Wykorzystanie danych do bardziej zrównoważonej produkcji
Producenci stale przeprojektowują i modyfikują swoje linie produkcyjne, aby wytwarzać towary dostosowane do wymagań klientów i optymalnie wykorzystywać zasoby. Jednak nie wszystkie zakłady są w stanie w pełni wykorzystać wszystkie otrzymywane w ten sposób dane, częściowo ze względu na skomplikowane aspekty techniczne i wysokie koszty. „Jednym z głównych założeń projektu i4Q było opracowanie narzędzi pozwalających na przechwytywanie danych z zakładów i zarządzanie nimi”, wyjaśnia koordynator projektu Georgia Apostolou z Centre for Research & Technology Hellas (CERTH) w Grecji. „Chcieliśmy opracować narzędzia do symulacji i optymalizacji, które będą tworzyć zintegrowane podejście do produkcji bez wad”.
Narzędzia cyfrowe
W ramach projektu i4Q podjęto współpracę z producentami w celu zidentyfikowania i zrozumienia kluczowych procesów produkcyjnych oraz wskazania miejsc, w których występowały problemy na liniach produkcyjnych. Jej efektem było opracowanie przyjaznych dla użytkownika narzędzi poświęconych pięciu kluczowym kwestiom dotyczącym danych: wykrywaniu miejsc występowania problemów; informowaniu o tych problemach w czasie rzeczywistym; analizie komputerowej i symulacji; przechowywaniu danych; oraz optymalizacji. „Każdy producent mierzy się z innymi problemami”, mówi Apostolou. „Stosując oparte na Internecie rzeczy (IoT) niezawodne usługi danych przemysłowych i sztuczną inteligencję, chcieliśmy stworzyć narzędzia, które byłyby łatwe w użyciu i oferowały możliwość dostosowania do konkretnych problemów”. Stworzono zestaw 22 narzędzi, z których każde może być dostosowane do potrzeb konkretnych producentów. Narzędzia te obejmują cały cykl życia danych, od ich gromadzenia i przechowywania po analizę i dystrybucję. Opracowano także internetowe narzędzia pomagające producentom w wizualizacji informacji, przy czym w tym przypadku położono szczególny nacisk na łatwość obsługi.
Próby w świecie rzeczywistym
Zestaw narzędzi zainstalowano, przetestowano i zweryfikowano na sześciu liniach produkcyjnych. Fabryki te produkują metalowy sprzęt przemysłowy, specjalistyczny sprzęt do obróbki drzewnej, sprzęt AGD, narzędzia do obróbki metalu, ceramikę i tworzywa sztuczne. Testy pozwoliły na zgromadzenie nieocenionych informacji zwrotnych, które pomogły zespołowi produkcyjnemu wprowadzać ulepszenia w miarę postępów projektu. „Weźmy na przykład producenta ceramiki”, dodaje Apostolou. „Proces produkcji polega na formowaniu gliny w płytki, umieszczaniu ich w piecu i nakładaniu płynnego materiału glazurującego. Częstym problemem jest to, że czasami na płytkę nakładana jest zbyt duża ilość płynu. Tworzy to nierówną powierzchnię, która nie wygląda estetycznie, przez co wyrób trafia na śmietnik”. Brak możliwości przewidywania, monitorowania i weryfikowania glazury w czasie rzeczywistym może prowadzić do konieczności zniszczenia setek płytek, co oznacza dla producenta stratę czasu, materiałów i pieniędzy. Aby temu zapobiec, w ramach projektu i4Q zainstalowano czujniki w kluczowych miejscach linii produkcyjnej. Dane były analizowane w czasie rzeczywistym, a w przypadku wykrycia potencjalnego błędu operatorzy maszyn otrzymywali alerty. Dzięki temu możliwe było natychmiastowe wstrzymanie produkcji i zoptymalizowanie procesu.
Potencjał dużych zbiorów danych pod względem zmniejszenia ilości odpadów
Zespół i4Q komercjalizuje obecnie kilka bardziej zaawansowanych narzędzi danych poprzez tworzenie start-upów związanych z projektem – są to na przykład CDXi solutions – i rynków, takich jak platforma i4FS. Umożliwia to partnerom projektu promowanie ich narzędzi i nawiązywanie kontaktu z potencjalnymi klientami. „Niektórzy partnerzy projektu z sektora przemysłu chcą nadal korzystać z narzędzi po jego zakończeniu i wskazali na potrzebę wprowadzenie dodatkowych funkcji, nad którymi obecnie pracujemy”, mówi Apostolou. Zespół i4Q ma przekonanie, że wykorzystanie potencjału dużych zbiorów danych pomoże producentom przemysłowym zmniejszyć ilość odpadów, poprawić jakość produktów, zoptymalizować zużycie energii i stworzyć bardziej zrównoważoną produkcję. Zadbanie o to, aby narzędzia te były łatwe w użyciu, będzie miało kluczowe znaczenie dla zachęcenia firm, które chcą zmodernizować swoje linie produkcyjne, do ich powszechnego stosowania. „Przejście na bardziej ekologiczną produkcję z mniejszą ilością odpadów jest koniecznością”, mówi Apostolou. „Innowacje opracowane w projekcie i4Q będą kształtować dziedzinę inteligentnej produkcji. Oczekuje się, że efektem będzie powstanie w pełni zintegrowanych, wolnych od wad środowisk produkcyjnych, co pozwoli zwiększyć konkurencyjność i zrównoważony rozwój w sektorze wytwórczym. Dzięki zademonstrowanie korzyści związanych z pracą z danymi chcemy zainteresować naszymi rozwiązaniami więcej firm”.
Słowa kluczowe
i4Q, produkcja, dane, IoT, SI, fabryka, odpady, ceramika, zero wad