Att effektivisera framtiden: En berättelse om uppkopplade fabriker

”Det var den bästa av tider, det var den värsta av tider,…” – eller var det verkligen så?

Vår berättelse idag handlar om en global tillverkare som producerar ett sortiment av reservdelar för en rad olika branscher. Deras fabriker hade varit i drift en tid, producerat kvalitetsprodukter och varit ganska framgångsrika. Men allteftersom berättelsen fortskrider stod de inför en utmaning.

Samtidigt som efterfrågan från kunderna ökade snabbt och det surrade av aktivitet på fabriksgolven, blev de anställda ofta överväldigade av alla maskiner och all utrustning de var tvungna att hantera. Teamet insåg snabbt att de behövde uppgradera sin verksamhet för att hänga med i konkurrensen och förbli relevanta på marknaden.

Känns scenariot bekant? Välkommen till världen av uppkopplade fabriker.

Uppkopplade fabriker: Framtidens våg

År 2021 bidrog tillverkningsindustrin med 2,3 biljoner USD enbart till den amerikanska ekonomin, vilket understryker dess betydelse för den globala ekonomin. Traditionella tillverkningsprocesser är dock ofta beroende av isolerade och ineffektiva driftsystem som är benägna att drabbas av fel och störningar – vilket leder till produktivitetsförluster och kostsamma driftstopp.

Erfarenheten visar att även en liten förbättring av produktionseffektiviteten kan ge betydande vinster för organisationens resultat, medan oplanerade (och oväntade) fel kan kosta företagen både i form av reparationskostnader och produktivitetsförluster. Forskning visar att företag riskerar att förlora upp till 6 000 USD per timme vid oplanerade driftstopp. Situationen kompliceras ytterligare av äldre system där systemen på produktionsgolvet ofta är fristående och isolerade på grund av en mångfald av utrustnings- och programvarustackar, olika gränssnittsmöjligheter och varierande dataformat.

Här kommer de uppkopplade fabrikerna in i bilden – eller som vi kallar dem: ”Framtidens våg”.

Uppkopplade fabriker, som utnyttjar modern teknik, inklusive Internet of Things (IoT), dataanalys och molntjänster, erbjuder en lösning på de identifierade utmaningarna. Genom att effektivisera produktionsprocessen – från start till slutprodukt, tillsammans med en översikt över underhåll och uppgraderingar – utgör de nyckeln till fortsatt framgång för tillverkaren som står i centrum för vår berättelse.

Behovet av uppkoppling: ett konkret exempel

Uppkopplade fabriker, som är högt digitaliserade enheter som utnyttjar det senaste inom ny teknik, säkerställer en rad fördelar för tillverkningsföretag, bland annat:

• Ökad produktivitet: Genom att utnyttja realtidsdata kan uppkopplade fabriker idag optimera produktionsprocesser, identifiera flaskhalsar och automatisera rutinuppgifter. Detta leder till ökad produktivitet och effektivitet, vilket gör det möjligt för tillverkare att producera mer till en lägre kostnad.
• Minskade driftstopp: Genom att övervaka utrustningen och upptäcka fel i realtid kan uppkopplade fabriker proaktivt åtgärda potentiella problem innan de leder till oplanerade driftstopp. Detta leder till lägre reparationskostnader, mindre produktionsförluster, högre effektivitet och förbättrade resultat.
• Förbättrad kvalitetskontroll: Genom att samla in och analysera data i realtid kan operatörer i uppkopplade fabriker identifiera och åtgärda kvalitetsproblem innan de utvecklas till större problem. Detta leder till förbättrad produktkvalitet och ökad kundnöjdhet.
• Förbättrad kostnadseffektivitet: Uppkopplade fabriker gör det möjligt för tillverkare att optimera sina produktionsprocesser, minska driftstopp och förbättra kvalitetskontrollen, vilket resulterar i betydande kostnadsbesparingar genom hela tillverkningsprocessen.
• Ökad flexibilitet: Uppkopplade fabriker gör det möjligt för tillverkare att reagera snabbare på förändrade kundkrav, marknadstrender och störningar i leveranskedjan. Detta gör att tillverkare kan behålla sin konkurrenskraft och anpassa sig till förändrade marknadsförhållanden – en viktig förutsättning för framgång på en dynamisk global marknad.
• Förbättrad hållbarhet: Uppkopplade fabriker hjälper tillverkare att minska avfallet, optimera resursanvändningen och minimera sin miljöpåverkan, vilket bidrar till att tillverkarna kan förbättra sina hållbarhetsresultat och uppnå sina miljömål.

Hur man inför ”uppkopplad” tillverkning: En snabb introduktion

En effektiv strategi för ”uppkopplade fabriker” fokuserar på att stärka tillverkningsverksamheten genom övergripande effektivitet på verkstadsgolvet. Genom att utnyttja sin omfattande erfarenhet inom olika automatiseringsnivåer och områden erbjuder projektteamen en rad lösningar, bland annat bredare maskinuppkoppling, standardiserade datainsamlingslager och molnanslutning – allt levererat via plattformar med minimala driftskostnader (OPEX).

Övergången inleds med att identifiera en pilotanläggning och fastställa lösningens komponenter och arkitektur. Att samordna lösningen med kundens intressenter och testa den som ett PoC i en av anläggningarna underlättar införandet i nästa omgång av anläggningar.

I början ligger fokus på kravet att den valda lösningen måste kunna hantera datainsamling från äldre utrustning med flera olika typer av styrsystem från olika tillverkare. Vi måste säkerställa att varje maskin är ansluten, oavsett om den är manuell, reläbaserad, har en inbyggd styrenhet eller styrs via PLC eller CNC. Detta tillvägagångssätt stärks ytterligare genom strömlinjeformade migreringsåtgärder för äldre system, vilket säkerställer att den automatiska datainsamlingen från maskinerna sker snabbare, är mer tillförlitlig, med minimala störningar och lättillgänglig vid varje given tidpunkt.

När maskinerna väl är anslutna är nästa uppgift att standardisera datainsamlingen i enlighet med kraven inom Industri 4.0 , till exempel OPC UA-gränssnitt. Detta innefattar standardisering av namngivningskonventioner för taggar, databasstandardisering och härledda datataggar. Genom att historisera dessa data både på anläggnings- och molnnivå möjliggörs ytterligare beskrivande, föreskrivande och prediktiv analys. Dessutom genomförs övervakning på anläggningsnivå av servernas och den tillhörande hårdvarans tillstånd som används i anslutnings- och datainsamlingslagren. Det kan vara nödvändigt att etablera redundanta kanaler för datainsamling för specifika användningsfall inom olika branscher.

Är du redo för framtiden?

Uppkopplade fabriker erbjuder idag spännande möjligheter att säkerställa att tillverkningen blir mer effektiv, noggrann och datadriven. De viktigaste slutsatserna måste inkludera anpassning till Industri 4.0 – som spänner över olika områden inom tillverkningsindustrin och automatiseringslager. Detta kompletteras av OT-säkerhetsparadigm, ramverk för maskinanslutning, globala implementeringsmöjligheter, migrering av OT-applikationer till molnet, etablerade användningsfall från flera branschområden samt en strategi som omfattar möjligheter till virtualisering/demonstration i laboratorium och validering.

Vår tillverkare, berättelsens hjälte, är nu redo för framtiden tack vare resan mot den uppkopplade fabriken i samarbete med sin ER&D-partner.

Hur förberedd är du?