Společnost Continental Automotive Czech Republic, přední dodavatel elektroniky do aut, je součástí německého výrobce pneumatik a pokročilých technologií pro automobilový průmysl. Ve svém výrobním areálu v Brandýse nad Labem produkuje velkoformátové displeje, autorádia, multimediální systémy, ovládací panely klimatizací, eCall systémy nebo řídicí jednotky palivových systémů. V současné době brandýský závod zaujímá pozici největšího závodu Continental pro elektroniku na světě. Mezi jeho zákazníky patří světové automobilky jako BMW, VW, PSA, Daimler, Renault, Fiat, Toyota a řada dalších.
Siemens Condition Monitoring System v závodě Continental napřed instalovali na jednu ze dvou totožných výrobních linek s cílem optimalizovat technologicky náročný výrobní proces. „Přínos monitoringu je vidět zcela jasně: efektivitu zvýšil o 15 % a pořizovací investice se vrátila do jednoho roku,“ uvedl Jakub Hamerník, vedoucí oddělení Smart Automation Continental Automotive Czech Republic. Nyní již je v brandýském závodě systém nainstalován na několika dalších linkách a dále se rozšiřuje.
„Rozšíření na další linky bylo jednoduché v tom, že v pilotním projektu jsme definovali standardní strukturu dat pro každý stroj, která se vyčítají z PLC. Díky této unifikované struktuře bylo možné nasadit sběr dat pro různé typy pracovišť,“ dodává Jakub Hamerník.
„Z pohledu zákazníka implementace není náročná. Výhodou naší dodávky je to, že umíme řešit celou základní (první) vrstvu strojů, přípravu a vyčítání dat z řídicích systémů. Následná implementace pak vyjde podstatně levněji, než když zákazník musí poptat přípravu dat u různých dodavatelů a výrobců strojů,“ doplňuje Jaromír Vrkoč, vedoucí oddělení Digital Service společnosti Siemens ČR.
Tři vrstvy Condition Monitoringu
Systém Condition Monitoring pokrývá tři základní vrstvy: první vrstvou je konektivita strojů, případně jiných datových zdrojů, jako je SAP, MES nebo jiné zákazníkovy již nainstalované systémy. Konektivita strojů je vůbec první a nejdůležitější krok v oblasti průmyslové digitalizace.
Druhou vrstvou je analýza získaných dat formou interaktivního webového prostředí nebo chytrého reportingu pro potřeby interní prezentace.
Třetí vrstvou je pokročilá datová analytika pro snadné vytěžení důležitých informací, tedy indicií k optimalizaci výroby. V ní je například zahrnuta reálná prediktivní údržba, která slouží ke včasné predikci zařízení nebo automatické optimalizace technologického procesu s využitím neuronových sítí a strojového učení.
Prevence a predikce
Klíčovým předpokladem správného fungování systému Condition Monitoring je znalost kondice daného zařízení, tedy historie alarmů a různých dalších důležitých hlášení. Tuto znalost zajišťuje tzv. smart alarming. Stroje totiž mohou hlásit až několik tisíc alarmů za týden, ale ne všechny jsou relevantní, nelze je totiž jednoduše filtrovat podle jejich četnosti či délky. Siemens proto do srdce celého systému vložil umělou inteligenci, která se postupně učí chování stroje a posuzuje relevanci jednotlivých hlášení. Pracovníkovi údržby následně vykazuje, na co by se měl primárně zaměřit.
Součástí preventivní údržby je kromě monitoringů alarmů také sledování motohodin jednotlivých os, proudových vytížení nebo otáček hlavních os stroje. Ze získaných statistik pak lze vyčíst míru opotřebení konkrétních součástek. Prediktivní údržba pak umožňuje předpovídat poruchu, a to až s měsíčním předstihem. Obsluha má tedy dostatek času, aby si objednala servis nebo aby zajistila náhradní díl.
Jak Condition Monitoring funguje?
Princip řešení spočívá v optimálním vyčítání dat z PLC jednotek přes standardní Siemens komunikaci z výrobního zařízení nebo dalších senzorů přes datový koncentrátor a ukládání do MS SQL databáze. Díky zvolené komunikaci nedochází k žádnému zatížení nebo ovlivnění taktu samotných řídicích PLC jednotek. Z databáze pak probíhá následná vizualizace dat přes webové rozhraní ke skupinám uživatelů prostřednictvím PC, tabletů nebo mobilů. Data jsou prezentována na profesně orientovaných obrazovkách/dashboardech, kde jsou seskupeny informace relevantní pro příslušné skupiny uživatelů. Vedení závodu, pracovníci výroby či údržby mohou jednoduše pracovat s utříděnými informacemi, mají aktuální přehled a mohou provádět okamžitou změnu nebo optimalizaci. Celý systém pracuje on-line a poskytuje skutečný obraz výroby v reálném čase.
Transparentní výroba
Společnost Siemens začala systém Condition Monitoring vyvíjet zhruba před šesti lety. Hlavním cílem vývojářů bylo vytvořit softwarový nástroj poskytující co největší transparentnost výrobního procesu. „Systém je zaměřen hlavně na vyčítání a analýzu dat z řídicího systému stroje. Díky zevrubné znalosti mnoha různých výrobních strojů můžeme efektivně pomáhat servisním pracovníkům výrobních závodů v mnoha oborech a poskytovat jim špičkovou preventivní a prediktivní údržbu,“ říká Jaromír Vrkoč. „Siemens Condition Monitoring poskytuje kompletní transparentnost výroby, včetně řešení mikroprostojů. Poskytuje rovněž detailní informace o stavu jednotlivých výrobních částí,“ uzavírá Jaromír Vrkoč.
Předností řešení je možnost implementovat jej do všech typů řídicích systémů bez ohledu na jejich verzi nebo stáří, navíc je modulární, zákazník tak může v prvním kroku začít jen se základními moduly, i ty mu umožní dosáhnout konkurenční výhody.
