De l'analyse des processus à la périphérie aux indicateurs de performance dans le nuage

Plus le processus est complexe, plus la quantité de données est importante

L'analyse devient nettement plus complexe et, en particulier, plus gourmande en données dans les processus à comportement variable. Dans ces processus, les conditions des différents composants s'influencent mutuellement. En outre, la plupart des lignes de production comportent un large éventail de produits différents. "Tout cela fait qu'il est très difficile de trouver des conditions de mesure reproductibles. Dans ces cas, nous avons besoin de méthodes qui utilisent tous les types de données - par exemple les données de vibration et de processus - et qui permettent une surveillance fiable et synchronisée dans toutes les conditions du processus. Le système iba est un outil approprié dans ce cas, car nous disposons de l'acquisition et de l'analyse des données de processus et des données vibratoires dans un seul système", explique Reinbrecht. C'est la seule façon d'éviter les arrêts imprévus et d'augmenter la disponibilité de l'installation à long terme. Plus les données sont enregistrées avec précision, plus l'analyse des processus et des causes profondes peut être précise et détaillée. "La plus grande flexibilité dans l'analyse des données de processus et de machines est obtenue lorsque les données sont enregistrées sous forme de données brutes à haute résolution et non sous forme de données pré-agrégées", explique M. Reinbrecht. L'inconvénient de cette méthode d'enregistrement réside toutefois dans la quantité de données qu'elle génère. "Cela peut rapidement atteindre plus de 100 mégaoctets par seconde. C'est pourquoi il est important d'extraire les informations et les connaissances des données brutes à l'aide de méthodes efficaces afin de présenter la complexité du processus aussi clairement que possible aux différents groupes d'utilisateurs tels que la production et l'assurance qualité", rapporte Reinbrecht.

Des interactions difficilement pénétrables : Surveillance d'un laminoir croisé

Ce type de processus complexe se retrouve dans les laminoirs croisés : Pour la production de tubes d'acier sans soudure, des rabats de tubes, c'est-à-dire des corps creux à parois épaisses, sont produits à partir de blocs solides. Dans ce processus, un bloc d'acier est d'abord chauffé à une température de plus de 1200 °C, guidé sur des cylindres, laminé jusqu'à ce qu'il se fissure au centre et percé à l'aide d'un mandrin. Le mandrin est stabilisé et maintenu en position par des blocs de guidage. Comme tous les composants doivent fonctionner parfaitement et en coordination les uns avec les autres pour que le processus se déroule correctement, les dommages ou l'usure des différentes unités ont un impact majeur sur la qualité du produit. En outre, les autres étapes du processus et le temps de refroidissement nécessaire font qu'il peut s'écouler beaucoup de temps entre l'apparition et la détection d'un écart - ce qui peut avoir des conséquences coûteuses dans le pire des cas : Si le contrôle de la qualité n'est pas effectué avant que le produit ait refroidi, plusieurs tubes sont généralement affectés et doivent être refondus ou mis au rebut. "Avec des processus aussi gourmands en énergie et en coûts, il est important d'effectuer un contrôle en temps réel. Avec Edge Analytics, nous avons la possibilité de calculer les valeurs clés pertinentes à partir des données de mesure à haute résolution directement sur le processus dans l'appareil périphérique, tel qu'un ibaM-DAQ. Nous évaluons ainsi les données exactement là où elles sont générées et pouvons réagir rapidement et de manière ciblée en cas d'erreur. La surveillance robuste du système iba nous permet, dans le meilleur des cas, d'intervenir avant l'apparition d'un défaut grâce à l'analyse des tendances", explique M. Reinbrecht.

Des indicateurs de performance clés significatifs à partir de valeurs brutes : D'abord le calcul, puis le nuage - et inversement

L'analyse complète des données est complétée par la connexion à des systèmes informatiques de niveau supérieur, tels que les environnements en nuage. Cette étape permet d'exploiter pleinement le potentiel des données mesurées, car les informations obtenues peuvent être mises à la disposition de différents groupes d'utilisateurs et donc utilisées dans toute l'entreprise. Il convient toutefois de noter que les informations provenant de la grande quantité de données brutes doivent être réduites à quelques indicateurs fiables : "En raison de l'immense quantité de données, de la largeur de bande disponible et des interactions entre les réseaux OT et IT, il n'est pas judicieux de transférer toutes les données de mesure dans le nuage pour les évaluer, mais seulement les valeurs clés calculées. Ces données peuvent ensuite être affichées dans des tableaux de bord pertinents à l'aide d'outils de visualisation en ligne tels que ibaDaVIS", explique M. Reinbrecht. Les opérateurs peuvent ainsi analyser et comparer rapidement et facilement les systèmes, les machines et la qualité des produits, et identifier les potentiels d'optimisation. Cependant, il ne suffit pas de fournir les données clés. Au contraire, il est nécessaire de pouvoir explorer les KPI dans le nuage jusqu'aux valeurs brutes. Cela permet d'effectuer des analyses complètes des causes profondes sans perte d'informations, en particulier en cas d'erreurs.

Edge Analytics avec iba : Un système pour toutes les données pertinentes

Avec le système iba, il existe une solution qui, par son architecture et ses diverses applications, soutient la méthode présentée de saisie de données brutes à haute résolution et l'Edge Analytics. Sur la base de l'acquisition structurée de données avec horodatage central via ibaPDA et de la connectivité de processus complète disponible ici, les données brutes peuvent être traitées directement dans les appareils ibaDAQ ou ibaM-DAQ. ibaPDA offre un éditeur d'expression puissant pour relier les signaux et calculer les paramètres statistiques en temps réel. L'add-on ibaInSpectra est également disponible pour l'analyse des vibrations en ligne et l'add-on ibaInCycle pour la surveillance des processus cycliques, de sorte que toutes les données pertinentes peuvent être enregistrées et surveillées dans un seul système. Des alertes peuvent être envoyées directement depuis les appareils périphériques via différentes interfaces de sortie. Enfin, avec ibaDaVIS, le système iba dispose d'un outil d'analyse basé sur le web qui peut être utilisé pour créer des tableaux de bord individuels avec différents éléments graphiques afin d'évaluer le comportement à long terme des processus surveillés et la qualité des produits. Des options de filtrage interactives et flexibles permettent d'analyser les valeurs caractéristiques calculées dans l'appareil de bord selon n'importe quel critère et filtre technologique et temporel. En un seul clic, les utilisateurs peuvent passer des valeurs caractéristiques aux valeurs brutes et entrer ainsi dans une analyse approfondie.