Brembo zmierza w kierunku transformacji cyfrowej dzięki innowacyjnym przypadkom użycia IoT

Mając ponad 40 obiektów w 14 krajach, wszystkie z unikalnymi procesami i wyposażeniem, Brembo miało mnóstwo danych, ale mało spostrzeżeń. Potrzebowali sposobu na zintegrowanie różnych źródeł danych procesowych i uzyskanie wglądu w operacje na hali produkcyjnej.

• Łączność przemysłowa
• Zwiększenie efektywności aktywów
• Poprawa OEE
• Rozwiązania dla produkcji cyfrowejŁączność przemysłowa

Organizacja

Faurecia jest jednym z największych na świecie dostawców wyposażenia samochodowego w zakresie siedzeń samochodowych, technologii kontroli emisji, systemów wnętrz i elementów zewnętrznych samochodów, odnotowując łączną sprzedaż przekraczającą 21 miliardów dolarów w 2014 r. Na dzień 31 grudnia 2014 r. Faurecia zatrudniała 100 000 osób w 34 krajach w 330 lokalizacjach i 30 centrach badawczo-rozwojowych. Faurecia jest notowana na giełdzie NYSE Euronext Paris i jest przedmiotem obrotu na amerykańskim rynku pozagiełdowym (OTC).

Branża
Motoryzacja

Rozwiązanie:

• Brama IoT dla KEPServerEX
• Łączność urządzeń
  – Allen-Bradley
  – Modbus
  – Siemens
• Łączność klientów
  – IJ Core (zastrzeżony system MES firmy Faurecia)

Nie mogąc łatwo zbierać i analizować informacji na różnych liniach produkcyjnych, Brembo stanęło przed kilkoma wyzwaniami. Po pierwsze, brakowało im widoczności operacji na linii; po drugie, ich możliwości rozwiązywania problemów były ograniczone przez powolne, ręczne zbieranie danych; a po trzecie, Brembo napotkało bariery w zapewnieniu spójnych operacji i minimalizacji odchyleń — konkretnie, mieli trudności z wczesnym wychwytywaniem odchyleń, a zatem mieli ograniczone możliwości ograniczania wpływu na jakość i zmniejszania ilości odpadów. Z powodu tych wyzwań Brembo nie mogło zmaksymalizować wydajności w całej produkcji. Potrzebowali sposobu na zintegrowanie różnych źródeł danych procesowych i uzyskanie wglądu w operacje na hali produkcyjnej.

Brembo chciało narzędzia, które ułatwiłoby łączność przemysłową i pozwoliłoby im połączyć różne starsze maszyny i sterowniki PLC. Odkryli, że ThingWorx Kepware Server umożliwił im zintegrowanie różnych źródeł danych, a następnie wyświetlanie danych jako kompletnej historii tego, co dzieje się na linii produkcyjnej. Brembo chciało również elastycznego rozwiązania, które mogłoby opierać się na ich istniejącej infrastrukturze, aby zapewnić wgląd w czasie rzeczywistym. Podkreślili znaczenie szybkości wdrożenia; rozwiązanie, które mogłoby skalować się w całym przedsiębiorstwie szybko i skutecznie, było niezbędne. Wykorzystując kompleksową platformę przemysłowego Internetu Rzeczy PTC, ThingWorx, Brembo było w stanie szybko wdrożyć i skalować w całej istniejącej infrastrukturze. ThingWorx zapewnił widoczność produkcji i stanu aktywów dzięki analizie danych w czasie rzeczywistym oraz bogatemu wachlarzowi spostrzeżeń i raportów, umożliwiając jednocześnie elastyczność i szybkość wdrażania, których potrzebowało Brembo.

Dzięki Brock Solutions, Brembo wykorzystało łączność Kepware i możliwości szybkiego rozwoju ThingWorx, aby wdrożyć przypadek użycia monitorowania wydajności produkcji w czasie rzeczywistym (RTPPM) w ciągu 10 tygodni. Kepware i ThingWorx są używane do łączenia ich linii produkcyjnych, a scentralizowany hub danych — obsługiwany przez ThingWorx — agreguje dane na serwerach w celu wyświetlania widoków na poziomie zakładu, regionu i korporacji. Dane produkcyjne są zbierane, a następnie wyświetlane na trzech niestandardowych pulpitach nawigacyjnych. Każdy pulpit nawigacyjny zapewnia unikalnej grupie użytkowników dane w czasie rzeczywistym, które można wykorzystać, a także analizy, alerty i „wyskakujące okienka” przepływu procesów, które pomagają operatorom rozwiązywać problemy w czasie rzeczywistym. Dzięki tej łączności Brembo mogło zacząć zapewniać, że ich linie działają spójnie i wydajnie, minimalizując w ten sposób odchylenia. Ponadto, dzięki odblokowaniu nowych spostrzeżeń, Brembo opracowało nowe wskaźniki KPI w celu zwiększenia wartości, oszczędzania czasu i zbudowania lepszej podstawy dla przyszłych ulepszeń.

Aby skutecznie skalować swoje rozwiązanie, wykorzystać przyszły wzrost i napędzać ciągłe doskonalenie, Brembo postanowiło zbudować nowe systemy i procesy wokół danych zebranych za pomocą Kepware. Brembo uznało, że udana konwergencja IT/OT będzie kluczowa dla osiągnięcia ich celów.

Brembo skupiło się na dwóch zasadach przewodnich, jeśli chodzi o konwergencję IT i OT: po pierwsze, stworzyć jasne granice między obowiązkami IT i OT, a po drugie, upewnić się, że IT jest dogłębnie zaznajomione z potrzebami OT i trendami branżowymi, aby IT mogło pomóc OT zwiększyć produktywność. Aby zapewnić sukces, Brembo podzieliło obowiązki IT i OT na proste ramy: OT odpowiada za to, co dzieje się w linii, a IT odpowiada za to, co dzieje się poza linią.

Chociaż obowiązki są jasno określone, sukces wymaga stałej komunikacji i współpracy między IT i OT. IT musi zagwarantować ciągły przepływ informacji do/z linii, podczas gdy OT musi zagwarantować ciągły przepływ produktów poza linią. IT i OT to dwie strony tej samej monety, więc muszą ze sobą współpracować, aby wygenerować wartość. Aby podać przykład, w jaki sposób Brembo wspierało ich konwergencję IT/OT, zatrudnili naukowców danych, aby zapewnili wsparcie decyzyjne dla OT. Dzięki skutecznemu udostępnianiu danych w IT i OT Brembo było w stanie poprawić widoczność operacji liniowych, zwiększyć wydajność operacyjną, nadać priorytet inicjatywom, które napędzają wartościowe zmiany i poprawić możliwości rozwiązywania problemów OT przy użyciu Kepware. To przemyślane podejście do konwergencji IT/OT pozwoliło Brembo na skuteczne rozszerzenie przypadków użycia.

Po udanym programie pilotażowym Brembo szybko zdało sobie sprawę, że może osiągnąć więcej dzięki Kepware i ThingWorx, aby przyspieszyć swoją cyfrową transformację. Brembo zaczęło rozszerzać przypadki użycia, integrując Kepware i ThingWorx ze wszystkimi swoimi procesami. Zaczęli od poprawy ogólnej efektywności sprzętu (OEE) poprzez RTPPM i monitorowanie aktywów. OEE to połączenie trzech głównych czynników: czasu cyklu, przestoju i wydajności pierwszego przejścia; połączona funkcjonalność ThingWorx i Kepware pozwoliła Brembo przeanalizować wszystkie trzy w celu zoptymalizowania wydajności na wszystkich liniach.

Na przykład ThingWorx umożliwia Brembo testowanie czasu cyklu dwóch równoległych linii produkcyjnych względem siebie i względem zaplanowanego czasu cyklu, aby uzyskać wgląd w wydajność linii. Brembo może teraz zidentyfikować, gdzie występuje marnotrawstwo, ponieważ może zobaczyć, czy linia działa poza zaplanowanym czasem cyklu. Co więcej, może porównywać czasy cyklu na różnych liniach, aby zidentyfikować, gdzie można by poprawić czas cyklu — jeszcze bardziej optymalizując wydajność linii. Ta świadomość pozwala Brembo rozwiązywać problemy, które wcześniej były dla nich niewidoczne. Ponadto, możliwości monitorowania i wykorzystania zasobów umożliwiają Brembo identyfikację, kiedy i dlaczego maszyny mają nieplanowane przestoje. Monitorowanie zasobów jest podstawą możliwości konserwacji predykcyjnej, co pozwoli Brembo zaoszczędzić dodatkowy czas i zasoby. Dzięki poprawie OEE Brembo redukuje marnotrawstwo, szybko identyfikuje i rozwiązuje problemy oraz poprawia wydajność na swoich liniach produkcyjnych.

Oprócz poprawy OEE, Brembo używa Kepware i ThingWorx do usprawnienia procesów na linii produkcyjnej i poza nią. Na przykład Brembo używa Kepware do monitorowania liczników gazu i energii oraz oszczędzania energii. Na podstawie danych zebranych za pomocą Kepware, Brembo zautomatyzowało systemy zasilania, aby wyłączały zasilanie sprzętu, jeśli linia nie działa, i przywracały zasilanie, gdy linia wznowi produkcję. Dzięki temu Brembo nie musi ciągle uruchamiać sprzętu w trybie jałowym, a tym samym zużywać nadmiaru energii.
Brembo używa również Kepware do łatwiejszego monitorowania wymagań dotyczących zanieczyszczeń w celu zapewnienia zgodności. Wspierając zbieranie i analizę danych dotyczących substancji chemicznych, które mają rygorystyczne wymagania dotyczące zanieczyszczeń, Brembo używa swojego rozwiązania IoT do przeprowadzania analiz i przechwytywania dzienników danych w celu ścisłego śledzenia produkcji i zapewnienia zgodności.

Kepware jest również używane do integrowania informacji z linii produkcyjnej Brembo bezpośrednio z finansami planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP). Ponieważ Kepware jest teraz zintegrowany z wyposażeniem linii produkcyjnej, Kepware może automatycznie wysyłać informacje o linii produkcyjnej do systemu ERP w celu prowadzenia księgowości, inwentaryzacji i finansów. Dzięki automatyzacji gromadzenia i analizy danych Brembo minimalizuje ryzyko błędu ludzkiego, oszczędza cenny czas i usprawnia procesy zgodności z przepisami.

Od OEE do ERP, Brembo wykorzystuje Kepware i ThingWorx na szeroką skalę: „Jest wiele rzeczy, które teraz zaczynamy finalizować, które były częścią naszej pierwotnej wizji — rzeczy, o których przed naszą cyfrową transformacją zakład mógł tylko pomarzyć, ale dziś stają się rzeczywistością” — mówi Stephen Ceccarini, kierownik ds. IT w Brembo North America. Dzięki potężnym spostrzeżeniom, które są teraz na wyciągnięcie ręki, Brembo poprawia wydajność linii produkcyjnej, oszczędza czas, wcześniej identyfikuje problemy i usprawnia procesy w całej firmie.

Dzięki pomocy PTC i Brock Solutions, Brembo szybko skalowało przypadki użycia ThingWorx i Kepware na swoich liniach produkcyjnych i sprzęcie, zaczynając od zaledwie trzech linii i przechodząc do 75. Dan Sandberg, dyrektor generalny Brembo North America, podkreśla, jak partnerstwo z Brock i potężne narzędzia PTC pozwoliły im zobaczyć wyniki transformacji cyfrowej szybciej, niż sobie wyobrażali: „Partnerstwo PTC z Brock Solutions, wraz z platformą ThingWorx, pomogło nam przyspieszyć naszą transformację cyfrową. Dostarczone rozwiązania wykazały wartość w ciągu tygodni, a nie miesięcy, i pomogą nam napędzać innowacje i poprawiać wyniki biznesowe”.

Dzięki zdolności ThingWorx i Kepware do szybkiego łączenia starszych maszyn i zapewniania widoczności informacji w czasie rzeczywistym za pośrednictwem scentralizowanego centrum danych, Brembo było w stanie szybko skalować swoją inicjatywę. Każdy zakład ma dedykowanego inżyniera OT, który integruje wszelkie zmiany związane z ThingWorx. Zamiast tworzyć jednorazowe rozwiązania, zespół Brembo zaprojektował modele, które można zastosować w różnych scenariuszach przy minimalnych zmianach. Brembo wdrożyło kontrolę zarządzania zmianami na wszystkich serwerach Kepware, aby automatycznie tworzyć kopie zapasowe pełnej konfiguracji serwera. Dzięki temu Brembo może polecić aplikacji wykonanie migawki przed i po wprowadzeniu zmiany, aby można je było porównać. Brembo może następnie replikować konfigurację w innym miejscu, dzięki czemu rozwiązania można skalować w całym przedsiębiorstwie. Brembo ustanowiło również standardowe konwencje nazewnictwa i procesy, aby móc zarządzać, porównywać i łączyć informacje w różnych rozwiązaniach przy użyciu ThingWorx i Kepware.

Partnerstwo PTC z Brock Solutions, wraz z platformą ThingWorx, pomogło nam przyspieszyć naszą transformację cyfrową. Dostarczone rozwiązania wykazały wartość w ciągu tygodni, a nie miesięcy, i pomogą nam napędzać innowacje i poprawiać wyniki biznesowe.

– Dan Sandberg, dyrektor generalny Brembo North America

Dzięki tworzeniu skalowalnych rozwiązań i tworzeniu wewnętrznej struktury, która ma zachęcać do przyjmowania nowych rozwiązań w całym przedsiębiorstwie, Brembo szybko wykonało swoją transformację cyfrową. Jak powiedział Alvaro Quiroga, kierownik operacyjny w Brembo North America, „Wszystko teraz jest Przemysłem 4.0 dzięki Kepware i ThingWorx, od początku do końca”. Dzięki swojej pracy nad tworzeniem rozwiązań skalowalnych w całym przedsiębiorstwie, Brembo skutecznie położyło podwaliny pod ciągłe doskonalenie.

Brembo oszczędza czas dzięki widoczności w czasie rzeczywistym i wzmocnionym pracownikom. Dzięki zbieraniu danych za pośrednictwem Kepware zamiast przez poszczególnych operatorów, operatorzy są bardziej wydajni i mogą produkować więcej części, skracając czas wprowadzania produktu na rynek. Na przykład scenariusz rozwiązywania problemów, który wymagałby prawie trzech dni analizy danych, teraz zajmuje 3-4 godziny. Dzięki danym w czasie rzeczywistym Brembo może zagłębić się bezpośrednio w istotne informacje, aby określić wszelkie problemy. Pozwoliło im to również uniknąć pracy w godzinach nadliczbowych.

Wzrost wydajności i wgląd w czasie rzeczywistym pozwoliły firmie Brembo zaoszczędzić ponad 1,5 mln dolarów w 2020 roku.

– Alvaro Quiroga, kierownik operacyjny w Brembo North America

Podczas gdy Kepware i ThingWorx są włączone do niemal każdej części operacji linii produkcyjnej, Brembo nie zakończyło swojej transformacji cyfrowej. Kolejne kroki Brembo obejmują udoskonalenie procesu przezbrajania i minimalizację przestojów w trakcie tego procesu, wykorzystanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do konserwacji predykcyjnej i innych przypadków użycia, dalszą optymalizację OEE poprzez minimalizację czasu cyklu i poprawę wydajności pierwszego przejścia oraz wdrożenie rozszerzonej rzeczywistości do instrukcji roboczych, aby wyposażyć pracowników pierwszej linii w odpowiednie informacje we właściwym czasie.

Ostatecznie przyjęcie Kepware i ThingWorx pozwoliło Brembo utrzymać pozycję lidera i przewagę konkurencyjną w wysoce konkurencyjnej branży motoryzacyjnej. „Uważamy, że niebo jest granicą. Będziemy nadal rozwijać nowe narzędzia i dodawać wartości do organizacji. Uważamy, że w przyszłości odniesiemy jeszcze większy sukces niż w ciągu ostatnich trzech i pół roku” — mówi Quiroga.

Uważamy, że niebo jest granicą. Będziemy nadal rozwijać nowe narzędzia i dodawać wartości organizacji. Czujemy, że w przyszłości odniesiemy jeszcze większy sukces niż w ciągu ostatnich trzech i pół roku.

– Alvaro Quiroga, kierownik operacyjny w Brembo North America