Digital tvilling behandlar data i molnet

KOMMUNIKATION

Detaljer: Släppt: 24.09.2018; Senast uppdaterad: 13.11.2023; Träffar: 6984

Hur långt samordningen av produktion och MES / ERP-världen redan kan uppnås på vägen till Industry 4.0 framgår av den gemensamma IoT-lösningen från SAP och Mitsubishi Electric, Kunder till automationsspecialisten kan direkt kontakta molnplattformen för Partners ansluter SAP.

De verktyg och applikationer som finns tillgängliga där kan utnyttja deras produktions- och anläggningsdata. Förutsägbart underhåll och serviceingenjörsstöd genom förstärkt verklighet är bara två exempel på de många sätten att öka effektiviteten som följer med integrationen. För systemtillverkarens sida öppnar den nya bilden av användningsdata innovativa koncept för värdeskapande i tjänstesektorn.

Showcase för samarbetet mellan Mitsubishi Electric och SAP är en Mitsubishi Electric-robot med en digital bild av den fysiska produkten i SAP Cloud Platform. Den digitala tvillingen möjliggör en omfattande analys och användning av all växt- och processdata av både tillverkaren och operatören.

IT och produktion måste hitta varandra

Ett stort hinder för Industry 4.0 och Internet of Things (IoT), som bör göra tidigare otillgängliga data användbara, är fortfarande den historiska åtskillnaden mellan IT-världen och produktionstekniken eller "Operational Technology" (OT). Även om dataskydd och konfidentialitet är de högsta prioriteringarna för informationsteknik, är tillgänglighet det bästa och slutliga i produktionen. Med anslutningen av tidigare stängda produktionssystem till Internet och det nya ansvaret för IT för hantering och skydd av produktionsresurser måste båda sidor hitta varandra för att kunna arbeta produktivt och effektivt i IoT-åldern.

Grafiska HMI-operatörsterminaler för industriell automatisering

SAP på IT-sidan och Mitsubishi Electric på OT-sidan fick först komma överens om gemensamma definitioner av termer för att kunna koppla samman Mitsubishi Electrics automationsvärld med sina PLC:er, robotar, rörelsekontroller och CNC-kontroller till SAP Cloud Platform.

Centraliserad dataöverföring

Mitsubishi Electric automationsplattform ger synlighet över hela enheten. Detta innebär att all information kan nås från en central produktionspunkt. Det är också mycket enkelt att utbyta data med andra automatiseringskomponenter som RFID-läsare, sensorer eller andra styrsystem. All data överförs centralt till SAP IoT-tjänsterna på SAP Cloud Platform.

SAP Cloud Platform tar över data för lagring i en Big Data Lake för att göra den tillgänglig för alla applikationer och tjänster på Cloud Platform. Korttidsdata, till exempel tidsserien under de senaste fyra veckorna, lagras i en databas i minnet för att möjliggöra snabb åtkomst. Historisk data hanteras i billigare klassisk stor datalagring. Hantering av stora mängder data erbjuds som en tjänst (PaaS) via SAP Cloud Platform, dvs. H. användaren behöver inte ställa in och driva en stor dataarkitektur i sitt eget datacenter.

Omedelbar IT-anslutning av produktionen

Det speciella och betydande förenklingen av automationslösningen är den direkta kopplingen till produktionen utan att använda andra gateways. Automationsföretagets egenutvecklade teknologi och förbigående av Windows-baserade system säkerställer en hög säkerhetsnivå (cybersäkerhet) för systemen. Alternativt och med andra tillverkare görs anslutningen med en mjukvarugateway OPC UA.

För anslutningen till SAP är på Programmeringsplattform ”iQ Works”Mitsubishi Electric definierade en datastruktur för data som ska skickas till SAP Cloud Platform. 1000 uppmätta värden gavs för utställningen; dock kan storleken på datastrukturen väljas fritt. Nu behöver bara IP-adressen till Cloud Platform IoT Services och inloggningsdata (namn, lösenord) parametreras på kommunikationsgränssnittet C Application Server. Sedan utbyts data kontinuerligt, vanligtvis var 500: e ms. Naturligtvis kan andra datastrukturer med olika överföringsintervall definieras. Händelsestyrd överföring av enskilda data är möjlig parallellt.

Digital tvilling bygger en bro över system installerade runt om i världen

I molnet distribueras denna information mellan de olika applikationerna. De tjänster som erbjuds här inkluderar analysverktyg för utvärdering av felkoder, maskininlärningstjänster, utvecklingstjänster för utveckling av olika enheter för dina egna applikationer och integrationstjänster för de lokala SAP ERP-systemen. Därefter överförs utvärderade data helt enkelt tillbaka till en fördefinierad datastruktur till automatiseringsvärlden.

Datastrukturerna för att skicka och ta emot definieras gemensamt av IT- och OT-team. När det gäller robotcellen definierades endast ett tillräckligt stort datautrymme och fylldes gradvis med liv. Definitionen av de uppmätta värdena och egenskaperna utfördes med hjälp av en datatabell uppdelad i molnet. De utbytta värdena kan kontrolleras och visualiseras direkt med verktygen från IoT Services. Du distribuerar data till omedelbar användning av fjärrövervakning, förutsägbart underhåll, instrumentpanelen och mer.

Digital tvilling öppnar upp affärsmodeller

Den digitala tvillingen är den punkt där all information om en tillgång från CAD-data till live-cykelinformationen sammanförs. Parametrar, program och bibliotek från automatiseringsenheterna kan också lagras här. Detta möjliggör automatiskt datautbyte från konstruktion till simulering. "Egentligen är den" digitala tvillingen "en gammal hatt", säger Adrian Langlouis, Solution Architect, Discrete Industries på SAP. "Tillverkare av intelligenta enheter använder den digitala bilden från sin servicemodul för service och systemoperatörer använder sin underhållsmodul för att definiera underhållsintervallen." Hittills har tillverkare och operatörer haft en ensidig bild av processerna i sina egna moduler. i framtiden bör de dela sitt innehåll med varandra.

Modern digital tvilling

"En modern digital tvilling skapas när information om den fysiska produkten delas mellan alla parter på en molnplattform som SAP Asset Intelligence Network. Tillverkare, servicepartners och fabriksoperatörer får var och en en individuell bild av anläggningen, ”förklarar Adrian Langlouis.

Ctrlx automationsplattform | Innovationer och vidareutvecklingar

För tillverkaren är att använda den digitala tvillingen i tillgångsnätverket en serviceportal där han kan tillhandahålla dokumentation, 3D-modeller, underhållsinstruktioner eller hälsopoäng för tillgången och ställa in självbetjäningsfunktioner för kunden, som att beställa direkt Reservdelar efter val på 3D-modellen.

Anläggningsoperatörer får en enhetlig bild av den digitala maskinfilen och kan vid behov skapa en servicebiljett direkt i kundportalen och beställa reservdelar från den ursprungliga tillverkaren eller via en ansluten 3D-utskriftsmarknad från SAP. Optimeringspotential öppnas genom att avstå från lagring av utskrivbara långsamma.

Optimering av underhåll med prediktivt underhåll

Genom att analysera historiska maskindata från styr- och sensorsystemen kan avvikelser och felmönster detekteras och användas för övervakningssystem eller optimering av underhållscykler. SAP: s prediktiva underhålls- och servicelösning levererar nödvändiga datamodeller och algoritmer för modellutbildning och tillgångsövervakning genom regelbundet beräknade och visualiserade hälsopoäng och integration med SAP-underhålls- och servicelösningar.

Tillverkare med ett stort antal identiska maskiner på kundens webbplats kan tillhandahålla en särskilt solid databas för hälsopoäng och antingen erbjuda övervakning och förutsägbart underhåll som en tjänst eller underlätta underhåll för kunden. I vilket fall som helst kan underhållscykler optimeras och ibland avsevärda kostnadsbesparingar. När det gäller databasen är underhåll från operatörens sida och service på tillverkarens sida inget annat än två sidor av samma mynt.

Med tanke på bristen på kvalificerad arbetskraft i branschen, har serviceorganisationer eller underhållsavdelningar det svårt när erfarna medarbetare går i pension eller lämnar företaget. Användningen av förstärkt verklighet (AR) för underhållsarbete erbjuder en väg ut ur detta dilemma. Om du visualiserar underhållsinstruktioner steg för steg via en 3D-modell med en Data glasögon, mer komplexa underhållsuppgifter kan också tilldelas oerfarna anställda. Om support fortfarande behövs kan en erfaren tekniker kopplas upp via video och stötta kollegan på plats på jobbet.

metaverse | Min första erfarenhet av Iguversum

På SAP Showcase och Mitsubishi Electric kan teknikern placera en mobil enhet som en industritablett direkt ovanpå roboten och få 3D-modellen framför den fysiska produkten. 3D-modellen visar honom vilken del han ska byta och hur man gör det. AR-teknik kan förenkla och optimera serviceteknikerens arbete.

Utrustning som en tjänst (EaaS)

Med full anslutning till enhetsdata och fjärrövervakning kan fabriksbyggare positionera sig som fullserviceleverantörer, tillhandahålla hela sina tjänster i servicenivåavtal och ta ansvar för anläggningens underhåll och tillgänglighet. Medan tillverkningsföretag kan lägga ut sådana oproduktiv verksamhet och fokusera på värdeskapande aktiviteter, har tillverkaren fördelar av kundlojalitet och bättre kontinuitet och hållbarhet i sina försäljningsströmmar.

På basis av universell datatransparens, om man tänker efter, kan nya affärsmodeller utvecklas bort från försäljning av enheter och mot tjänsteerbjudanden som "betala per användning". Maskinen eller systemet förblir tillverkarens egendom och ansvar, som beräknar prestandan eller effekten baserat på ett mått för kunden. Existerande exempel från branschen är antalet sidor som skrivs ut på tryckmaskiner, drifttimmar på entreprenadmaskiner och mängden tryckluft kompressors..

"Jag ser en mycket tydlig affärsmodell i att kunder kanske inte köper systemet längre, eftersom investeringen är för hög för dem. Istället använder de tjänsten, som faktureras enligt en betal-per-användning-modell, där kunden genererar mervärde. Detta är en enorm potential för oss, våra kunder och deras kunder att sätta upp nya affärsmodeller, säger Thomas Lantermann, Senior Solution Consultant på Mitsubishi Electric och beskriver sin vision. Kunden får ett heltäckande sorglöst paket med garanterad tillgänglighet enligt Service Level Agreements (SLAs).