Slik kommer du i gang med sensor-data i produksjonen

Nå er det lettere enn noen gang å installere trådløse sensorer i produksjonen. På få timer kan du komme i gang med å samle inn data. Flere industri-eksperter anbefaler at produksjonsvirksomheter tar små skritt for å prøve seg fram.

Slik kommer du i gang med sensor-data i produksjonen

Big data er kanskje et av de mest omtalte fenomener for tiden. Begrepets popularitet har ifølge Google skutt i været de siste fem årene, etter at begrepet ble almen kjent i 2011.

Som de fleste trender, tar det tid før det treffer folk flest, ikke minst hos de norske produksjonsvirksomhetene. Dette er generelt et nytt fenomen i Skandinavia. Vi skal ikke lengre tilbake enn 2014, hvor for eksempel kun 9 % av de danske industrivirksomhetene brukte big data-analyse, ifølge Danmarks Statistik.

Etter å ha deltatt på konferansen Open Lab Day fra industriverkstedet MADE, som omhandler big data og digital omstilling av produksjonen, er det klart at det fremdeles er en lang vei å gå. Flere av deltagerne, blant annet forskere, poengterte at spesielt små og mellomstore produksjonsvirksomheter (SMV) mangler det å samle inn og analysere sensor-data fra produksjonen.

– Det blir raskt et stort prosjekt, når vi som mindre virksomheter skal både løse oppgaver som data-innsamling, finne måleutstyr, analysere, presentere data, samt lage forandringsprosesser i virksomheten, forteller direktør for MEC, Dan Larsen, som også deltok på arrangementet.

MEC produserer hvert år 10-12 millioner trykknapper til alt fra kaffemaskiner til heiser, og med sine 50 medarbeidere, et god eksempel på en mellomstor produksjonsvirksomhet som nylig har startet med innsamling av data.

Kom i gang nå

At det kan virke spesielt overveldende for SMV`er å komme i gang, bekreftes ikke bare av Dan Larsen. Flere deltagere under Open Lab Day, blant annet professor Charles Møller fra Aalborg Universitetet, påpeker at det handler om å ta små skritt, og lære ettersom tiden går. Man kan ikke vente på at den perfekte teknologien skal dukke opp.

For MEC startet det med å kjøpe noen få sensorer, rigge dem til, og få signaler inn i systemet fra produksjonen.

– Vi tror på en modell hvor man tar små skritt, og bruke den fortjenesten vi oppnår ved forbedringen, til å optimalisere produksjonen ytterligere, sier Dan Larsen.

En av utfordringene som virksomheten møtte, var å sikre at trykknappene hadde den rette motstanden, når man trykker på dem. Til det formålet valgte de en trykkmåler med kvartskrystall fra Kistler, som også brukes til Formel 1-biler for å foreta en superrask måling i en hastighet ned til hundredeler av et sekund.

For MEC er det nødvendig med sensorer som kan foreta så raske og presise målinger, når det hver uke produseres ca. 30.000 trykknapper gjennom produksjonen.

– Nå har vi kontroll på sanntids-målinger. Det hjelper operatøren, slik at han kan skifte ut et element hvis det er i ferd med å gå i stykker, eller er nedslitt, sier Dan Larsen og fremhever en annen effekt av datainnsamling:

– I forhold til tidligere kan vi nå se på måle-dataen når materialleverandørene ikke overholder spesifikasjonene.

Samlede sensor-pakker i frammarsj

MEC måtte selv utvikle en løsning for å samle inn og analysere data, da virksomheten anskaffet seg sensorene for fire år siden.

– Det er en lang prosess over tid, når man er nødt til å lage det selv. Det kan være slitsomt, men har vært en nødvendighet fordi maskinene er så spesialiserte, sier produksjon program manager for MEC, Kåre Bøg.

På et senere tidspunkt har det kommet løsninger som virksomheten ikke har vært nødt til å utvikle selv. På Open Lab Day-konferansen ble det vist flere eksempler på ferdige pakke-løsninger med sensorer og software, som produksjonsvirksomheter kan bruke for å komme raskt i gang med data-innsamling.

Det kan faktisk være en utfordring å sette i gang med sensorer og ny styring av produksjonen, hvis man skal gjøre store inngrep i maskinene, er budskapet fra Finn Hunneche, ledende partner i konsulentfirmaet Emendo. Han har blant annet vært med på å få den danske øl-produsenten Royal Unibrew til å starte med innsamling og analysere sensor-data fra produksjonen. Utfordringen var at Unibrew ikke hadde muligheten til å stoppe produksjonen i en måned for å installere en ny styring.

I stedet fikk øl-produsenten installert en rekke eksterne sensorer forbundet til en cloud-løsning uten å endre på produksjonsoppsetningen. På den måten får operatørene blant annet innsikt i hastigheten på produksjonsbåndet i sanntid, og kan på denne måten observere effekten av endringene i produksjonen.

Metoden med å bruke små og innsettelsesklare sensor-kit er spesielt å anbefale for virksomheter med eldre produksjonssystem, ifølge Internet og Things-rådgiver Kim Nikolajsen, ved Affecto.

– Hvis man skal ha ut data fra et produksjonsmiljø, så bruk den basen du har der. Hvis det finnes i PLC`en, så ta utgangspunkt i den, sier han og fortsetter:

– Mange eldre maskiner har ikke data til rådighet, så det vil da gi mening å bruke trådløst IoT-utstyr, forteller han.

Sensorer i stor utvikling

En av de store drivkreftene bak data-revolusjonen, er den raske utviklingen av sensorer. I dag kan man få en pakke med fire sensorer på størrelse med en fem-krone, til prisen av en 100-lapp, ifølge Kim Nikolajsen. Der hvor sensoren hadde en batterilevetid på noen måneder, holder de i dag nærmere to år.

Sensorene skal gjerne kobles med en hub, som samler inn data og sender de videre til en cloud-løsning.

Her må produksjonsvirksomheten gjøre noen viktige overveielser i forhold til behov, før man kjøper det inn. For eksempel kan det være forskjell på hvilken protokoll til dataoverføringer mellom sensorer og hub som passer til produksjonen.

Bluetooth er den protokollen som er best utviklet for øyeblikket, ifølge Nikolajsen. En av fordelene er at den kan sende data med et lavt energiforbruk, som igjen vil få batteridrevne sensorer til å holde lengre.

Men protokollen fungerer dårligere til høyhastighetsproduksjon ifølge Finn Hunneche. Teknologien kan nemlig få sensorene til å "sove" for å spare energi, og derfor kan de få vanskeligheter med å reagere raskt nok, når det – som i MEC og Royal Unibrews tilfelle, kommer mange enheter gjennom produksjonsbåndet.

– Hvis man vil følge en høyhastighetsproduksjon, blir man nødt til å være "live" på, sier Hunneche.

Bruk standard-løsninger

Første skritt i bruken av big data, var for MEC å installere sensorer og samle inn data. Neste skritt var, ifølge Dan Larsen, å bruke data aktivt til å forebygge automatiske feil hvor operatøren kunne skifte ut deler ved manuelt arbeid.

Når data fra trykk-sensorene indikerte at et produksjonselement begynte å bli slitt, kreves det en manuell inngripen. Operatøren kan da gå å justere produksjonen, slik at trykknappene igjen får riktig motstand.

– Hvis vi kan lage en feedback-loop til autokorreksjon, så kan vi ta ut operatøren, sier Dan Larsen og påpeker at det blant annet at det vil kreve at man tar i bruk servostyringsteknologi.

– Mange snakker om oppsamling og presentasjon av data, men hvis noe skulle bli ødelagt, så må du kunne styre med noe annet enn data, sier han.

Virksomheten leter i øyeblikket etter den rette plattformen for å få strukturert og presentert data. I følge Dan Larsen, blir det viktig å velge en standard-plattform i en viss størrelse.

– Hvis ikke blir risikoen at man står med en løsning som man er alene om, sier han.

Samme budskap kommer fra Hunneche, angående valget av cloud-løsning. Han anbefaler at man velger en stor plattform som Amazon Web Services, fordi at de har erfaringen til å håndtere store datamengder.

– Noen tenker sikkert at de selv kan finne ut av lave databaser. Men hva gjør de hvis det kommer 100.000 målinger samtidig? Det krever kunnskap rundt peaks, kø-teori, osv. Det har Amazon og andre virksomheter allerede håndtert, sier han.

Annonse
Andre leser også
S&OP: la den administrerende direktør sitte ved bordenden

S&OP prosessen: La administrerende direktør sitte ved bordenden

Av: Poul Breil Hansen og Einar Scholte

Dr. Jochen Köckler, leder i styret for Deutsche Messe, Hannover, snakket i februar om nye trender og temaer for Hannover Messe 2017 under førpremieren.

Hva skjer på Hannover Messen 2017?

Av: Marius Vannum

Hvem har egentlig ansvaret for digital transformasjon?

Av: Marius Vannum

Annonse