Hacia la Smart Connected Factory

Jornada Fabricación Avanzada Hacia la Smart Connected Factory Dr.-Ing. Iñigo Bediaga [email protected] 2016/05/31 BIEMH - BEC 1 Índice  La Fábr...
1 downloads 1 Views 1MB Size
Jornada Fabricación Avanzada

Hacia la Smart Connected Factory

Dr.-Ing. Iñigo Bediaga [email protected]

2016/05/31 BIEMH - BEC

1

Índice  La Fábrica Inteligente Conectada

( Smart Connected Factory )

 Objetivos y factores clave  Estructura  La Máquina Inteligente Conectada ( Smart Connected Machine )  La transformación  El empoderamiento de la persona (Smart Worker)  Aplicación real  Consola de servicios de operador de máquina

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 2

Smart Connected Factory  El

Objetivos y factores clave

objetivo / reto: 



Conseguir una fabricación más flexible, más productiva (cero defectos, cero desperdicios, cero paradas) y más eficiente (mínimo coste energético…), aún cuando la producción sea unitaria. La Smart Factory comprende la auto-configuración, la auto-optimización y el auto-ajuste de los recursos productivos, de los sistemas de planificación y de los sistemas de control asociados. Utiliza una red (internet) para conectar los elementos de producción virtuales y físicos mediante la introducción de la "Internet de las cosas y servicios" para las operaciones de fabricación.

 Factores 



clave:

La transformación a Smart Factory se encuentra pilotada por dos elementos clave; por una parte las denominadas Smart Connected Machines y por otra, las personas que operan en la planta (Smart Workers). De modo que, las Smart Connected Machines que se encuentran en la planta de fabricación serán vistas cómo un conjunto de «máquinas sociales», conectadas entre sí, conectadas con los sistemas de gestión de la producción y conectadas con las personas, por medio de un mundo virtual que va a ser posible gracias al desarrollo de la plataforma Internet Industrial System.

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 3

Otra información Smart Connected relevante Factory

Estructura

 Importante sensorización extra.  Desarrollo de dispositivos de medición,

control y actuación conectados con el mundo virtual (sistemas ciber-físicos).  La Smart Connected machine: 



En el borde entre el mundo virtual y el real. Conocer qué ha pasado y qué está pasando, analíticas en tiempo real en el borde (edge-data-analytics).

 La Smart Connected factory: 





los datos de múltiples fuentes son agregados en la nube Conocer que va a pasar y porqué ha pasado, analíticas avanzadas en la nube (big-data-analytics). El resultado: optimizar la toma de decisiones. Fuente: IK4-IDEKO

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 4

Otra información Smart Connected relevante Factory

Estructura

 Nuevas funcionalidades en máquina en los ámbitos: 





la salud de Maintenance) el proceso Machining)

y

máquina la

calidad

(Smart (Smart

la sostenibilidad (Smart Consumption). SMART SMART MACHINING MAINTEN.

SMART SMART CONSUMP. WORKER

 Funcionalidades nuevas que habilitan la

existencia de nuevos servicios.

Fuente: IK4-IDEKO

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 5

Smart Connected Factory

La transformación Smart Connected Factory

Smart Connected machine

Nuevas capacidades de las Smart connected machines:

Pilares para la excelencia operativa:

4. Autonomía 3. Optimización

2. Control

Consumo energético

Operario

Calidad

Condición salud

Proceso operación

1. Monitorización © IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 6

Otra información Smart Connected relevante Machine

La transformación

 PASO 1. La monitorización 

Sensorización de máquina



Plataforma de monitorización 

conectividad de lectura del CNC, PLC, controlador, y otros dispositivos



plataforma almacenamiento local (cloud privada)



consola de servicios de operador (visualización real-time de máquina, etc.)

1. Monitorización

 PASO 2. El control 

Plataforma de monitorización y control para soft (segundos) y hard (micromilisegundos)

2. Control

real-time control



conectividad de actuación sobre el CNC, PLC, controlador, y otros dispositivos (p.e. DAS Dynamic Active Stabilizer).



empleo de algoritmos y técnicas de análisis y diagnóstico en el borde aplicados a los pilares (p.e. condition based monitoring and diagnosis).

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 7

Otra información Smart Connected relevante Machine

La transformación

 PASO 3. La optimización 

3. Optimización

Plataforma conectada a la nube: 

Industrial Internet System (IIS) y plataforma cloud pública (persistencia, preparación de datos, etc.).



ciber-seguridad de la máquina y confidencialidad datos sumamente importante.



empleo de algoritmos y técnicas de data-mining, big data-analytics, para diagnóstico y optimización aplicados a los pilares (p.e. predictivo y proactivo, diagnósticos en base a modelos más complejos, etc.).

 PASO 4. La autonomía 

Las máquinas cobran cierta consciencia de su entorno. Se alcanzarán niveles muy elevados de autonomía: 

Auto-diagnosis (p.e. condición de máquina, proceso, etc.)



Auto-optimización (p.e. condiciones de proceso, etc.)



Auto-organización (p.e. mantenimiento, producción, etc.)

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

4. Autonomía

hoja 8

Otra información Smart Connected relevante Machine

La transformación

Capacitación de máquina

 Matriz de transformación a nivel de Smart Connected Machine

4. Autonomía 3. Optimización 2. Control 1. Monitorización Machine data (datos actuales en máquina)

Smart Maintenance

Smart Machining

Pilares excelencia operativa Fuente: IK4-IDEKO

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 9

Otra información Smart Connected relevante Machine

La transformación

 La matriz de la transformación y la su implantación en las fábricas

Capacitación de máquina



Grado de conectividad / apertura diferente en cada pilar de excelencia operativa

4. Autonomía 3. Optimización 2. Control 1. Monitorización Machine data (datos actuales en máquina)

Smart Maintenance

Smart Machining

Pilares excelencia operativa Fuente: IK4-IDEKO

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 10

Smart Worker  El

El empoderamiento de la persona

Smart Worker es el segundo elemento central de la Smart Connected Factory.

 Objetivo es dotar al interlocutor con la máquina (operario máquina, mantenimiento, programador, diseñador, jefe producción,...) de una serie de servicios para optimizar su trabajo y ayudarle a alcanzar un nivel

superior de capacitación técnica y eficiencia. Estos servicios podrían ser; 



un interfaz avanzado de máquina, con contenido ajustado al interlocutor y en modo interactivo, ayudas a la programación, documentación en pantalla…

una consola de servicios avanzados de operador con serie de funcionalidades asociadas a vigilar y analizar el comportamiento de máquina y proceso.

 Factor clave: uno de los factores clave será la

implicación de las

personas, y la capacidad / voluntad de adaptación al cambio.

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 11

Aplicación real

Connecting the future

 Smart connected factory

Aplicación para el control integral de líneas de fabricación

 Smart connected machine

Aplicación para la monitorización en tiempo real, la visualización remota y llevar a cabo analytics.

Aplicación manejo guiado y simplificado de máquina, ayuda a la programación, documentación en pantalla, etc.

 Smart components

Dispositivos ciber-físicos incorporados en máquina: • DAS (Dynamic Active Stabilizer) •

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

MDM (Multi Diameter Measuring)

hoja 12

Aplicación real

Connecting the future

 Ejemplo: consola de servicios avanzados de operador de fresadora mediante el DATA SYSTEM

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 13

Aplicación real

Connecting the future

 Ejemplo: consola de servicios avanzados de operador de rectificadora mediante el DATA SYSTEM

Reporting

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 14

«Don’t buy the hype. Buy the reality. Industry 4.0 will be a huge boon to companies that fully understand what it means for them.» A Strategist’s Guide to Industry 4.0 Published: May 9, 2016 / Summer 2016 / Issue 83 http://www.strategy-business.com/

Dr.-Ing. Iñigo Bediaga [email protected]

© IK4-IDEKO / Danobatgroup

hoja 15