Spájanie skutočných vecí s digitálnym svetom

Výrobné podniky s každou ďalšou sekundou generujú obrovské množstvo prevádzkových údajov o strojoch. Avšak väčšina systémov nachádzajúcich sa v starších prevádzkach nemá výpočtovú silu na spracovanie všetkých týchto nahromadených údajov. Preto sa s cieľom optimalizácie prevádzok zvyčajne analyzuje iba zlomok údajov. Aby výrobcovia zostali konkurencieschopní, musia nájsť spôsob, ako dosahovať väčšiu zručnosť v oblasti údajov a odhaľovať nové pohľady na produktivitu, ktoré zásadne zmenia pravidlá hry. A tu je práve priestor na MindSphere.
Spájanie skutočných vecí s digitálnym svetom

MindSphere je cloudový otvorený operačný systém využívajúci internet vecí (IoT) vyvinutý spoločnosťou Siemens. Úspešne spĺňa požiadavky a potreby trhu pre priemyselný internet vecí (IIoT) s inovatívnymi technológiami a kombinuje úplné prepojenie závodu s centralizovaným zberom a analýzou rozsiahlych údajov. Vďaka týmto schopnostiam sa prevádzky stávajú úplne transparentnými a umožňujú vykonávať široký rozsah rozhodnutí vychádzajúcich z prehľadov údajov takmer v reálnom čase.

Využitie priemyselného internetu vecí na optimalizáciu produktivity

Výhody IIoT v kombinácii s MindSphere siahajú od monitorovania základného stavu a prediktívnej údržby až po digitálne dvojčatá s uzavretou slučkou, ktoré prenášajú reálne údaje do virtuálnych modelov a spájajú skutočný výkon produktu s jeho digitálnym obrazom. Napríklad správa technických prostriedkov podniku poskytuje inventár fyzických aktív a identifikuje, klasifikuje, opisuje a sleduje aktíva, čo robí túto službu veľmi efektívnou z hľadiska nákladov. Monitorovanie stavu zariadení ponúka cenné informácie, pretože sleduje kľúčové parametre, ako sú vibrácie alebo teplota.

Včasnou identifikáciou a hlásením porúch v počiatočnom štádiu umožňuje prediktívna údržba naplánovať údržbu podľa toho, ako sa jednotlivé komponenty či časti zariadení blížia k svojim stanoveným hraničným hodnotám, podľa dostupnosti jednotlivých technických prostriedkov či podľa alokácie zdrojov. To znižuje plánované a neplánované prestoje.

MindSphere tiež podporuje optimalizáciu zdrojov sledovaním spotreby energie a materiálu, čo umožňuje vykonávať informované rozhodnutia na základe týchto poznatkov. Využívanie digitálnych dvojčiat v digitálnej továrni navyše uľahčuje optimalizáciu produktov a procesov. MindSphere tiež umožňuje vytvorenie kompletného digitálneho dvojčaťa s uzavretou slučkou prostredníctvom vloženia údajov o skutočnom výkone v reálnom čase späť do virtuálneho produktu alebo výrobného modelu. MindSphere tiež otvára nové predajné kanály s novými obchodnými modelmi. Jedným z príkladov sú stroje a spotreba energie potrebných na výrobu produktu na lízing. Spoločnosti môžu tiež ponúkať zákazníkom údržbu ako službu s možnosťou vzdialeného monitorovania zariadení, systémov a strojov.

Nové obchodné modely s IIoT

Spoločnosť SKF ako popredný svetový výrobca ložísk aktívne využíva MindSphere s cieľom vytvorenia nových obchodných modelov. SKF napríklad ponúka spoľahlivý chod svojich ložísk ako službu s pevným poplatkom, ktorá sa poskytuje na princípe pay-per-performance (platba za výkon). Tento prechod z transakčného nákupu na nákup produktov a technológií založený na skutočnom výsledku ponúka významné výhody a úspory, ktoré svojim zákazníkom predtým nedokázali ponúknuť. Aby bolo možné popredné spoločnosti, medzi ktoré patrí aj SKF, podporiť v takýchto aktivitách, vyvinula spoločnosť Siemens trojfázový prístup: pripoj a monitoruj (Connect & Monitor), analyzuj a predpovedaj (Analyze & Predict) a digitalizuj a transformuj (Digitalize & Transform).

Začnite s transparentnosťou prevádzky

Balíkové riešenie MindSphere Connect & Monitor pomáha firmám spájať kritické podnikové technické prostriedky, získavať úplnú transparentnosť prevádzok a podnikať kroky na optimalizáciu výkonu a zdravia technických zariadení, čím maximalizuje efektivitu výroby a zisky.

Prvá fáza tohto riešenia spočíva v prepojení všetkých fyzických technických prostriedkov spoločnosti. To možno dosiahnuť prostredníctvom MindConnect, patentovaného riešenia spoločnosti Siemens na pripojenie, ktoré plynule spája všetky aktíva spoločnosti – tie od spoločnosti Siemens, ale aj technické zariadenia tretích strán – do jediného miesta. Aktíva môžu používať akýkoľvek protokol alebo komunikačný štandard. Len čo sa začne agregácia údajov, komponenty riešenia – Visual Flow Creator, Visual Explorer, Condition Monitoring – začnú uľahčovať správu aktív, správu výkonnosti prostriedkov a monitorovanie stavu. Riešenie Visual Flow Creator transformuje prichádzajúce údaje v reálnom čase. Zhromažďuje a integruje údaje z pripojených aktív alebo strojov s in-line analytickými službami, aby generoval informácie, z ktorých možno získať nové poznatky. Pracovné toky môžu byť navrhnuté tak, aby vytvárali pravidlá, definovali KPI a spúšťali akcie, ako napríklad e-mailové upozornenia, ak sa dosiahne hraničná hodnota.

Visual Explorer vytvára pomocou nástroja Tableau® prispôsobené pokročilé vizualizácie údajov a prehľady zo zložitých dátových súborov.

Toto riešenie umožňuje všetkým používateľom v spoločnosti, bez ohľadu na ich individuálne zručnosti, ľahký prístup, analýzu a rýchlu interpretáciu veľkého množstva údajov.
Monitorovanie stavu umožňuje sledovať kľúčové prevádzkové parametre priemyselných aktív. Zisťuje a upozorňuje používateľov na odchýlky od bežných prevádzkových podmienok, aby zákazníci mohli maximalizovať dostupnosť stroja a zvýšiť transparentnosť prevádzky.

Využitie prehľadu založeného na údajoch

Ďalšiu fázu procesu IIoT prináša riešenie balíka Analyze & Predict. Umožňuje výrobcom používať integrované súbory údajov a modernú analýzu údajov na predpovedanie neplánovaných výpadkov technických prostriedkov a na to, aby sa im predchádzalo. Pomocou údajov, ktoré boli zozbierané v priebehu času, sa určia základné charakteristiky a hraničné hodnoty strojov. Tieto hraničné hodnoty sa potom používajú ako návod pri predikcii údržby, čo výrobcom umožňuje eliminovať plánované a neplánované prestoje. Vďaka podpore upozornení na odchýlky v reálnom čase dokážu operátori vykonať analýzu hlavných príčin prevádzkových technických prostriedkov na predpovedanie porúch medzi výrobkami a závodmi – čo opäť znižuje neočakávané prestojov.

Medzi kľúčové riešenia a schopnosti balíka Analyze & Predict, ktoré podporujú prediktívnu analýzu, patria Predictive Learning, Visual Flow Creator, Visual Explorer a MindConnect Integration. Predictive Learning vytvára modely, a to pomocou techník strojového učenia – tieto modely pomáhajú predpovedať budúcu výkonnosť aktív a optimalizovať kvalitu výrobkov, zmenšovať problémy týkajúce sa výkonu zariadení a predchádzať potenciálnym poruchám technických prostriedkov.

MindConnect Integration poskytuje úplnú kontextovú analýzu kritických aktív kombináciou starších databáz, podnikových systémov a zdrojov údajov uložených v cloudových systémoch s údajmi získanými na úrovni prevádzky.

Rozšírte svoje strategické ciele

Tretie balíkové riešenie Digitalize & Transform umožňuje výrobcom vyvíjať výkonné a cielené aplikácie, ktoré možno interne používať a predávať zákazníkom. Nástroj MindAccess DevOps Plan poskytuje otvorené štandardy, rozsiahly súbor rozhraní na programovanie aplikácií (API), širokú a rozsiahlu škálu cloudových služieb, neobmedzený počet trás, testovacie prostriedky a scenáre správy používateľov, zdroje pre vývojárov a spravované podporné služby. Pomocou týchto vývojových nástrojov dokážu používatelia vytvárať digitálne dvojčatá s uzavretou slučkou, ktoré im umožňujú integrovať prevádzkové údaje do celého hodnotového reťazca. Údaje o výkone zhromaždené pomocou MindSphere poskytujú podrobné informácie o výrobných procesoch v reálnom svete. Tým, že sa tieto údaje vrátia späť do vysoko presných modelov digitálnych dvojčiat, dokážu spoločnosti vytvoriť pomyselnú digitálnu niť, ktorá prechádza naprieč celou výrobou. Pomáha to urýchliť vývoj, optimalizovať výrobné procesy a vylepšiť nové verzie alebo iterácie produktov.

www.siemens.com/mindsphere