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L’intelligenza artificiale occidentale dà potere a Beijing Benz: la saggezza della lungimiranza sulla linea di produzione
2023-12-08
Il flusso infinito di auto sulla strada è lo scenario più comune durante gli spostamenti delle persone. Sai cosa? Oltre il 60% delle parti di un'auto in corsa sono parti stampate. Il cosiddetto stampaggio consiste nell'applicare una forza esterna alla lamiera di acciaio e ad altri materiali per deformarli, in modo da ottenere la forma e le dimensioni del corpo richieste. Come primo anello della produzione automobilistica, il processo di stampaggio, come la parte anteriore dell'auto, gioca un ruolo importante nel "tirare un capello e muovere l'intero corpo". Una volta causato da un guasto accidentale, l'arresto non pianificato della linea di stampaggio avrà ripercussioni dirette su tutti i successivi collegamenti produttivi. La base di produzione di autovetture di Beijing Benz Automobile Co., Ltd. (Beijing Benz) è situata nella zona di sviluppo economico e tecnologico di Yizhuang, Pechino. La base dispone della tecnologia di produzione all'avanguardia di Mercedes Benz e delle attrezzature e delle linee di stampaggio leader a livello mondiale. Secondo i dati ufficiali, la produzione della Beijing Benz supererà i 600.000 veicoli nel 2020, aumentando per 11 anni consecutivi. Con il continuo miglioramento della capacità produttiva, Beijing Benz spera di continuare ad approfondire il concetto di produzione snella. Tra questi, il miglioramento della disponibilità delle apparecchiature di produzione attraverso il miglioramento della gestione operativa e della manutenzione è diventato l'obiettivo principale. Insieme a Siemens, Beijing Benz ha implementato con successo la manutenzione predittiva intelligente per la linea di stampa della macchina da stampa sulla linea di stampaggio meccanico Miller wanjiadun dell'officina di stampaggio (fase I) del suo impianto MRA per realizzare una gestione intelligente del funzionamento e della manutenzione. 
Cambia "imprevisto" in "previsto"
In una linea di produzione molto trafficata, l’interruzione della produzione per poche ore può causare decine di milioni di perdite. Pertanto, la manutenzione delle attrezzature equivale a curare la malattia e salvare le persone. Bisogna conoscere dal piccolo punto di vista, curare precocemente e prevenire le malattie gravi, ed essere bravi a “prevenire le malattie”. La modalità tradizionale di funzionamento e manutenzione è la "manutenzione preventiva", ovvero la manutenzione completa viene eseguita regolarmente a un determinato intervallo di tempo, indipendentemente dal funzionamento effettivo e dallo stato di salute delle apparecchiature specifiche. Tra questi, l'impostazione della durata dell'intervallo di manutenzione è una conoscenza. Un intervallo troppo breve consumerà molti costi di manodopera e pezzi di ricambio, con conseguente manutenzione eccessiva; L'intervallo è troppo lungo per eliminare il rischio. Nell'effettivo processo di produzione, molte fabbriche spesso organizzano temporaneamente personale operativo e di manutenzione per occuparsi del problema dopo aver riscontrato guasti improvvisi, il che rende le perdite irreparabili. Soprattutto nell'officina di stampaggio, le attrezzature di stampaggio sono grandi e costose, il che significa che la preparazione dei pezzi di ricambio e la manutenzione delle attrezzature richiedono molto tempo e manodopera e influiscono seriamente anche sul ritmo di produzione complessivo. Se può essere gestito in anticipo prima del guasto o quando c'è un leggero segnale per evitare un arresto non pianificato, può ovviamente garantire efficacemente la produzione stabile ed efficiente dell'impianto e ridurre i costi di funzionamento e manutenzione. Così è nata la “manutenzione predittiva”. Può essere descritto come un cambiamento sovversivo rispetto alla tradizionale modalità di funzionamento e manutenzione. Può monitorare lo stato e prevedere i problemi nascosti delle apparecchiature di produzione basate sull'Internet delle cose e sulla tecnologia dell'intelligenza artificiale e trasformare l'"imprevisto" in "atteso".
Zhang Jie è un ingegnere di manutenzione dello stampaggio nel dipartimento di manutenzione tecnica e funzionamento di Beijing Benz. A suo parere, il sistema di manutenzione predittiva è una pratica di successo nello sviluppo digitale di Beijing Benz, ed è anche la tendenza generale dell'industria in futuro. Zhang Jie ha affermato: "poiché Beijing Benz continua a promuovere la produzione snella, dobbiamo ridurre ulteriormente i costi e aumentare l'efficienza. Ad esempio, attraverso l'applicazione della tecnologia digitale, dobbiamo fornire maggiore comodità e guida per il lavoro quotidiano di funzionamento e manutenzione personale, ridurre il carico di lavoro e migliorare l'efficienza e l'accuratezza del funzionamento e della manutenzione. Questa è l'intenzione originale della nostra collaborazione con il team Siemens per realizzare progetti di manutenzione predittiva."
Team di esperti della divisione servizio clienti del gruppo industriale digitale Siemens, del Siemens China Research Institute e di Beijing Benz hanno creato congiuntamente un sistema di manutenzione predittiva intelligente per la linea di produzione di presse dell'officina di stampaggio di Beijing Benz, realizzando una manutenzione predittiva basata sui dati di funzionamento delle apparecchiature (in particolare sulle vibrazioni analisi dei dati. Grazie al sistema, il flusso di lavoro quotidiano del dipartimento operativo e di manutenzione tecnica di Zhang Jie è cambiato in modo significativo. In passato, il personale operativo e di manutenzione doveva ispezionare frequentemente, uno per uno, le apparecchiature chiave come il motore principale, l'azionamento principale e la stazione idraulica per osservare se vi erano vibrazioni e rumori anomali. Ora, con l'aiuto di questo sistema, Beijing Benz può raccogliere informazioni sul funzionamento delle apparecchiature in tempo reale, prevedere i rischi potenziali delle apparecchiature principali e formulare scientificamente il piano di manutenzione ottimale. 
Da quando è stato lanciato ufficialmente nel dicembre 2019, il sistema ha aiutato Beijing Benz a prevedere con successo molti potenziali guasti alle apparecchiature. Ad esempio, nel maggio 2020, il sistema ha rilevato che la vibrazione del motore della stazione idraulica del cuscinetto di tensionamento è anomala. Se ne verrà consentito lo sviluppo, una volta che il cuscinetto di tensionamento smetterà di funzionare, l'intera linea di produzione verrà chiusa e potrebbero essere necessarie quattro o cinque ore per sostituire i pezzi di ricambio. Dopo aver ricevuto l'avviso di sistema, Beijing Benz ha effettuato la manutenzione in tempo, ha individuato rapidamente la fonte del problema e ha sostituito i pezzi di ricambio senza influire sul ritmo di produzione. In questo modo, una fastidiosa interruzione non pianificata diventa una breve interruzione pianificata. Zhou Linfei, ricercatore senior del Siemens China Research Institute, ha dichiarato: "prendere precauzioni, in modo che tutti possano sentire davvero il valore dell'intelligenza artificiale industriale". Effettuare un "controllo sanitario" dell'attrezzatura Devi essere curioso di sapere come si realizza l'imprevedibile capacità magica della "manutenzione predittiva"? In realtà, questo è simile al processo con cui le persone si recano in ospedale per un esame sanitario. Dopo la registrazione, generalmente dobbiamo sottoporci alla misurazione della temperatura, al prelievo di sangue, alla TAC e ad altri esami per ottenere vari indicatori di salute del corpo. Successivamente, lo strumento medico emetterà automaticamente un rapporto di esame fisico che è facile da comprendere per tutti, giudicherà se vari indicatori del corpo sono normali secondo il modello preimpostato nel sistema, ad esempio se i dati dell'esame del sangue di routine rientrano nei intervallo di soglia e fornire suggerimenti per migliorare la salute personale. Naturalmente gli strumenti medici non possono giudicare direttamente tutte le malattie. Se i problemi di salute indicati nel referto sono complessi o incerti, il medico interverrà per un ulteriore esame obiettivo e per la diagnosi della patologia. Allo stesso modo, il sistema di manutenzione predittiva deve anche raccogliere i “dati sanitari” delle apparecchiature attraverso i sensori installati sulle apparecchiature per gettare le basi per la successiva previsione e diagnosi. Prendendo come esempio la linea di stampaggio della Beijing Benz, Siemens ha implementato 62 sensori di vibrazione e 10 sensori di temperatura per raccogliere in tempo reale i dati operativi delle apparecchiature chiave, tra cui il motore CC, il cambio e la scatola dei cuscinetti. Ciascun sensore raccoglie più di 20.000 dati di vibrazione al secondo. Quindi, il sistema analizza un’enorme quantità di dati basandosi sulla tecnologia di apprendimento automatico. Facendo riferimento ai dati storici, il sistema ha stabilito in anticipo il modello di salute delle apparecchiature, il modello di rilevamento delle anomalie e il modello di analisi delle tendenze. Quando i dati appena raccolti deviano in modo anomalo, il sistema emetterà un allarme in tempo. Diversi indicatori anomali indicano diverse potenziali "malattie", e i risultati dell'analisi dell'intelligenza artificiale possono anche fornire suggerimenti guida per la manutenzione "a seconda dei casi". 
L’intelligenza artificiale è un’estensione delle capacità umane. Cattura e analizza "instancabilmente" enormi quantità di dati istantaneamente e realizza il monitoraggio in tempo reale per tutte le condizioni atmosferiche. Tuttavia, l’intelligenza artificiale non è onnipotente e non può sostituire completamente l’intelligenza umana. Nel processo di stampaggio, le vibrazioni riflettono direttamente lo stato di salute delle attrezzature nel processo di lavorazione, che è molto importante ma estremamente complesso. Le vibrazioni di varie apparecchiature e componenti della linea di produzione si influenzano e si sovrappongono a vicenda, formando una grande sinfonia di vibrazioni "composita". Molte volte solo gli esperti del settore possono "capire" quale "sillaba" devia. Pertanto, Siemens fornirà anche servizi di analisi esperta oltre alle soluzioni di intelligenza artificiale. Infine, i risultati dell'analisi dei dati combinati con l'intelligenza artificiale e l'esperienza degli esperti vengono presentati ai clienti e lo stato di funzionamento delle apparecchiature e la previsione delle tendenze sono chiari a colpo d'occhio. Fang Wei, direttore dell'attività di servizi di automazione di fabbrica del gruppo industriale digitale Siemens, ha affermato: "basandosi su una ricca esperienza e competenza nel campo dell'analisi delle vibrazioni, gli esperti autorevoli di Siemens possono aiutare Beijing Benz a giudicare se i dati sono validi e se il guasto si verifica realmente , in modo da migliorare ulteriormente la precisione dei risultati delle previsioni." La lungimiranza vince il futuro In quanto applicazione "killer" nel campo dell'Internet delle cose industriale, la manutenzione predittiva può portare evidenti vantaggi alle imprese manifatturiere, tra cui Beijing Benz: internamente, può aiutare le imprese a ridurre i tempi di inattività non pianificati, ridurre i costi operativi e di manutenzione e migliorare l'efficienza produttiva; Esternamente, le imprese possono stabilire vantaggi competitivi differenziati, in modo da assumere un ruolo guida nella feroce competizione di mercato. Il direttore generale di Beijing Benz ha dichiarato: "con il rapido sviluppo di Beijing Benz e l'aumento della capacità produttiva anno dopo anno, dobbiamo fare affidamento su un funzionamento e una manutenzione efficienti per garantire la continuità della produzione. Il sistema intelligente di manutenzione predittiva della macchina da stampa, che è costruito con l'aiuto di Siemens, può aiutarci a promuovere la trasformazione dalla modalità di funzionamento e manutenzione tradizionale alla modalità di funzionamento e manutenzione digitale e intelligente. Siamo ansiosi di rafforzare la cooperazione con Siemens in futuro e di continuare a lavorare insieme per scrivere un nuovo progetto per la trasformazione digitale e il potenziamento del deposito”. La saggezza proattiva della manutenzione predittiva può consentire alle aziende di cogliere il presente e vincere il futuro con maggiore sicurezza.
Da quando è stato lanciato ufficialmente nel dicembre 2019, il sistema ha aiutato Beijing Benz a prevedere con successo molti potenziali guasti alle apparecchiature. Ad esempio, nel maggio 2020, il sistema ha rilevato che la vibrazione del motore della stazione idraulica del cuscinetto di tensionamento è anomala. Se ne verrà consentito lo sviluppo, una volta che il cuscinetto di tensionamento smetterà di funzionare, l'intera linea di produzione verrà chiusa e potrebbero essere necessarie quattro o cinque ore per sostituire i pezzi di ricambio. Dopo aver ricevuto l'avviso di sistema, Beijing Benz ha effettuato la manutenzione in tempo, ha individuato rapidamente la fonte del problema e ha sostituito i pezzi di ricambio senza influire sul ritmo di produzione. In questo modo, una fastidiosa interruzione non pianificata diventa una breve interruzione pianificata. Zhou Linfei, ricercatore senior del Siemens China Research Institute, ha dichiarato: "prendere precauzioni, in modo che tutti possano sentire davvero il valore dell'intelligenza artificiale industriale". Effettuare un "controllo sanitario" dell'attrezzatura Devi essere curioso di sapere come si realizza l'imprevedibile capacità magica della "manutenzione predittiva"? In realtà, questo è simile al processo con cui le persone si recano in ospedale per un esame sanitario. Dopo la registrazione, generalmente dobbiamo sottoporci alla misurazione della temperatura, al prelievo di sangue, alla TAC e ad altri esami per ottenere vari indicatori di salute del corpo. Successivamente, lo strumento medico emetterà automaticamente un rapporto di esame fisico che è facile da comprendere per tutti, giudicherà se vari indicatori del corpo sono normali secondo il modello preimpostato nel sistema, ad esempio se i dati dell'esame del sangue di routine rientrano nei intervallo di soglia e fornire suggerimenti per migliorare la salute personale. Naturalmente gli strumenti medici non possono giudicare direttamente tutte le malattie. Se i problemi di salute indicati nel referto sono complessi o incerti, il medico interverrà per un ulteriore esame obiettivo e per la diagnosi della patologia. Allo stesso modo, il sistema di manutenzione predittiva deve anche raccogliere i “dati sanitari” delle apparecchiature attraverso i sensori installati sulle apparecchiature per gettare le basi per la successiva previsione e diagnosi. Prendendo come esempio la linea di stampaggio della Beijing Benz, Siemens ha implementato 62 sensori di vibrazione e 10 sensori di temperatura per raccogliere in tempo reale i dati operativi delle apparecchiature chiave, tra cui il motore CC, il cambio e la scatola dei cuscinetti. Ciascun sensore raccoglie più di 20.000 dati di vibrazione al secondo. Quindi, il sistema analizza un’enorme quantità di dati basandosi sulla tecnologia di apprendimento automatico. Facendo riferimento ai dati storici, il sistema ha stabilito in anticipo il modello di salute delle apparecchiature, il modello di rilevamento delle anomalie e il modello di analisi delle tendenze. Quando i dati appena raccolti deviano in modo anomalo, il sistema emetterà un allarme in tempo. Diversi indicatori anomali indicano diverse potenziali "malattie", e i risultati dell'analisi dell'intelligenza artificiale possono anche fornire suggerimenti guida per la manutenzione "a seconda dei casi". L’intelligenza artificiale è un’estensione delle capacità umane. Cattura e analizza "instancabilmente" enormi quantità di dati istantaneamente e realizza il monitoraggio in tempo reale per tutte le condizioni atmosferiche. Tuttavia, l’intelligenza artificiale non è onnipotente e non può sostituire completamente l’intelligenza umana. Nel processo di stampaggio, le vibrazioni riflettono direttamente lo stato di salute delle attrezzature nel processo di lavorazione, che è molto importante ma estremamente complesso. Le vibrazioni di varie apparecchiature e componenti della linea di produzione si influenzano e si sovrappongono a vicenda, formando una grande sinfonia di vibrazioni "composita". Molte volte solo gli esperti del settore possono "capire" quale "sillaba" devia. Pertanto, Siemens fornirà anche servizi di analisi esperta oltre alle soluzioni di intelligenza artificiale. Infine, i risultati dell'analisi dei dati combinati con l'intelligenza artificiale e l'esperienza degli esperti vengono presentati ai clienti e lo stato di funzionamento delle apparecchiature e la previsione delle tendenze sono chiari a colpo d'occhio. Fang Wei, direttore dell'attività di servizi di automazione di fabbrica del gruppo industriale digitale Siemens, ha affermato: "basandosi su una ricca esperienza e competenza nel campo dell'analisi delle vibrazioni, gli esperti autorevoli di Siemens possono aiutare Beijing Benz a giudicare se i dati sono validi e se il guasto si verifica realmente , in modo da migliorare ulteriormente la precisione dei risultati delle previsioni." La lungimiranza vince il futuro In quanto applicazione "killer" nel campo dell'Internet delle cose industriale, la manutenzione predittiva può portare evidenti vantaggi alle imprese manifatturiere, tra cui Beijing Benz: internamente, può aiutare le imprese a ridurre i tempi di inattività non pianificati, ridurre i costi operativi e di manutenzione e migliorare l'efficienza produttiva; Esternamente, le imprese possono stabilire vantaggi competitivi differenziati, in modo da assumere un ruolo guida nella feroce competizione di mercato. Il direttore generale di Beijing Benz ha dichiarato: "con il rapido sviluppo di Beijing Benz e l'aumento della capacità produttiva anno dopo anno, dobbiamo fare affidamento su un funzionamento e una manutenzione efficienti per garantire la continuità della produzione. Il sistema intelligente di manutenzione predittiva della macchina da stampa, che è costruito con l'aiuto di Siemens, può aiutarci a promuovere la trasformazione dalla modalità di funzionamento e manutenzione tradizionale alla modalità di funzionamento e manutenzione digitale e intelligente. Siamo ansiosi di rafforzare la cooperazione con Siemens in futuro e di continuare a lavorare insieme per scrivere un nuovo progetto per la trasformazione digitale e il potenziamento del deposito”. La saggezza proattiva della manutenzione predittiva può consentire alle aziende di cogliere il presente e vincere il futuro con maggiore sicurezza.