История создания умного завода Schneider Electric в США

Что такое умное предприятие? Элементарные определения, как правило, подчеркивают использование интеллектуальной фабрикой цифровых технологий и связи. Более сложные описания рисуют более четкую картину, например, Deloitte, который описывает умную фабрику как «гибкую систему», которая может «самооптимизироваться», «приспосабливаться» и «учиться на новых условиях в реальном или близком к реальному времени. и автономно управлять всеми производственными процессами ». То есть умная фабрика использует цикл обратной связи для самооптимизации своей работы в широком масштабе.

Schneider Electric недавно объявила, что представила «первую умную фабрику в США». Это привело к сокращению бумажной волокиты на 90% и сокращению среднего времени ремонта на 20%.

Базирующееся в Лексингтоне, штат Кентукки, предприятие работает с 1958 года, когда его открыла компания Square D. Schneider Electric приобрела Square D в 1991 году. С тех пор Schneider неуклонно модернизирует предприятие, заложив основу для брендинга умного предприятия в этом году. Предприятие производит центры нагрузки и предохранительные выключатели. Производственный процесс включает прессование, клепку, сварку, покраску, сборку и проверку качества.

Люк Дуркан, директор EcoStruxure в Schneider Electric, сразу же указывает на сложность указания любого конкретного времени, когда объект в Лексингтоне заработал свой интеллектуальный статус. По его словам, перспектива создания умного завода «всегда прогрессирует». «Это не сделка на один выстрел».

Действительно, корни «умной фабрики» уходят в прошлое на несколько десятилетий раньше, чем этот термин получил широкое распространение. В последнее время одним из приоритетов стал процесс интеграции различных технологий и объединения их под единым зонтом. «Вы помещаете это под знаменем [умной фабрики], и внезапно люди становятся немного более заинтересованными», - сказал Дуркан. "И если это выглядит привлекательно, легче получить внутренние инвестиции, чтобы заставить его работать".

Соответствующие инициативы в истории умной фабрики Lexington включают в себя инвестиции в программное обеспечение для планирования потребности в материалах (MRP) после приобретения Schneider предприятия Square D в 1991 году. Позже это привело к развертыванию системы планирования ресурсов предприятия (ERP).

Ранние попытки распространить автоматизацию на весь завод повысили производительность токарных станков, прессов и обрабатывающих центров. Эти вложения в автоматизацию изолированных машин, которую PwC называет инициативой «Индустрия 3.0», могут стать трамплином для инициатив Индустрии 4.0, которые часто сосредоточены на повышении производительности предприятия на основе оцифровки и интеграции данных.

В 1990-х годах руководители завода в Лексингтоне «поймали« ошибку »бережливого производства», как и их коллеги, работающие на компании по всему миру.

Философия бережливого производства с упором на сокращение отходов и оптимизацию рабочих процессов и рабочих процессов продолжает оставаться приоритетом. «Это не технология. Это о людях и процессе. Речь идет об инвестировании в возможности и бережливое производство, а также в управление канбанами на предприятии », - сказал Дуркан.

С точки зрения бережливого производства предприятие в Лексингтоне представляет собой своего рода микрокосм для приверженности Schneider Electric философии бережливого производства в целом.

Одним из примеров рационального сокращения отходов является развертывание Schneider's EcoStruxure Resource Advisor и Power Monitoring Expert, которые позволили сократить годовое потребление энергии на 3,5%, а также сэкономить 6,6 млн долларов США по сравнению с 2012 годом.

Примерно десять лет назад менеджеры предприятия в Лексингтоне инвестировали в систему конвейеров с автономным питанием на предприятии. Система Power-and-Free имеет верхнюю и нижнюю направляющие. Верхняя дорожка называется «силовой», а нижняя - «свободной». Длина всей трассы превышает одну милю.

Эти вложения в автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ на предприятии произошли до всплеска популярности таких модных словечек, как Индустрия 4.0 или Интернет вещей. То же самое и с инвестициями в систему управления производством (MES) в 2000-х годах, которые помогли добиться прогресса с точки зрения интеграции данных на основе потоков материалов.

«Если мы перенесемся в сегодняшний день, у нас есть пара крупных инициатив по объединению всех различных фрагментов данных», - сказал Дуркан. Это означает синтез данных из заводских MES, ERP и других дискретных систем, находящихся на предприятии. Например, предприятие использует программное обеспечение IBM Maximo для управления техническим обслуживанием и решения вопросов, связанных с процессами. «Maximo поддерживает большой объем документации по техническому обслуживанию и ремонту. SAP придерживается той модели активов, которая есть у нас на предприятии », - сказал Дуркан. Завод использует платформу интеграции данных Wonderware, чтобы помочь визуализировать всевозможные данные, относящиеся к объекту. «У нас есть множество инвестиций и решений, которые мы приняли с течением времени», - сказал Дуркан. «Но мы используем централизованный OT, уровень интеграции данных операционных технологий, чтобы объединить все это».

На вопрос, как Wondware относится к платформе Ecostruxure Schneider, Дуркан объясняет, что британская компания Aveva, которая управляет программным обеспечением, является дочерней компанией Schneider с контрольным пакетом акций. «Когда я говорю об EcoStruxure, я говорю о том, что Wonderware является частью решения EcoStruxure», - сказал Дуркан. «Это отдельное юридическое лицо для Schneider, но для наших клиентов это часть Ecosruxure».

Согласно заявлению для прессы, развертывание программного обеспечения Aveva Insight Data и его интеграция данных привели к сокращению времени простоя критически важных процессов на 5%.

На предприятии в Лексингтоне используется модель активов с иерархическими отношениями различных объектов для измерения общей эффективности оборудования на предприятии. «Когда вы внедряете иерархическое решение в SAP, вы можете использовать его в качестве структуры модели активов, которую затем можно извлечь или спроецировать в другие системы», - сказал Дуркан. «SAP - это краеугольная модель активов. Если я хочу узнать, что это за модель в Maximo, я могу извлечь ее из SAP. Если я хочу узнать, что это такое в Wonderware, я извлечу это из SAP. Итак, опять же, концепция единого источника истины - создание согласованной модели активов в масштабах всего предприятия ».

Объект в Лексингтоне также помог Дуркану стать поклонником технологии дополненной реальности, к которой, по его признанию, он относился скептически несколько лет назад. «Четыре или пять лет назад, когда я впервые столкнулся с AR, я подумал:« Да, это что-то необычное, это привлекает внимание. Но на самом деле это ничего не даст ».

Продукт Schneider, известный как Augmented Operator Advisor, используемый на предприятии в Лексингтоне, помог ему победить. «Мы внедрили его в Лексингтоне два года назад, и это действительно здорово», - сказал он. "Я новообращенный".

Работник, использующий систему, может подойти к одной из 16 машин на предприятии, у которых в настоящее время есть функция дополненной реальности, и увидеть оперативные данные. Все, что нужно сделать работнику, - это сначала отсканировать QR-код с помощью смартфона или планшета. «Вы получаете прямую трансляцию от ПЛК на смартфон или планшет», - сказал Дуркан. «Вы знаете, каков статус, работает ли он, есть ли какие-либо неисправности, сигналы тревоги или проблемы с безопасностью. С точки зрения электричества вы можете увидеть, есть ли там какие-либо проблемы с электричеством. Вы можете заглянуть внутрь панели ». В целом, технология AR сократила время ремонта сломанной машины примерно на 20%.

Технология AR повышает производительность не только отдельных машин, но и всего предприятия. «Эти инструменты рабочего процесса в среде дополненной реальности позволяют нам получать информацию о производительности машины от специалиста по обслуживанию, чтобы сказать:« Хорошо, мы видели этот фрагмент данных. Мы думаем, что именно это и произошло ». То есть этот рабочий может выбрать из раскрывающегося списка и сообщить, когда выходит из строя подшипник, есть проблема со смазкой или уплотнением, или когда перегорел двигатель. Сравните это с тем, что работника просят ретроспективно сообщить о проблемах машины. «Если вы делаете [этот отчет] в режиме реального времени с помощью крутого инструмента, который подталкивает этих парней и девушек, это делает его намного более мощным», - сказал Дуркан. Процесс, управляемый AR, помогает обучать аналитические модели и, в конечном итоге, машины работать лучше с течением времени.

«Это усвоение контекста в промышленных масштабах», - сказал Дуркан. Когда вы это сделаете, мы действительно перейдем к умным фабрикам. Вот так действительно получается, что мы тренируем алгоритмы, чтобы они были действительно умными ».