Obr. 1: Tieto CNC stroje obsahujú niekoľko dátových záznamov vytváraných v reálnom čase, ako je napr. posuv, trajektória nástroja, smer a rýchlosť servomotorov.
Hirotec vyrába dvere pre automobily a výfukové systémy vozidla v 26 výrobných závodoch po celom svete, pričom medzi jeho zákazníkov patria General Motors, Mazda a iní. Spoločnosť ročne vyrobí a dodá okolo 7 miliónov dverí a 1,5 milióna výfukových systémov. V minulom roku sa začali zamýšľať nad tým, ako sa posunúť od reaktívnej údržby k systému postavenom na cloudovej platforme a ako im to môže pomôcť pri zlepšovaní monitorovania stavu CNC strojov vo svojom závode v Detroite.
Výrobný závod v Detroite závisí od CNC strojov, ktoré obrábajú komponenty pre dverové aj výfukové systémy. Takýto typ výroby pozostáva z veľkého počtu premenných generovaných v reálnom čase, ako je napr. posuv, trajektória nástroja, smer či rýchlosť servomotorov.
Aby sa im podarilo napĺňať dlhodobú víziu v oblasti nasadzovania priemyselného internetu vecí, nadviazala spoločnosť Hirotec spoluprácu so spoločnosť PTC s názvom Svižný šprint, ktorá mala trvať šesť týždňov. V prvom kroku projektu nasadila spoločnosť PTC riešenie ThingWorks na staršie CNC stroje aj na modernejšie zariadenia, zatiaľ čo Hirotec sa zamerala na široké spektrum údajov, ktoré prvých osem strojov generovalo.
„Pri prvom projekte priemyselného internetu vecí sme sa chceli uistiť, že budeme schopní zbierať údaje zo všetkých starých strojov,“ uviedol Justin Hester, starší výskumný pracovník v IoT Lab spoločnosti Hirotec. „Chceli sme, aby bol v prvom momente rozsah údajov malý, aby sme mohli dodržať stanovený šprintérsky čas.“
Hirotec sa rozhodol nasadiť KEPServerEX a platformu ThingWorx, ktoré umožnili prenos rôznych typov údajov z úrovne prevádzky do analytických nástrojov uložených v cloude. „V prvom kroku musel prísť Hirotec so stratégiou umožňujúcou prenášať rovnaké údaje zo všetkých strojov,“ uviedol J. Hester. „Aké sú údaje, ktoré chcem štandardizovať, a možno ich rozumne zhromažďovať zo všetkých našich strojov?“
Pred spustením pilotného projektu sa prevádzkové a údržbárske údaje nachádzali v rôznych údajových zásobníkoch a neboli dostupné pre vyššie úrovne v podniku. „Nedostatok údajov pre nás nebol nikdy problém,“ konštatuje J. Hester. „Ako jeden z najväčších dodávateľov pre automobilový priemysel sme denno-denne zbierali množstvo údajových záznamov. Problém, pred ktorým sme sa ocitli, bol prechod od organizácie zahltenej údajmi k organizácii inteligentne využívajúcej údaje.“
Hirotoec vo svojom neľahkom úsilí siahol po IoT bránach od Kepware, ktoré mali sprostredkúvať údaje z výroby pre KepServerEX. Uvedená technológia umožňuje prenos údajov z CNC strojov do koncových zariadení tretích strán a nakoniec do webových prehliadačov. Údaje môžu obsahovať ID položky, hodnotu, kvalitu a časovú značku v štandardnom formáte JavaScript Object Notation (JSON). Konfigurovateľná hlavička je dostupná pre klientov REST (Representational State Transfer) a MQTT (Message Queue Telemetry Transport), kryptovanie TLS/SSL pre všetkých agentov. Rýchlosť zberu údajov je podľa spoločnosti Kepware od každých 10 ms až po raz za 27,77 hodín pre klientov REST a MQTT.
„Moderné CNC stroje sme pripojil do ethernetu a cez priemyselné protokoly sme sa dostali priamo až k nim,“ vysvetľuje J. Hester. „Na druhej strane sme však museli nainštalovať V/V bloky, pripojiť sa k ovládacím prvkom stroja, potom preniesť tieto údaje zo strojov cez Modbus TCP do KepServerEX a do cloudu ThingWorks.“ Testovanie ôsmich strojov si vyžiadalo sledovanie a spracovanie približne 100 V/V bodov. Vďaka nainštalovanej cloudovej platforme dokáže spoločnosť Hirotec analyzovať a reportovať údaje na rôznych úrovniach v podniku. Na úrovni riadenia podniku sa môže akékoľvek zariadenie pripojiteľné k webu bezpečne pripojiť do celého systémy a sledovať obrazovky vyššej úrovne o celej výrobe, pričom úroveň stredného prístupu umožňuje sledovať stav prevádzky prostredníctvom lokálnych displejov vybavených webovou technológiou.
„Navyše manažéri a členovi tímu pracujúci v danej oblasti výroby sa dokážu do systému prihlásiť aj prostredníctvom svojich laptopov či iPhonov,“ konštatuje J. Hester. „Takto môžu v reálnom čísla získavať veľmi detailné informácie a analýzy z prevádzky.“
Vďaka platforme na báze cloudových technológií sa minimalizovala aj potreba IT asistenčných služieb, nakoľko prevádzkoví technici a operátori dokážu upravovať rôzne prevádzkové ukazovatele prostredníctvom prehľadného rozhrania s technológiou drag-and-drop. „Ak sa chceme pozrieť na nejaký líniový graf konkrétneho KPI ukazovateľa, potiahneme si na obrazovku jeho ikonu,“ vysvetľuje J. Hester. „Systém sa spýta, ktorý údajový bod chcem zobraziť, zvolím ho a programovanie je dokončené.“
Ako dodáva J. Hester, keďže údaje sa presúvajú do cloudu, bezpečnosť je na prvom mieste. Projekt v detroitskom závode využíva cloudové služby PTC prostredníctvom produktu ThingWorks, ktorý zase využíva službu Amazon Web Services. Koncom minulého roku získala spoločnosť PTC certifikát IoT Competency – míľnik, ktorý dokazuje „relevantnú technickú úroveň a zaručený úspech pre zákazníka“. Spoločnosť Hirotec plánuje nasadiť cloudové riešenia aj vo svojich ďalších závodoch.
Zdroj: Gerke, G.: An Automotive Supplier’s Sunny View From the Cloud. [online]. Publikované 17. 4. 2017. Citované 4. 9. 2017. Dostupné na: www.automationworld.com/
-tog-