Port Ethernet pertama kali muncul di mesin bubut dan pusat permesinan CNC lebih dari 20 tahun yang lalu. Standar komunikasi alat mesin MTConnect membuat debut resminya di AS pada IMTS 2010 di Chicago. Produsen mulai berbicara tentang komputasi awan dan Industrial Internet of Things (IIoT) tak lama setelah itu, istilah yang akan menjadi arus utama ketika ekonom Jerman Klaus Schwab menerbitkan sebuah makalah pada tahun 2015 yang menyatakan bahwa dunia telah memasuki Revolusi Industri Keempat.
Selamat datang di tahun 2021. Sekarang sudah jelas bagi pemilik toko mesin, pemrogram CNC, dan insinyur manufaktur bahwa industri permesinan telah berubah secara signifikan selama dua dekade terakhir. Peralatan mesin CNC jauh lebih pintar dari sebelumnya, mampu menghasilkan sejumlah besar data tentang semua yang terjadi di balik kaca. Perangkat lunak manufaktur juga menjadi lebih pintar, menawarkan interoperabilitas dan kemampuan berbasis cloud yang hanya diimpikan pada pergantian abad.
Apakah semua sihir teknis ini adalah hal yang baik atau tidak, masih bisa diperdebatkan. Beberapa orang mungkin berpendapat bahwa kehidupan di lantai toko sudah cukup menantang — siapa yang membutuhkan Big Data dan mesin pintar ketika hampir tidak ada cukup waktu dalam sehari untuk mengeluarkan suku cadang? Yang lain melihat Industri 4.0 dan semua yang menyertainya sebagai jalan yang jelas ke depan bagi produsen, dan siapa pun yang tidak menerimanya akan segera gulung tikar.
Kebenaran terletak di suatu tempat di antara keduanya. Paul Webster, direktur FA Engineering di FANUC America Corp., yang berkantor pusat di Rochester Hills, Michigan, mencatat bahwa peralatan mesin CNC telah siap jaringan dan Internet sejak sebelum Y2K. Toko-toko yang memilih untuk mengabaikan kemampuan ini masih berjalan dengan baik, terima kasih, dan akan terus melakukannya selama bertahun-tahun yang akan datang. Namun, hanya sedikit yang berpendapat bahwa konektivitas alat mesin dan visibilitas yang lebih besar ke proses pemesinan yang diaktifkan bukanlah hal yang buruk, dan dapat membuat perbedaan antara pekerjaan yang menguntungkan dan pekerjaan yang akan segera Anda lupakan.
“Kami memperkenalkan API FOCAS (antarmuka pemrograman aplikasi) di awal tahun 90-an, serta serat optik dan kemudian port Ethernet, jadi menghubungkan CNC sudah cukup mudah untuk beberapa waktu sekarang,” katanya. “Bagian yang sulit adalah selalu mencari tahu data apa yang Anda butuhkan dan apa yang akan Anda lakukan dengannya setelah Anda memilikinya.”
Data ini mencakup riwayat alarm, pengaturan laju umpan dan penggantian spindel, motor servo dan suhu spindel, konsumsi daya, variabel makro, dan banyak lagi, yang semuanya dapat ditarik dari peralatan mesin secara terus menerus dan otomatis. Tambahkan ke berbagai input yang disediakan operator ini—nomor pekerjaan, status produksi, konsumsi alat pemotong, dan bahkan informasi kualitas bagian—dan mendapatkan gambaran lengkap tentang aktivitas lantai pabrik menjadi tidak lebih sulit daripada melirik dasbor perangkat lunak pemantauan apa pun yang mengumpulkan data ini .
Dalam kasus FANUC, ini adalah MT-LINKi, platform analitik agnostik merek yang dapat memantau lebih dari 1.000 peralatan mesin CNC sekaligus, serta FASData, program pemantauan produksi. Pembuat kontrol lainnya menawarkan solusi serupa, seperti halnya banyak pembuat alat mesin, pemasok alat pemotong, dan pengembang perangkat lunak pihak ketiga. Semua menyediakan sarana untuk mengumpulkan apa yang diakui sebagai segunung data dan menyajikannya dengan cara yang masuk akal bagi manusia, memberi mereka kemampuan untuk bereaksi terhadap tren dan potensi masalah jauh sebelum hal itu dapat berdampak negatif pada tingkat produksi.
Pertanyaannya kemudian menjadi di mana tempat terbaik untuk menyimpan data ini dan menampung perangkat lunak yang digunakan untuk menganalisisnya? Haruskah keduanya ditempatkan di cloud di fasilitas hosting di luar lokasi dan dikelola oleh spesialis perangkat keras dan perangkat lunak khusus? Atau apakah instalasi "di tempat" lebih tepat, menggunakan bakat TI internal apa pun yang dimiliki toko?
Webster dan yang lainnya yang diwawancarai untuk artikel ini sebagian besar setuju bahwa, sementara yang pertama sering kali merupakan pendekatan yang lebih aman dan hemat biaya, banyak toko tetap gelisah tentang program suku cadang dan data produksi yang meninggalkan fasilitas mereka. Begitu pula Gisbert Ledvon, direktur pengembangan bisnis untuk peralatan mesin di Heidenhain Corp yang berbasis di Schaumburg, Ill. Dia mencatat bahwa pelanggan dapat menginstal perangkat lunak StateMonitor perusahaan di mana pun mereka mau, tetapi mempromosikan instalasi di tempat bila memungkinkan.
“Filosofi kami adalah bahwa pelanggan harus melindungi kekayaan intelektual mereka, dan bagi kami, itu berarti menghubungkan peralatan mesin dan sistem perangkat lunak mereka ke jaringan perusahaan yang diamankan dengan baik,” katanya. “Ada banyak contoh di mana toko-toko telah diretas dan dipaksa untuk melakukan pembayaran uang tebusan. Memang, serangan ini biasanya dilakukan melalui email dan bukan melalui kontrol alat mesin, tetapi tetap menjadi perhatian. Inilah sebabnya mengapa NTMA (National Tooling and Machining Association) mulai menawarkan seminar yang menunjukkan kepada produsen bagaimana mereka dapat melindungi diri mereka sendiri dari jenis kejahatan dunia maya ini.”
Meskipun demikian, Ledvon mengakui bahwa cloud adalah tren teknologi yang hanya akan mendapatkan momentum. Apa yang diperlukan untuk mengurangi risiko terkait adalah praktik tata graha TI yang baik. Pasang firewall yang kuat antara jaringan toko dan dunia luar. Hindari koneksi langsung CNC-ke-cloud dengan mengunduh file eksternal, program perangkat lunak, dan patch ke server internal yang aman, lalu periksa dengan perangkat lunak anti-virus sebelum didistribusikan. Latih semua pengguna komputer cara mengelola kata sandi, menemukan email dan situs web berbahaya, dan melindungi informasi perusahaan. Daftarnya terus berlanjut.
“Mengingat bahwa kontrol adalah pusat saraf dari peralatan mesin apa pun, saya tidak merasa bahwa kenyamanan akses cloud sebanding dengan risiko terpapar ke Internet,” kata Ledvon. “Namun, semua ini tidak menghentikan produsen untuk menerapkan strategi Industri 4.0. Dengan segala cara, mereka harus menghubungkan peralatan mesin mereka dan mulai mengumpulkan data untuk analisis. Melakukannya akan memberi mereka informasi yang dibutuhkan untuk menyiapkan alat berat lebih cepat, mengurangi waktu siklus, memaksimalkan masa pakai alat, dan mendapatkan semua keuntungan lain yang ditawarkan oleh kontrol CNC dan sistem perangkat lunak saat ini.”
Komponen lain dari Industri 4.0 adalah kembaran digital, yang dalam hal ini mengacu pada representasi virtual tetapi sangat akurat dan komprehensif dari alat mesin CNC. Menurut Vivek Furtado, kepala digitalisasi—peralatan mesin untuk Siemens Industry Inc., Elk Grove Village, Illinois, kembar digital menyederhanakan desain dan penerapan mesin CNC, yang pada akhirnya membuat produsen lebih efisien.
“Pengontrol SINUMERIK One kami dikenal sebagai digital native, yang dibangun dari bawah ke atas untuk mendukung digital twin dan teknologi pendukung lainnya,” katanya. “Ini memberi produsen alat mesin CNC kemampuan untuk membuat versi virtual dari pusat mesin bubut atau mesin yang berisi semua kinematika dan karakteristik operasinya. Ini sangat mengurangi waktu rekayasa dan biaya pengembangan, serta memastikan bahwa produk akan memenuhi kebutuhan pengguna akhir.”
Kontroler berkemampuan kembar digital melayani tujuan lain. Mereka mempercepat pelatihan karyawan baru dan mengurangi kemungkinan seseorang akan menabrak peralatan mesin yang mahal. Mereka memungkinkan estimator untuk mengutip pekerjaan dengan lebih akurat, insinyur untuk mengembangkan proses manufaktur yang dioptimalkan, dan pemrogram CNC untuk memvalidasi kode-G dan pemilihan alat pemotong sebelum mengirim pekerjaan ke lantai pabrik. Sesampai di sana, mereka membuat pengoperasian alat mesin lebih mudah dengan grafis yang disempurnakan dan kegunaan yang lebih besar.
Siapa pun dengan sistem CAM kelas atas atau perangkat lunak PLM mungkin mengatakan bahwa mereka dapat menyelesaikan sebagian besar hal ini tanpa kontrol CNC tingkat lanjut. Dan meskipun tidak dapat disangkal bahwa kemampuan ini dan platform perangkat lunak lainnya telah meningkat secara dramatis selama beberapa tahun terakhir, peralatan mesin yang mengambil bagian dalam rangkaian digital memberi toko mesin sebuah alat penting, yang meningkatkan pertukaran data dan menutup loop pada interoperabilitas.
Selain kembaran digital, Furtado menyarankan agar pengontrol CNC menjadi jauh lebih cerdas dan ramah pengguna, dengan fungsi dan fitur yang akan dikenali oleh setiap pengguna ponsel cerdas. “Sebagian besar dari kita ingat bahwa kita pernah menggunakan ponsel untuk menelepon orang,” katanya. “Hari ini, mereka memungkinkan Anda memantau kesehatan Anda, mencari informasi, memesan produk, dan sebagainya. Pengontrol generasi baru menawarkan fungsionalitas serupa. Mereka dapat memproses informasi dan menyiapkan data dengan cara yang memungkinkannya digunakan secara lebih efektif oleh operator manusia mereka, atau oleh sistem lain.”
Kecerdasan ini meluas ke proses pemesinan juga. Siemens, FANUC, dan penyedia solusi pihak ketiga seperti Caron Engineering menawarkan kemampuan kontrol adaptif yang terus memantau beban spindel dan sumbu, getaran alat berat, dan faktor serupa yang memengaruhi masa pakai alat potong dan kualitas suku cadang. Sistem pintar ini kemudian menyesuaikan parameter pemesinan secara real-time, mengoptimalkan pemindahan material dan menghilangkan potensi masalah.
Fagor Automation Corp., Elk Grove Village, Illinois, adalah penyedia kontrol lain yang mengincar hadiah Industri 4.0. Harsh Bibra, manajer umum untuk Amerika Utara di Fagor, menjelaskan bahwa kontrol ARFS (Adaptive Real-time Feed and Speed) melakukan semua ini dan lebih banyak lagi, tetapi mencatat bahwa jenis teknologi berbasis sensor ini juga dapat digunakan untuk pemeliharaan prediktif.
“Kami juga menawarkan Paket Konektivitas i4.0 kami,” katanya. “Ini memungkinkan pengguna untuk mengumpulkan data pemesinan, tentu saja, tetapi juga melakukan hal-hal seperti mengirim peringatan berbasis kondisi, menyetel alat mesin dan memperbarui firmware-nya, mengubah pengaturan parameter, dan sebagainya, semuanya dari perangkat seluler atau komputer jarak jauh.”
Bibra melihat perubahan besar di depan. Selain peningkatan penggunaan sensor dan akselerometer berkemampuan IIoT di peralatan mesin, bersama dengan pengontrol yang lebih cerdas, pabrik itu sendiri akan menjadi lebih pintar. Kecerdasan buatan (AI) yang jauh melampaui kemampuan adaptif yang baru saja disebutkan akan menjadi lazim, membuka pintu bagi pengambilan keputusan otomatis yang diperlukan untuk pembuatan lampu mati secara luas.
Semua ini benar-benar akan mendapatkan kecepatan mengingat pengembangan dan peluncuran jaringan seluler 5G selanjutnya, saran Bibra. Ini tidak hanya akan meningkatkan bandwidth Internet dan mengurangi latensi, tetapi mungkin mengurangi ketakutan peretasan yang disebutkan sebelumnya. “Kontrol masa depan akan dilengkapi dengan 5G, dan data yang dihasilkannya kemudian dapat dikirim secara nirkabel dengan kecepatan hingga 10 gigabit per detik (Gbit/s) ke perangkat yang disebut edge,” katanya. “Kami berharap dalam beberapa tahun, teknologi ini akan mengubah secara mendasar cara produsen mengumpulkan informasi dari lantai pabrik.”
Kelemahan dari Industri 4.0 adalah kurangnya tenaga terampil yang mampu memahami dan bekerja dengan teknologi canggih. Bibra mengatakan pelatihan ulang akan diperlukan karena produsen menjadi lebih paham teknologi. Namun, kekhawatiran tentang pengetahuan suku dan hilangnya pengalaman karena pengurangan karyawan dan pensiun harus menjadi sejarah kuno.
Jim Kosmala, wakil presiden teknik dan teknologi di Okuma America Corp., Charlotte, N.C., mengaitkan sebagian besar peningkatan konektivitas saat ini dengan penggunaan kontrol berbasis PC. “Banyak orang lupa bahwa Okuma bukan hanya pembuat peralatan mesin, tetapi juga membuat sistem dan pengontrol servo sendiri. Ini berjalan di Microsoft Windows dan menggunakan chip Intel, keduanya menyediakan konektivitas yang mudah.”
Kontrol berbasis PC juga memudahkan untuk menginstal berbagai program perangkat lunak ke kontrol—pada awal pandemi COVID, misalnya, pelanggan Okuma dapat berkolaborasi dengan orang lain menggunakan Microsoft Teams, berbagi layar, atau memberikan kendali jarak jauh kepada orang lain sesuai kebutuhan. “Itulah keseluruhan ide di balik App Store kami,” kata Kosmala. “Pengguna dapat mengunduh dan menginstal apa pun yang mereka butuhkan secara langsung di kontrol OSP, sehingga tidak memerlukan PC terpisah. Ini mewakili kemungkinan yang sama sekali baru untuk kolaborasi dan konektivitas.”
Salah satu aplikasi ini adalah Okuma's Connect Plan, yang memungkinkan pengguna memantau peralatan mesin CNC dan mengumpulkan data operasional. Ia bekerja dengan hampir semua merek atau vintage alat mesin serta robot dan bentuk otomatisasi lainnya. Namun, menurut Kosmala, Connect Plan menggunakan algoritme AI untuk melihat informasi yang tersedia dan mengidentifikasi tren yang mungkin terlewatkan oleh manusia.
Pertimbangkan manajer departemen pembubutan, yang memperhatikan setelah berminggu-minggu melihat laporan pengumpulan data dan dasbor bahwa mesin bubut tertentu selalu mulai terlambat 10 menit setiap pagi berkat kebiasaan kopi operator, atau bahwa suhu spindel pada penggiling yang paling dekat dengan departemen pengiriman turun setiap kali mereka membuka pintu pemuatan. Kosmala menjelaskan bahwa AI menangkap tren ini jauh lebih cepat daripada manusia, memberi supervisor kemampuan untuk mengatasi area masalah potensial lebih cepat. Terlebih lagi, informasi ini disimpan dalam database, sehingga ketika supervisor meninggalkan perusahaan, tidak ada kehilangan pengetahuan.
“Deming mengatakan kepada kami bahwa tanpa data, Anda hanyalah orang lain yang memiliki pendapat,” kata Kosmala. “IIoT dan Industri 4.0 adalah tentang mengumpulkan data itu dan memanfaatkannya, pada akhirnya mengubahnya menjadi pengetahuan. Itulah langkah pertama bagi siapa pun dalam perjalanan ini. Kami sekarang memiliki konferensi virtual, dan kemampuan untuk memeriksa status mesin atau tingkat produksi dari mana saja, dan akses ke alat jarak jauh yang menyederhanakan otomatisasi. Jika Anda bisa melakukannya tanpa harus pergi ke pabrik, itu lebih baik. Ini semua tentang meningkatkan efisiensi dan waktu kerja alat berat, yang keduanya lebih mudah dilakukan menggunakan pengontrol CNC modern.”
Sistem Kontrol Otomatisasi
Ada masa depan yang makmur, tetapi hanya jika para perintis tetap fokus pada apa yang akan menjadi perjalanan panjang. Dalam hal membuat prediksi untuk tahun depan, hyperautomation adalah fenomena yang aneh. Di satu sisi, ini telah dibicarakan dalam istilah aspirasional selama beberapa waktu dan b
Otomasi hiper telah memungkinkan organisasi keuangan meningkatkan efisiensi, memangkas biaya, dan mengurangi penipuan. Industri jasa keuangan penuh dengan proses, transaksi, dan pembayaran yang kompleks yang menghubungkan pelanggan, pembeli, pedagang, regulator, dan pemangku kepentingan lainnya. Ba
Alat pengumpulan dan analisis data baru di lantai toko dapat meringankan beban digitalisasi operasi pabrik di era IoT Seiring pergerakan menuju industri manufaktur yang lebih terhubung mendapatkan momentum dan produsen mulai mengumpulkan data tingkat pabrik, kebutuhan akan analisis data yang cepat
Setiap manusia mengalami ketakutan, dan mereka melakukannya dengan caranya masing-masing. Di dunia AI, ketakutan didorong oleh ketidaktahuan dengan prosesnya, dampak profesional dari kegagalan dan tugas-tugas menakutkan untuk menyatukan semua orang dan perspektif yang diperlukan untuk memulai. Di ru
