Het potentieel van het verbinden van uw fabriek met IoT realiseren

Uw digitaliseringsdoelen bepalen

Ik kan de status zien van elke machine die ik wereldwijd bezit. Ik heb nog nooit tegelijkertijd zoveel gegevens over onze processen kunnen zien en ik kan mijn eigen modellen ontwerpen om nog dieper op de gegevens in te gaan.

Digitale technologieën transformeren de productie. U weet waarschijnlijk nog niet precies wat uw einddoel is of wat digitalisering voor uw organisatie betekent, maar het is belangrijk te weten welke soorten bedrijfsdoelen door digitalisering worden ondersteund.

Digitalisering gaat over het transformeren van productieprocessen met de nieuwste technologieën en begint vaak met het verbinden van de apparatuur op de werkvloer. In de aflopen paar jaar zijn de kosten van onderdelen die connectiviteit ondersteunen aanzienlijk lager geworden. Verbruiksartikelen zoals RFID-tags kunnen nu heel goedkoop in producten worden opgenomen. Sensoren worden beter betaalbaar waardoor er steeds meer apparatuur met ingebouwde sensormogelijkheden wordt verkocht, terwijl oudere apparatuur steeds goedkoper kan worden gemoderniseerd of voor IoT geschikt kan worden gemaakt. Tegelijkertijd is het nu mogelijk met technologieën zoals de cloud en geavanceerde analyse enorme hoeveelheden gegevens te verzamelen en analyseren die afkomstig zijn van sensoren of die door apparaten worden gegenereerd.

Bij digitale transformatie worden mogelijkheden zoals deze gebruikt om inzichten te verkrijgen waarmee u uw productieprocessen sneller, efficiënter en flexibeler kunt uitvoeren. De voordelen van digitale productie zijn onder andere:

  • Verbeterde zichtbaarheid van al uw productieprocessen: geïnformeerde beslissingen maken met een realtime beeld van de operationele status
  • Verbeterd gebruik: prestaties van assets en uptime maximaliseren met de zichtbaarheid die nodig is voor centrale controle en beheer
  • Minder afval: sneller actie ondernemen om bepaalde vormen van afval te verminderen of voorkomen door inzichten in belangrijke productiecijfers
  • Doelgerichte kostenbesparingen: benchmarking van resourcegebruik uitvoeren en inefficiënties identificeren om operationele verbeteringen te ondersteunen
  • Verbeterde kwaliteit: kwaliteitsproblemen opsporen en voorkomen door sneller problemen met de apparatuur vast te stellen en hiermee aan de slag te gaan

Het is niet alleen belangrijk te begrijpen welke mogelijkheden u hebt, maar het is ook belangrijk bedrijfsdoelen te bepalen. U beschikt dan over een uitgangspunt voor de business case en een benchmark om waarde aan te tonen. Het is ook belangrijk klein te beginnen en om te bepalen waar u wilt beginnen.

Experimenteren met gegevensbronnen

In deze simulatie zijn realtime gegevens van fabrieken op verschillende locaties in de wereld te zien. Dit is indrukwekkend.

Door met een oplossing te experimenteren waarbij u eerst kunt simuleren, kunt u zonder risico's bekijken wat u met digitalisering kunt bereiken. Voor simulaties is het niet nodig de apparatuur te verbinden en zijn er geen gevolgen voor uw bedrijfsvoering.

Het mag dan duidelijk zijn dat digitale transformatie in theorie een grote belofte inhoudt, in de praktijk zijn er soms nog heel wat hobbels te nemen. Dit komt doordat de weg naar voren vaak niet duidelijk is. Het is heel gewoon zoiets te denken: "Ik zie wel de algemene waarde van digitalisering en een industrie versie 4.0 en ik weet dat ik veranderingen moet doorvoeren, maar ik weet niet precies waar ik moet beginnen."

Het goede nieuws is dat u niet vanaf het begin al een alomvattend beeld van het project hoeft te hebben of dat u precies moet weten op welk punt u moet beginnen. U kunt gewoon ergens beginnen met een project waar u zich in eerste instantie helemaal op richt. Experimenteer hiermee en herhaal het project voor andere doeleinden.

Simulaties met verbonden apparatuur kunnen u helpen opties te verkennen in een omgeving met lage risico's. Een simulatie biedt u de vrijheid te ontdekken hoe digitale veranderingen u waarde, zoals betere zichtbaarheid, kunnen opleveren zonder gevolgen voor de bedrijfsvoering.

Door gesimuleerde interfaces en dashboards te verkennen krijgt u een indruk hoe u een algemeen beeld van apparatuur overal ter wereld kunt krijgen, met inbegrip van een algemeen beeld van de prestaties en gedetailleerde informatie over de status van de afzonderlijke machines. Zelfs als u pas later processen wereldwijd wilt verbinden, kunnen de resultaten van een simulatie u helpen uw doelen preciezer te definiëren en een betere indruk te krijgen van wat er mogelijk is.

Als u een oplossing kiest die dit werk moet ondersteunen, is het belangrijk een technologie te kiezen waarmee zowel simulaties als de assets in de echte wereld snel en gemakkelijk zijn in te stellen. U kunt bijvoorbeeld met de Microsoft Azure IoT-oplossing voor een verbonden fabriek snel een gesimuleerde omgeving genereren. De toepassing kan in enkele minuten worden geïmplementeerd.

Als u weet wat er in theorie mogelijk is, gaat u in de volgende stap experimenteren door apparatuur in de echte wereld te verbinden.

Apparatuur verbinden zonder onderbrekingen

Ik kan enkele machines tegelijk verbinden om te bekijken hoe dit werkt zonder dat dit mijn bedrijfsvoering beïnvloedt. Ik kan klein beginnen.

Digitalisering hoeft niet in één keer plaats te vinden. Door een klein deel van de apparatuur te verbinden kunt u op kleine schaal en in uw eigen tempo experimenteren zonder dat er processen hoeven te worden onderbroken. U zorgt hierbij voor een basis waarop u kunt voortbouwen en die u kunt uitschalen naar de hele organisatie als u zover bent.

Het bekijken van gesimuleerde gegevens is handig, maar daarnaast is het belangrijk uw eigen apparatuur te verbinden zodat u realtime gegevens en inzichten van uw eigen processen kunt bekijken. Gelukkig is het met de juiste technologie mogelijk deze transitie naar het verbinden van uw eigen apparatuur vrij eenvoudig uit te voeren.

Dezelfde technologieoplossing die voor simulatie wordt gebruikt, zou ook een traject voor het verbinden van uw eigen apparatuur en verwerken van de door de apparatuur gegenereerde gegevens moeten bieden. Het verbinden van apparatuur kan relatief eenvoudig zijn. Op basisniveau betekent dit het volgende:

  1. Het communicatieprotocol bepalen dat door uw apparatuur wordt gebruikt
  2. De apparatuur verbinden met een gatewayapparaat waarmee gegevens van alle machines worden geconsolideerd
  3. De gateway verbinden met de cloud om zichtbaarheid van de status en belangrijke prestatiecijfers te bieden

Vanaf hier bent u klaar om realtime gegevens van uw apparatuur te gaan verkennen.

Houd in gedachten dat een flexibele, veilige technologieoplossing cruciaal is om dit proces probleemloos en eenvoudig uit te voeren en mogelijke risico's en onderbrekingen zoveel mogelijk te voorkomen. Bijvoorbeeld: bij de Microsoft Azure IoT-oplossing voor een verbonden fabriek wordt voor het verbinden de bestaande software op een machine gebruikt; er wordt niets nieuws geïnstalleerd op de machine zelf.

Met het juiste soort oplossing kunt u ook apparatuur verbinden zonder dat deze offline hoeft te worden gehaald en afzonderlijke delen van de apparatuur in uw eigen tempo verbinden zonder dat u alles in één keer hoeft te verbinden. Wilt u nu als experiment eerst één machine verbinden en vanaf volgende week de hele assemblagelijn verbinden? U moet over de flexibiliteit beschikken om dat te kunnen doen. Wilt u alles snel verbinden en zo gauw mogelijk beginnen met het verkrijgen van inzichten? Uw technologie mag u niet afremmen.

Productieprestaties contextualiseren en visualiseren

Ik kan de status zien van elke machine die ik wereldwijd bezit. Ik heb nog nooit tegelijkertijd zoveel gegevens over onze processen kunnen zien en ik kan mijn eigen modellen ontwerpen om nog dieper op de gegevens in te gaan.

Met verbonden apparatuur worden de operationele status, afwijkingen, trends en andere prestatie-inzichten beter zichtbaar. Deze zichtbaarheid vormt de basis voor het aanbrengen van een grote verscheidenheid aan operationele verbeteringen.

De waarde van verbonden apparatuur bestaat uit de gegevens die worden gegenereerd. Nadat machines zijn verbonden, kunt u profiteren van de realtime zichtbaarheid van Key Performance Indicators. U kunt snel over een aantal inzichten beschikken, zoals:

  1. Wat is de druk en temperatuur van elk onderdeel?
  2. Hoeveel stroom is er verbruikt, en is die hoeveelheid onlangs toe- of afgenomen?
  3. Wat is de huidige status van de apparatuur? Is deze online of offline?

Deze eenvoudige maar belangrijke gegevenspunten kunnen een groot verschil maken. Ze helpen u de processen beter te begrijpen, betere beslissingen te nemen en beter te reageren. Maar het is niet voldoende om over de gegevens te beschikken. Inzichten moeten gemakkelijk kunnen worden bekeken via intuïtieve, visuele dashboards en moeten gemakkelijk beschikbaar zijn voor de mensen die hierop acties kunnen ondernemen, zoals technici op de werkvloer en supervisors van de fabriek.

Net als in de vorige fasen is het ook hier handig om te experimenteren. U kunt met een robuuste technologieoplossing snel de gegevenspunten identificeren die moeten worden verzameld voor KPI-berekeningen en oorzakenanalyse. In sommige situaties zult u tot de conclusie komen dat u gegevens verzamelt die u niet nodig hebt of die geen inzichten bieden, waarop u passende maatregelen neemt. U kunt met cloudoplossingen gemakkelijk precies bepalen welke gegevens u wilt verzamelen. Zo kunt u met de Azure IoT-oplossing voor een verbonden fabriek bepalen welke gegevens moeten worden verzameld zonder er fysiek iemand naar een machine toe hoeft te gaan.

Gegevens van verbonden apparatuur vormen ook de basis voor het ontdekken van trends en patronen. U kunt bijvoorbeeld door historische gegevens te verzamelen en analyseren uw eigen prestatiebenchmarks opstellen voor vergelijkbare apparatuur en meerdere fabrieken. Door realtime gegevens met benchmarks te vergelijken kunt u voortdurend controleren of een bepaald onderdeel van de apparatuur binnen de normale marges werkt en kleine afwijkingen in de loop van de tijd opsporen.

Een digitale benadering van operationele zichtbaarheid biedt enorme potentiële waarde. In een recent onderzoek van Automation World werd vastgesteld dat bijna drie derde van de respondenten gegevens van de werkvloer op bedrijfsniveau gebruikte, terwijl een spreadsheet als het belangrijkste rapportagemiddel werd genoemd. Bij een oplossing voor een verbonden fabriek is operationele intelligentie automatisch en direct beschikbaar zodat er betere, snellere beslissingen in de fabriek en op bedrijfsniveau mogelijk zijn.

Operationele veranderingen doorvoeren op basis van gegevens

Ik kan op elk gewenst moment onderhoud in een van mijn fabrieken plannen. Ik kan ervoor zorgen dat we altijd over de juiste onderdelen en de juiste technici beschikken, zodat er zo weinig mogelijk uitvaltijd is.

Verbonden apparatuur is bijzonder waardevol als dit veranderingen stimuleert. Afwijkingen kunnen snel worden vastgesteld en verholpen. Onderhoudsschema's kunnen worden geoptimaliseerd om onderbrekingen tot een minimum terug te brengen. Er worden onbeperkt veel soorten gegevensgestuurde verbeteringen mogelijk.

De zichtbaarheid die u krijgt door apparatuur te verbinden, voegt waarde toe wanneer met die inzichten operationele veranderingen worden gerealiseerd. Betere zichtbaarheid en inzichten maken het mogelijk problemen op te sporen en sneller te reageren, zorgen voor betere beslissingen en zijn bruikbaar voor operationele veranderingen.

Zo biedt het opsporen van afwijkingen door realtime inzichten u de mogelijkheid sneller te interveniëren. Neem bijvoorbeeld een machine waarop waarschuwingen te zien zijn over een dreigende storing, zoals toegenomen energieverbruik. Als u de prestaties via een livedashboard kunt volgen, weet u direct wanneer deze omstandigheid zich voordoet en kunt u er snel een technicus bij halen om het probleem te verhelpen.

Op dezelfde manier is met controles aan de hand van benchmarks een aanpak mogelijk die nog proactiever is. Neem bijvoorbeeld een scenario waarbij de lagertemperatuur in een bepaald onderdeel van de apparatuur oploopt. Als u over een benchmark van de leverancier van de apparatuur beschikt of zelf een benchmark hebt gedefinieerd door gegevens van machines voor soortgelijk werk te analyseren, kunt u vaststellen wanneer de normale marge wordt overschreden en onderhoud plannen voordat er een storing optreedt. Als u deze aanpak met benchmarks en controles over de hele linie en op alle vestigingen toepast, zult u zien dat u veel storingen kunt voorkomen en dat uw kosten aanzienlijk dalen.

Een ander voordeel van zichtbaarheid is de mogelijkheid om onder- en overpresteren te identificeren en dit op de juiste manier te corrigeren. Zo kan één vestiging een bepaalde machine extreem veel gebruiken, terwijl deze op een andere vestiging nauwelijks wordt gebruikt. Door prestaties naast elkaar te bekijken kunt u gemakkelijker uitschieters identificeren en onderzoeken wat de achterliggende oorzaken zijn. U kunt problemen ontdekken zoals machines die niet optimaal draaien of worden onderhouden of u kunt gebruiksverschillen vaststellen die te maken hebben met verschillende operators. Mogelijk ontdekt u ook best practices die u breder wilt toepassen. Wanneer u prestaties van alle apparatuur en in de loop van de tijd vergelijkt, kunnen dit soort variaties duidelijker worden en kunnen er gemakkelijker maatregelen worden genomen.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van mogelijke operationele veranderingen waarvoor de zichtbaarheid van de verbonden fabriek ondersteuning biedt. Andere typen veranderingen zijn bijvoorbeeld optimalisatie van productieprocessen om afval en knelpunten te reduceren, toevoeging of vervanging van apparatuur en aanpassing van personeel of trainingsprocedures. Als u eenmaal bent begonnen met het automatisch verzamelen van gegevens en realiseren van zichtbaarheid, is het opsporen van mogelijkheden om processen te verbeteren en aanbrengen van veranderingen een natuurlijke volgende stap.

Nieuwe scenario's en schaal mogelijk maken

Ik kan mogelijkheden toevoegen wanneer ik ze nodig heb en mijn processen overal ter wereld optimaliseren. Mijn technici op de werkvloer hebben meer gegevens over onze processen dan ooit tevoren.

Schaal omhoog van één enkele assemblagelijn naar een geaggregeerde weergave van al uw processen. Voeg in uw eigen tempo nieuwe apparatuur en mogelijkheden toe. Gebruik uw oplossing als beginpunt voor het uitbreiden naar scenario's zoals predictief onderhoud.

U hebt nu geleerd wat er voor het verbinden van apparatuur nodig is en welke inzichten u kunt verzamelen. De volgende stap is het uitbreiden van uw project, bijvoorbeeld door over te stappen van een verbonden assemblagelijn naar het verbinden van de hele fabriek en vervolgens van meerdere fabrieken wereldwijd. U krijgt met één gezamenlijke weergave van alle processen betere, snellere inzichten in de prestaties en u beschikt hiermee over de mogelijkheid om prestaties in de hele organisatie te vergelijken. U kunt ook samenwerken met externe producenten die hun apparatuur verbinden, en op die manier niet alleen inzicht in uw eigen processen maar ook in die van partners krijgen.

Behalve dat u kunt opschalen naar meer apparatuur en fabrieken, kunt u er ook voor kiezen de mogelijkheden en reikwijdte van uw digitalisering uit te breiden. Zichtbaarheid van de huidige prestaties en historische gegevens zijn een zeer bruikbare basis voor andere digitale veranderingen, zoals programma's voor predictief onderhoud en een geoptimaliseerde methode voor energiebeheer.

Een natuurlijke volgende stap zou bijvoorbeeld predictief onderhoud kunnen zijn. Door predictive analytics voor prestatiegegevens toe te passen wordt het mogelijk niet alleen te bepalen wanneer onderhoud dringend nodig is, maar ook ver vooruit toekomstige onderhoudsbehoeften te bepalen. Dit is een voorbeeld hoe het toevoegen van nieuwe mogelijkheden extra waarde kan leveren. In dit voorbeeld kunnen er met de mogelijkheden van predictive analytics zoals machine learning subtiele patronen en veranderingen in een set historische prestatiegegevens worden ontdekt.

U kunt er op dezelfde manier voor kiezen prestatiegegevens in andere zakelijke toepassingen te integreren, bijvoorbeeld in buitendienstsystemen. In dat geval zou bij een afwijking automatisch een servicewaarschuwing kunnen worden verzonden om automatisch een technicus te plannen die de apparatuur op mogelijke problemen kan controleren.

Digitale transformatie kan vele vormen hebben en er kunnen veel dingen mee worden gerealiseerd voor uw bedrijfsvoering. Bij het mogelijk maken van nieuwe scenario's en uitbreidingen is het belangrijk te blijven experimenteren met een gefaseerde aanpak en aanpassingen te blijven aanbrengen als uw behoeften en omgeving zich verder ontwikkelen.

Uw oplossing voor een verbonden bedrijf maken

Aan de slag