Como um fabricante automotivo implantou com sucesso novas tecnologias IIoT para rastreabilidade de dados e do processo de fabricação
06/06/2020
Aproveitando a tecnologia de TI para melhorar a fabricação de produtos no chão de fábrica
O Desafio
Um fabricante em grande escala de componentes automotivos recentemente precisou implementar novas iniciativas de Internet das Coisas Industrial em seu processo devido aos requisitos do cliente. Muitas grandes empresas automotivas estão começando a exigir níveis mais profundos de rastreabilidade, genealogia e dados de processo fornecidos com os produtos que integram os veículos de hoje.
Como os clientes estavam exigindo esses recursos de IoT para obter mais visibilidade, um forte senso de compromisso foi criado na organização para implementar as mudanças. A forte exigência do cliente ajudou a abrir as portas e dar luz verde à capacidade de trazer novas abordagens de tecnologia da Indústria 4.0 para o chão de fábrica, em vez de manter o status quo mundial da automação.
Para atingir os objetivos de uma atualização da IIoT, o fabricante solicitou informações de status de todos os equipamentos de produção em cada local de fabricação. Alguns equipamentos eram modernos ou controlados por PLC e outros datavam da década de 1970, sem conectividade de dados integrada.
A Solução
Para iniciar o processo de implementação de tecnologias IoT em seus processos, o fabricante trouxe alguma ajuda. Eles criaram uma prova de conceito em uma fábrica, utilizando a automação indutiva como parceiro de solução. A automação indutiva fornece a Ignition, uma plataforma de software que permite aos usuários coletar dados perfeitamente e ajuda a projetar aplicações industriais com facilidade. O hardware inteligente da Advantech é compatível com várias soluções de software, incluindo Ignition. Trabalhando com parceiros do ecossistema, integradores de sistemas e fornecedores de software adicionais, os dispositivos Advantech são ideais para trabalhar com Ignition Edge e Ignition Enterprise.
Para a primeira prova de conceito, a equipe do fabricante automotivo implantou o Ignition para concluir os relatórios básicos de OEE de seu processo de montagem em um esforço para visualizar os dados. A partir daí, levou apenas alguns dias para ter uma prova completa de conceito para lançar um programa piloto na linha de montagem - um processo que geralmente pode levar até seis meses ou mais.
O objetivo era aproveitar a tecnologia de TI para melhorar a maneira como a empresa estava produzindo produtos no chão de fábrica. O programa piloto foi então implementado nas linhas de montagem nas várias fábricas da empresa. Para evitar os problemas comuns de "purgatório de prova de conceito" e decolar sua iniciativa IIoT, a equipe manteve as seguintes regras:
- Certificar-se de obter a adesão de todos os níveis da organização, especialmente do grupo do sistema de operações.
- Formar uma equipe de implementação que incluía membros de vários grupos de negócios diferentes - engenharia, TI, operações, etc. As habilidades e conhecimentos de todos ajudaram a alavancar a tecnologia certa da maneira certa.
- Definir Indicadores chave de desempenho (KPIs) alinhados com toda a equipe para tornar mais fácil para todos alavancar os novos dados coletados.
- Envolver de perto a equipe de engenharia para que, à medida que estão projetando novos produtos e especificando novos equipamentos, eles estejam prontos para se conectarem ao ecossistema.
- Conectar-se e trabalhar em estreita colaboração com os parceiros certos para soluções de software e hardware.
Soluções de produtos apresentados
Várias soluções de hardware Advantech foram incluídas na aplicação IIoT para visualização de dados no chão de fábrica automotivo, incluindo os produtos abaixo:
Sensor sem fio Wzzard
A plataforma Wzzard Wireless Mesh Sensing da Advantech foi usada para coletar dados de ativos preexistentes de modo a criar um perfil OEE básico, que não estava disponível anteriormente. A lógica do relé que controlava a operação da máquina foi conectada às entradas digitais sensores em nó do Wzzard, permitindo que os dados fossem coletados sobre o status, utilização e saída da máquina. Os nós Wzzard têm bateria de cinco anos, o que simplifica a instalação, e outros eram alimentados por 24 VCC, onde essa energia estava disponível. Os nós de detecção enviam dados em uma rede sem fio de autoformação e autocura para um gateway. O gateway agrega os dados e os envia ao aplicativo Ignition sobre MQTT.
- Nó industrial com 6 entradas digitais, temperatura interna
- Baixíssimo consumo energético 802.15.4e SmartMesh Tecnologia IP
- Comunica-se com o gateway SmartSwarm 342 por meio de redes mesh sem fio altamente escalonáveis e confiáveis
- Conecta-se a sensores analógicos ou digitais no padrão da indústria
- Carcaça PBT de poliéster reforçado com fibra, robusto, classificado como IP67, protocolo MQTT e JSON IoT para plataforma
- Cabo de interface do sensor e antena incluídos
O gateway SmartSwarm 342 IIoT ajuda os proprietários e operadores de ativos remotos a integrar dados desses ativos em aplicativos IIoT, como painéis, análises ou manutenção preditiva.
- Processamento configurável de dados da lógica de negócios do usuário e mecanismo de exibição
- Saídas de dados integradas via MQTT, e-mail, SMS e uma variedade de outros serviços e conexões de banco de dados
- Conexão por celular ou Ethernet ao sistema IIoT
- Atua como ponte LAN para WAN para conexão de dispositivo de terceiros
Coletor de dados Edge
Os gateways Wise-Edgelink da Advantech foram utilizados para coletar dados de máquinas com portas Fieldbus disponíveis. Os gateways fornecem um mecanismo de regras locais e enviam os dados de interesse do Ignition usando MQTT.
O WISE-710 foi instalado na célula de fabricação e conectado à porta de dados disponível do PLC, usando uma conexão serial ou Ethernet. O software Wise-Edgelink foi então configurado para ler as tags ou registros de interesse, traduzi-los para MQTT e, em seguida, enviar - seja em um intervalo cronometrado ou mudança de valor - ou por meio de um mecanismo de regras mais avançado.
O Wise-Edgelink suporta mais de 200 drivers de protocolo PLC para coletar dados de dispositivos preexistentes e possui configuração simplificada para reduzir drasticamente o tempo de desenvolvimento de software.
- Suporta vários drivers de protocolo PLC para conversão de dados
- Aumenta a segurança cibernética com chip de segurança integrado
- Preenche a lacuna entre TI e TA
- 3000 Tags WISE-PaaS / EdgeLink
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