Composites 4.0: Цифровые помощники и edge-вычисления для умных фабрик нового поколения

Отслеживание инструментов в ПО Plataine для Composites 4.0 позволяет производителям оптимизировать использование инструментов, обслуживание и капитальные затраты. ИСТОЧНИК | Plataine.

Бен-Бассат: зная, что делали инструменты (детали, процесс, качество), ПО Plataine анализирует индивидуальные ситуации. «Допустим, два инструмента: один требует обслуживания после 9 циклов, другой — после 10. Анализируем, как и почему они отличаются. Слишком мало обслуживания — риск качества, слишком много — снижение пропускной способности. Покупка инструментов — серьезные инвестиции, некоторые стоят сотни тысяч или миллионы долларов. Производители хотят избегать покупки новых, но когда нужно — гарантировать максимальную эффективность».

Другая проблема — инструменты теряются. «Рабочий может забыть инструмент при разборке. Кто-то должен найти и вернуть в производство. Теряется время человека и производительность инструмента. С нашим ПО менеджер получает алерт: инструмент №10 находится в разборке 3 дня. Менеджер реагирует и решает».

После укладки инструментов Plataine расширило отслеживание на термопары, сверла, сверлильные биты и расходники. «Это все аспекты очень большой, сложной картины производства композитов. Материалы, инструменты, оборудование — всё связано. Наша визия — мониторить максимум факторов, не только выявлять проблемы, но представлять и реализовывать решения».

Интеллектуальные цифровые помощники

«Видим ПО как цифрового помощника, постоянно анализирующего производственные данные, предлагающего операторам и менеджерам алерты и умные рекомендации в реальном времени», — говорит Иан Пирс, Head of Production Renault Sport Racing (Энстоун, Великобритания). Команда Renault F1 широко использует композиты в шасси и коробке передач, в 2018 г. внедрила ПО Plataine в композитное производство. ПО управляет материалами, направляя персонал: какие рулоны препрега использовать (на основе отслеживания out-time и остатков), где они физически — в морозильнике или на цехе.

 

Предсказание, о котором говорит Пирсон, требует понимания текущего производственного состояния и истории, объясняет Бен-Бассат. «Сбор данных через датчики в материалах, машинах, на деталях — чтобы знать, кто что делает в какой среде. Можем выявить паттерн и предсказать бутылочное горлышко в машине №7. Или сказать: это выглядит не так, возможно, развивается проблема в машине №7».

Бен-Бассат об интеллекте системы: «Когда покупаете в Amazon, он советует, что купили другие похожие клиенты. Как? Алгоритмы Amazon собирают историю кликов и много параметров. Создается исторический репозиторий. Аналогично, мы используем большой пул исторических данных со всех датчиков на материалах, машинах, инструментах, деталях. Но они также говорят, что происходит сейчас. Затем используем ИИ — по сути аналитические алгоритмы — чтобы посмотреть на все данные, выявить паттерны и предсказать проблемы».

Но выявление потенциальных проблем недостаточно, говорит Бен-Бассат. «Наш софт также делает рекомендацию. Это следующий рубеж: предсказание заторов, перегрузок, обслуживания инструментов, чтобы лучше распределять материалы, убирать инструмент с линии, если он замедляет производство, или растягивать цикл обслуживания для максимизации выпуска. Множество решений, которые мы хотим влиять и улучшать».

ПО Plataine использует данные материалов, машин, инструментов, деталей для выявления паттернов в производстве композитов и предсказания потенциальных проблем. ИСТОЧНИК | Plataine.

 

«Софт учит типичный процесс для данной детали», — продолжает Бен-Бассат. «Например: морозильник, ATL, автоклав, обработка, финальный QA. Но вдруг кто-то перешел с шага 5 на 7. Или деталь пошла назад по шагам — подразумевает проблему качества. Софт выявил паттерны и может алертить о пропущенном шаге». Это влияет на производственные метрики. Чем раньше выявлено/предсказано, тем раньше решено — производство идет гладко.

«Много дашбордов требуют мониторинга человеком для принятия решения — мало автоматизации, нет ИИ», — Бен-Бассат. «Наш софт уникален: предсказывает проблемы и предлагает как исправить. Например, софт видит: детали на машине №8 склонны к браку, потому что работала при 60 °C, не 62 °C, и в понедельники, когда оператор очень устал. Множество таких случаев — проблемы качества как функция многих переменных. Наш софт идентифицирует их и представляет диагноз, прогноз и лечение».

Используя данные всех датчиков, ПО Plataine строит взаимосвязанную сеть цифровых нитей. «Есть конкретные детали из конкретных материалов конкретными сотрудниками с определенными процессами, оборудованием, инструментами, расходниками в определенных экологических условиях», — Бен-Бассат. «Используем разные софт-инструменты Google, Amazon и другие, а также многие внутренние, для тотального решения, анализирующего все данные в реальном времени, выявляющего паттерны, тренды, QA-проблемы, бутылочные горлышки, возможности улучшения. С машинным обучением система делает рекомендации. Это ключ — не просто алерт, а исправить бутылочное горлышко, которого не знали, что будет, и как можно раньше».

Plataine Edge

Последний софт Plataine Edge продвигает способность выявлять и решать производственные бутылочные горлышки до их возникновения, используя edge computing для снижения латентности и улучшения производительности производственных систем. Edge computing позволяет обрабатывать данные IoT-устройств на краю этих устройств, где данные генерируются, вместо отправки длинными маршрутами в облако и обратно. Не то чтобы облачные вычисления устраняются, а распределяются на производственную линию. Сокращение расстояния между генерацией, обработкой и обратной связью в IoT-системе уменьшает лаг, или латентность. Минимизация латентности критична для Composites 4.0 линий для работы в реальном времени.

 

Партнерства с Airbus, Google и др.

«Наша сеть партнерств критична для стратегии, потому что никто не может сделать это в одиночку», — Бен-Бассат. 2016 г. — партнерство с Composite Technology Center (CTC, Стаде, Германия), дочерней Airbus. «Партнерства разной природы. Сотрудничество с CTC расширяется по Airbus». Партнерство с Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC, Шеффилд, UK) Университета Шеффилда — продвижение инноваций и конкурентоспособности UK и европейских производителей, не только в авиации, но и авто и др.

«Есть партнерства с лидерами индустрии по всем отраслям, например Steelcase. Помогаем им с композитами, учимся трендам в других отраслях и используем для композитов. Через партнерства с технологическими компаниями композитов, как Airborne и TE Wire and Cable для умных термопар, узнаем, как получать и анализировать данные. Когда правильное время снять термопару с линии или заменить?»

2019 г. — Swinburne University объявила партнерство с Plataine вместе с Fill (Рид им Иннкрайс, Австрия), Quickstep (Банкстаун Аэропорт, Австралия) и Arena2036 (Штутгарт, Германия) для построения первой в Австралии Industry 4.0 Testlab для композитного производства. Программа финансируется австралийским правительством для высокопроизводительного композитного производства, гибкого и способного к обучению. «Это сотрудничество важно, но одна точка среди многих в глобальном толчке к высокопроизводительному производству композитов».

Партнерство Plataine с Google Glass для носимого интерфейса цифрового помощника для управления композитными материалами, инструментами и процессами. ИСТОЧНИК | Plataine.

 

Цифровой помощник через Google Glass

Большая часть партнерства с Google за кулисами, но одна часть — перед пользователем. «Google Glass — носимый интерфейс оператора с наушником и микрофоном, по сути эквивалент планшета или телефона, но в другой форме», — объясняет Бен-Бассат. «Использует возможности Google по обработке естественного языка, но еще более продвинутые — понимает любой язык и преодолевает фоновый шум. Когда оператор говорит в микрофон Google Glass на любом языке, Google переводит вопрос и формализует для ПО Plataine, которое отвечает». Пример:

ТЕХНИК: «Какая моя следующая работа?»
PLATAINE через GOOGLE GLASS: «Следующая работа — №102».
ТЕХНИК: «Какой инструмент использовать?»
PLATAINE через GOOGLE GLASS: «Джо, используй инструмент №5, он на полке 14A».

 

«Наше партнерство с Google сочетает наше производственное знание с широкой экспертизой Google для предоставления цифрового помощника по управлению композитными материалами, инструментами и процессами», — Бен-Бассат. «Наш софт и платформа Google Glass позволяют оператору/технику делать свою работу и улучшать пропускную способность, сокращать ошибки и облегчать подъем по кривой обучения».

 

Внедрение ПО, связанная цепочка поставок и кибербезопасность

Бен-Бассат: прежде всего, Plataine существует для бизнес-решения. «Внедрение начинается с выявления болевых точек клиента: что хотите решить и достичь? Ответ часто — производительность/выход или качество/переделка. Затем посещаем объект и делаем процесс-анализ». Последний — разного уровня персонал, от менеджмента до цеха, для широкой, глубокой картины.

«Затем определяем, может ли Plataine помочь и как, далее пошаговый подход», — Бен-Бассат. «Советуем начать с одной линии, раскатить софт там, затем постепенно расширять. Это дает время управлять изменениями и получить buy-in пользователей. Параллельно получаем обратную связь — где нужно больше обучения и т.д.».

Как насчет текущего тренда OEM к связанной цепочке поставок? «Это точно создает дополнительные вызовы для внедрения Composites 4.0», — отвечает Бен-Бассат. «OEM скажет: хочет соединить всех поставщиков, чтобы укрепить контроль и снизить затраты, но как вся цепочка управляет безопасностью данных? Нет глобального стандарта. Пока OEM может дать список требований комплаенса, и после демонстрации — принять. Поэтому Plataine потратила много времени на это, потому что «Если не можем показать комплаенс с требованиями OEM, не можем продать софт»».

«Черпаем локальную экспертизу и знания», — добавляет. Израиль — мировой лидер в кибербезопасности. «У нас отличные инструменты в Израиле (пенатрейшн-тест софт) для выявления слабостей. Plataine масштабно инвестирует в это, так как должна».

Аддитивное производство и рециклинг?

«Видим, как аддитивная мануфактура (АМ) в целом переходит от прототипирования к серийному производству», — Бен-Бассат. Производители должны отслеживать родословную входящих материалов и число циклов рециклинга металлических и композитных порошков и/или термопластифических отходов. «Это циклирование может происходить в сотнях машин, особенно для авиадеталей — трассируемость обязательна. Очень сложно и большой вызов». «Есть также вызов повторяемости процесса и деталей. Например, одна деталь прошла через 5 блендов и 10 рециклингов, другая — 6 блендов и 9 рециклингов. Это те же детали? Это не только данные материалов, но и огромные объемы данных машин, которые нужно коррелировать с QA и производственной средой. Верю, Plataine может помочь лучше предсказывать производительность производства и деталей и играть поддерживающую роль в AM и рециклинге. У нас не только софт-инфраструктура, но и база знаний. Если поможем клиентам расти в способности использовать AM и рециклинг, особенно в композитах — это хорошо для гибкости, продуктивности и устойчивости всей отрасли».

 

Куда движется Composites 4.0?

«Это интенсивный период в позитивном смысле», — Бен-Бассат. «Динамика индустрии создает потребность в производственных решениях. Расширяем присутствие на производственном полу и фокусируемся на оптимизации композитного производства каждого производителя». Согласен, что многие компании не уверены, что и как делать. «Думаю, трудно لبعض компаниям понять, насколько гейм-чейнджером является Industry 4.0 для пропускной способности, мощности и т.д. Бизнес-влияние настолько значительно, что реально повлияет на то, какие компании выйдут вперед, а какие не смогут конкурировать».

«Автоматизация движется вперед», — добавляет. «Это не остановится. Мы видели, что софт почти никогда не заменяет людей, а делает команду лучше». То есть освобождает операторов, техников, менеджмент для решения новых проблем и новых разработок — предвосхищать, что потребуют клиенты дальше, и преследовать решения, кардинально меняющие расчет конкурентоспособности и устойчивости композитов. «Да, мы преследуем философию, но превыше всего — очень реальное бизнес-предложение ценности».