het werk van de servicemonteur sterk vereenvoudigen en optimaliseren.

Apparatuur als een service (EaaS)

Dankzij de volledige koppeling met de apparaatgegevens en monitoring op afstand kunnen systeemfabrikanten zich positioneren als full-service providers die al hun diensten vastleggen in service level agreements en verantwoordelijkheid nemen voor het onderhoud en de beschikbaarheid van de systemen. Terwijl productiebedrijven niet-productieve activiteiten kunnen uitbesteden en zich kunnen concentreren op activiteiten met toegevoegde waarde, profiteert de fabrikant van klantenloyaliteit en betere continuïteit en duurzaamheid van hun inkomstenstromen.

Op basis van universele gegevenstransparantie kunnen, als u goed nadenkt, nieuwe bedrijfsmodellen worden ontwikkeld, weg van de verkoop van apparaten en naar serviceaanbiedingen zoals "pay-per-use". De machine of het systeem blijft het eigendom en de verantwoordelijkheid van de fabrikant, die de prestaties of output berekent op basis van een metriek voor de klant. Bestaande voorbeelden uit de branche zijn het aantal afgedrukte pagina's op drukmachines, draaiuren op bouwmachines en de hoeveelheid perslucht Compressoreen.

“Ik zie een heel duidelijk businessmodel in het feit dat klanten het systeem misschien niet meer kopen omdat de investering voor hen te hoog is. In plaats daarvan maken ze gebruik van de dienst, die wordt gefactureerd volgens een pay-per-use-model, specifiek daar waar toegevoegde waarde wordt gegenereerd voor de klant. Hierin ligt een enorm potentieel voor ons, onze klanten en hun klanten om nieuwe bedrijfsmodellen op te zetten”, beschrijft Thomas Lantermann, Senior Solution Consultant bij Mitsubishi Electric, zijn visie. De klant krijgt een allround zorgeloos pakket met gegarandeerde beschikbaarheid als onderdeel van Service Level Agreements (SLA's).

Misschien ben je ook geïnteresseerd in...

Kunstmatige intelligentie | trends en ontwikkelingen

Kunstmatige intelligentie (AI) zal ons leven veranderen op manieren die we nooit voor mogelijk hadden gehouden. Het...

Voorspellend onderhoud voor robotica, machines en systemen

Met kunstmatige intelligentie (AI) ben je vooraf al slim. Mitsubishi Electric gebruikt zijn eigen AI...

Mitsubishi Elektrisch | De wereld automatiseren

Mitsubishi Electric News: Een meisje in een rode jurk wijst de weg naar duurzame productie bij het automatiseringsbedrijf....

Cobot | Ontdek collaboratieve robots als nieuwe medewerker

De introductie van cobots of collaboratieve robots in productiehallen is in volle gang. Deze revolutionaire...

Intelligente CNC-besturing voor werktuigmachines

Mitsubishi Electric laat zien hoe werktuigmachines in genetwerkte productiesystemen, met intelligente CNC-besturing, ...

productie van batterijen | Feiten en technologieën

Hoogwaardige voertuigaccu's voor elektromobiliteit worden vervaardigd in sterk geautomatiseerde processen. Zoals de...