Một nhà sản xuất linh kiện ô tô triển khai thành công công nghệ IIoT mới cho dữ liệu quy trình sản phẩm và truy xuất nguồn gốc
14/07/2020
Tận dụng công nghệ IT hiện đại để cải thiện hiệu quả sản xuất sản phẩm trên sàn nhà máy
Các thách thức
Một nhà sản xuất linh kiện ô tô quy mô lớn gần đây rất mong muốn để triển khai các sáng kiến giải pháp IIoT mới vào quy trình của họ do yêu cầu của khách hàng. Nhiều công ty ô tô lớn đang bắt đầu yêu cầu mức độ truy xuất nguồn gốc sâu hơn và xử lý dữ liệu được cung cấp cùng với các sản phẩm mà họ tích hợp vào các phương tiện ngày nay.
Bởi vì khách hàng đã yêu cầu các tính năng IoT này để có nhiều khả năng hiển thị hơn, nó đã giúp tạo ra niềm tin mạnh mẽ trong doanh nghiệp và các cam kết để thực hiện các thay đổi. Yêu cầu mạnh mẽ của khách hàng đã giúp mở ra cánh cửa và bật đèn xanh cho khả năng đưa các phương pháp tiếp cận công nghệ Công nghiệp 4.0 mới vào sàn nhà máy thay vì tuân thủ nguyên trạng của thế giới tự động hóa.
Để đạt được mục tiêu nâng cấp IIoT, nhà sản xuất yêu cầu các thông tin trạng thái từ tất cả các thiết bị sản xuất trên mỗi khu vực sản xuất. Một số thiết bị hiện đại hoặc được điều khiển bởi PLC và một số thiết bị có từ những năm 1970 hiện không có kết nối dữ liệu tích hợp.
Giải pháp
Để bắt đầu quá trình áp dụng và triển khai các công nghệ IoT vào các quy trình của mình, nhà sản xuất đã cần đến một sự trợ giúp từ Advantech. Họ đã tạo ra một bằng chứng khái niệm (Proof of Concept) trong một nhà máy, sử dụng Inductive Automation làm đối tác giải pháp. Inductive Automation cung cấp Ignition, một nền tảng phần mềm cho phép người dùng thu thập dữ liệu liền mạch và giúp thiết kế các ứng dụng công nghiệp một cách dễ dàng. Nền tảng phần cứng thông minh của Advantech tương thích với nhiều giải pháp phần mềm, bao gồm cả Ignition. Làm việc với các đối tác trong hệ sinh thái, nhà tích hợp hệ thống và nhà cung cấp phần mềm bổ sung, các thiết bị của Advantech là rất lý tưởng để làm việc với Ignition Edge và Ignition Enterprise.
Để có bằng chứng về khái niệm đầu tiên, nhóm sản xuất ô tô đã triển khai Ignition để hoàn thành báo cáo OEE cơ bản từ quy trình lắp ráp của mình trong nỗ lực trực quan hóa dữ liệu. Từ đó, chỉ mất vài ngày để có một bằng chứng đầy đủ về khái niệm để khởi động một chương trình thử nghiệm trên dây chuyền lắp ráp, một quá trình thường có thể mất tới sáu tháng hoặc hơn.
Mục tiêu là tận dụng công nghệ IT hiện đại để cải thiện cách thức công ty xây dựng sản phẩm trên sàn nhà máy. Chương trình thí điểm sau đó đã được triển khai cho các dây chuyền lắp ráp trên toàn công ty. Để tránh các vấn đề phổ biến của bằng chứng khái niệm, và đưa sáng kiến IIoT của mình ra khỏi tầng trệt, nhóm tiếp tục giữ các nhiệm vụ sau:
- Đảm bảo nhận được yêu cầu triển khai từ tất cả các cấp của công ty, đặc biệt là nhóm vận hành hệ thống.
- Thành lập một nhóm lắp đặt và triển khai bao gồm các thành viên từ một số nhóm kinh doanh khác nhau như Kỹ thuật, IT, vận hành, v.v. Mọi kỹ năng và chuyên môn của mọi người đã giúp thúc đẩy công nghệ phù hợp.
- Các chỉ số hiệu suất chính được căn chỉnh (KPI) với toàn bộ nhóm để giúp mọi người dễ dàng tận dụng dữ liệu được thu thập mới.
- Liên kết chặt chẽ với đội ngũ kỹ thuật để khi họ thiết kế các sản phẩm mới và đưa vào triển khai thực tế, đảm bảo rằng nó là sẵn sàng để tích hợp vào hệ sinh thái.
- Kết nối và làm việc chặt chẽ với các đối tác phù hợp cho cả giải pháp phần mềm và phần cứng.
Tính năng nổi bật của giải pháp
Một số giải pháp phần cứng của Advantech đã được đưa vào ứng dụng IIoT để hiển thị dữ liệu trên sàn nhà máy sản xuất phụ tùng ô tô, bao gồm:
Wzzard Wireless Mesh Sensing
Nền tảng cảm biến lưới không dây của Wzzard của Advantech được sử dụng để thu thập dữ liệu từ các tài sản cũ để tạo một hồ sơ OEE cơ bản, trước đây không có sẵn. Các rơ le logic điều khiển hoạt động của máy được kết nối với các đầu vào kỹ thuật số của các nút cảm biến Wzzard, cho phép thu thập dữ liệu về trạng thái, tình trạng sử dụng và đầu ra của máy. Các nút Wzzard có thời lượng pin lên tới 5 năm, giúp đơn giản hóa việc cài đặt và các nút khác được cung cấp nguồn chuẩn 24VDC. Các nút cảm biến xuất bản dữ liệu qua mạng lưới không dây tự hình thành, tự phục hồi đến một cổng. Tại đây, cổng sẽ tổng hợp dữ liệu và xuất bản nó cho ứng dụng Ignition qua MQTT.
Nền tảng cảm biến không dây thông minh Wzzard tạo ra một ngăn kết nối hoàn chỉnh, nhanh chóng và dễ dàng giữa các cảm biến và ứng dụng của bạn trên mạng hoặc Internet.
- Nút cảm biến công nghiệp với 6 đầu vào kỹ thuật số, cảm biến nhiệt độ bên trong
- Công nghệ SmartMesh IP công suất cực thấp 802.15.4e
- Giao tiếp với Gateway SmartSwarm 342 thông qua các mạng lưới không dây có khả năng mở rộng cao và đáng tin cậy • Kết nối với các cảm biến analog hoặc kỹ thuật số tiêu chuẩn công nghiệp
- Giao thức PBT bao bọc bằng sợi polyester, được củng cố bằng IP67, được củng cố bằng sợi IPT cho nền tảng ứng dụng
- Cáp giao diện cảm biến và ăng-ten đi kèm
Gateway IIoT SmartSwarm 342 giúp chủ sở hữu và người vận hành tài sản từ xa tích hợp dữ liệu từ các tài sản đó vào các ứng dụng IIoT như bảng điều khiển, phân tích hoặc bảo trì dự đoán.
- Công cụ xử lý và hiển thị dữ liệu logic chuyên nghiệp, người dùng có thể định cấu hình
- Đầu ra dữ liệu toàn diện thông qua MQTT, email, SMS và một loạt các dịch vụ và kết nối cơ sở dữ liệu khác
- Kết nối di động hoặc Ethernet với hệ thống IIoT
- Hoạt động như cầu nối LAN sang WAN cho kết nối thiết bị của bên thứ ba
Thu Thập Dữ Liệu Biên
Các Gateway Edgelink của Advantech đã được sử dụng để thu thập dữ liệu từ các máy có sẵn các cổng field-bus. Các cổng cung cấp một công cụ quy tắc cục bộ và xuất bản các dữ liệu được quan tâm tới Ignition bằng MQTT.
WISE-710 đã được cài đặt trong ô sản xuất và được kết nối với cổng dữ liệu có sẵn của PLC, sử dụng kết nối nối tiếp hoặc Ethernet. Phần mềm Edgelink sau đó được cấu hình để đọc các thẻ hoặc sổ đăng ký quan tâm, dịch chúng sang MQTT, sau đó xuất bản theo một khoảng thời gian hoặc thay đổi giá trị hoặc thông qua một công cụ quy tắc nâng cao hơn.
Edgelink hỗ trợ hơn 200 trình điều khiển giao thức PLC để thu thập dữ liệu từ các thiết bị cũ và có tính năng cắm và chạy để giảm đáng kể thời gian phát triển phần mềm.
- Hỗ trợ nhiều trình điều khiển giao thức PLC để chuyển đổi dữ liệu
- Tăng cường an ninh mạng với chip bảo mật nhúng
- Thu hẹp khoảng cách giữa OT và IT
- WISE-PaaS / EdgeLink với 3000 tags
