Smart Manufacturing – schöpfen Sie das Potenzial Ihrer Daten aus

Smart Manufacturing – schöpfen Sie das Potenzial Ihrer Daten aus

29. Juni 2021

Digitale Transformation geht mit neuen Herausforderungen einher

Um in der heutigen Welt der digitalen Transformation (DX) wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen mit einem von schnellem Wandel geprägten Umfeld Schritt halten, das unsere Arbeitsweise verändert. Neue datenbasierte Technologien bieten unzählige Vorteile: verbesserte Effizienz und Produktivität, globalisierte Supply-Chains, Produktdiversifizierung und die Fähigkeit, schnell auf Marktveränderungen zu reagieren. Immer mehr Unternehmen erkennen die Bedeutung der Nutzung riesiger Datenvolumen zur Optimierung der betrieblichen Abläufe und Maximierung der Leistung. Yokogawa hilft seinen Kunden, diesen Prozess zu bewältigen.

Wenn Technologien der digitalen Transformation auf die Produktion und Fertigung angewendet werden, spricht man von Smart Manufacturing. Es bietet uns die Möglichkeit, die Produktion durch Selbstlernen, Selbstanpassung und einen autonomen Betrieb zu verbessern.

Die Datenerfassung ist hier nicht die größte Herausforderung. 39 % der Fabriken nutzen bereits heute untereinander vernetzte Sensoren. Eine durchschnittliche Fabrik erzeugt 1 TB Daten pro Tag, doch weniger als 1 % der erfassten Daten wird aktuell tatsächlich ausgewertet. Dies zeigt uns zwei Dinge ganz deutlich: zum einen das enorme bisher noch nicht analysierte Potenzial und zum anderen, dass es sich hierbei um keine einfache Aufgabe handelt. Daten sind oftmals in verschiedenen Systemen verteilt und liegen in unterschiedlichen Formaten vor, auf die durch verschiedene Schnittstellen zugegriffen wird. Wie können wir diese Daten in einem einheitlichen Format und sicher zugänglich für das gesamte Unternehmen zusammenstellen?

Kollaborative Datenintegration

Ein leistungsfähiges Edge-System wird benötigt, um zusammenzuarbeiten und Systeme zu integrieren, Daten aus allen Steuerungssystemen und Anlagenkomponenten zu erfassen und alle Anlagen im gesamten Unternehmensnetzwerk miteinander zu verbinden und so die Operational Efficiency zu verbessern und geschäftliche Entscheidungen im gesamten Unternehmensnetzwerk zu ermöglichen.

Diese Daten müssen jedoch zunächst in ein universelles Format umgewandelt und anschließend lokal (für kleine Anwendungen) oder in der Cloud (für miteinander verbundene oder größere Anwendungen) zur Analyse gesammelt werden. Dies bietet einen Echtzeitüberblick über die globalen Betriebe, der per Fernzugriff verfügbar ist und kollaborativ im Unternehmen geteilt werden kann. Kritische Geschäftsinformationen werden dann den Hauptentscheidungsträgern rechtzeitig vorgelegt, was wiederum die Produktion und Leistungsfähigkeit optimiert. Informationen werden zusätzlich durch künstliche Intelligenz verbessert, die Key Performance Indicators identifizieren kann, um Ausfälle zu reduzieren und den gesamten Betrieb zu verbessern.

Hauptvorteile eines guten Edge-Systems

Ein effektives Edge-System bietet wichtige Vorteile für die Optimierung des gesamten Anlagenbetriebs:

  • TEILEN missionskritischer Daten im gesamten Unternehmen
  • VERBINDEN geografisch verteilter Anlagen, Systeme und Geräte und Steuerung des Betriebs von einem zentralen Standort aus
  • AUSSCHÖPFEN des Potenzials der Daten in der Cloud und Nutzung künstlicher Intelligenz zur Verbesserung der Datenanalyse
  • UNTERSTÜTZEN datenbasierter Geschäftsentscheidungen und Optimierungen
  • VERBESSERN der Produktivität, Effizienz und Rentabilität

Edge-Systeme bieten unmittelbare Optimierung und Verbesserungen für den Aufbau eines Rahmenwerks zur digitalen Transformation, den ersten Schritt auf dem Weg zur Autonomie.

Integration modernster Technologien für einfache Anwendungsfälle

Es gibt viele Möglichkeiten, von einem effektiven Edge-System zu profitieren. Die Interkompatibilität zwischen verschiedenen Systemen, die Datenerfassung und die Integration modernster Technologien und Protokolle werden helfen, zukunftssichere Lösungen zu entwickeln und Investitionssicherheit zu schaffen. Beispiele für solche Anwendungsfälle sind:

– Smart Maintenance:

IIoT-Sensoren liefern wesentliche Informationen zu dem Zustand und Status von Assets. Diese Informationen können gesammelt und von Machine-Learning-Algorithmen (ML) analysiert werden, um Unregelmäßigkeiten zu erkennen: Kavitation, Ausfälle, Unregelmäßigkeiten etc. Edge-Systeme unterstützen die Erfassung und on-premise/cloudbasierte Analyse von IIoT-Sensordaten zur Verbesserung des Asset Managements und um Ausfälle und Abschaltungen zu vermeiden.

– Remote Operations:

Der Zugang zu allen Remote Operations ermöglicht es Spezialisten wie Maschinenbau- und Elektroingenieuren, technischen Mitarbeitern für IT-Systeme und Experten für Anlagenprozesse dem gesamten Unternehmen zu dienen, anstatt sich auf einen bestimmten Standort zu beschränken. Sie erhalten einen kompletten Überblick und können so ihre Fähigkeiten auf bestmögliche Weise einsetzen. Ein Edge-System verknüpft alle Standorte ungeachtet der Entfernung mit allen relevanten Mitarbeitern an jedem Standort. Es bietet Einblicke und Überblicke in und über die Produktion, das Personal, die Leistung, die Vorräte und die Aktivitäten an jedem Produktionsstandort in Echtzeit.

– Optimierung:

Die Digitalisierung der Anlagen erzeugt und erfasst enorme Datenmengen und diese Daten müssen auf sinnvolle und zugängliche Weise organisiert werden. Durch die Verknüpfung mit KI können Sie Algorithmen für optimale Steuerlogik und -verfahren ableiten und dann mit einem digitalen Zwilling überprüfen, ob diese Algorithmen effektiv funktionieren. Durch die Rückkopplung verifizierter Algorithmen durch ein Edge-Gerät an die Fertigungsstandorte kann sich das System während des gesamten Lebenszyklus der Anlage kontinuierlich optimieren.

– Modulare Produktion:

Die Modularisierung ermöglicht es, Prozessanlagen schnell und effizient an veränderliche Marktanforderungen anzupassen. Hierbei kann es sich um eine vollständig modulare Anlage oder auch um eine durch neue Module verbesserte bestehende Anlage handeln. Die Art und Weise der Interaktion der Module und die von ihnen erzeugten Daten müssen in das System integriert werden. Konzepte wie MTP oder NOA unterstützen uns dabei, neue Module oder IIoT-Elemente in die bestehende Anlage zu integrieren. Hierzu benötigen wir ein starkes Edge-System, um die verschiedenen Module zu integrieren und koordinieren.

Das Edge-System vereinfacht die Koordination und den Austausch von Daten und Informationen. Es verbindet Standorte und Menschen in Echtzeit, um eine effektive Entscheidungsfindung zu unterstützen. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Marktveränderungen sowie Kostenoptimierungen, Qualitätsverbesserungen und eine verbesserte Operational Efficiency.


 

Smart Manufacturing: Grenzen lösen sich auf – Anforderungen bleiben

Durchführung von „Optimierungs“-Projekten

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