Menghubungkan Pabrik: Bagaimana IIoT Mengtransformasi Manajemen Data Lantai Bengkel

Saat IIoT bergerak dari teori ke kenyataan, manajemen data lantai bengkel semakin penting

Ada waktu, tidak lama yang lalu, bahwa Industrial Internet of Things, atau IIoT, terdengar teoritis. Gagasan tentang mengelola mesin pabrik melalui smartphone, tablet dan perangkat lain mendapat banyak perhatian. Pertanyaan adalah seberapa cepat itu akan mengepal. Dengan kemajuan teknologi dan permintaan bisnis, jawabannya sangat cepat.

“Saya terlibat dalam manufaktur selama 40 tahun lebih,” kata Gregg Bigleman, TMS tool management solutions manager di Zoller Inc. (Ann Arbor, MI), yang membuat tool presetters dan mesin pengukur. “Saat saya memulai, manajer pabrik adalah profesional berpengalaman. Manajer pabrik adalah dewa manufaktur yang melihat semua dan tahu semua.”

Pelanggan di industri seperti otomotif, penerbangan dan angkasa serta energi “meminta penurunan biaya tahun demi tahun,” katanya. “Anda perlu mengetahui informasi [lantai pabrik], Anda perlu mengetahui bahwa informasi itu akurat. Itu tidak bisa dilakukan seperti dulu dengan manajer pabrik berjalan-jalan dengan segalanya di otaknya.”

Bahkan produsen kecil “ingin menjadi bagian dari ini,” kata Mike Rogers, director of automation di Predator Software Inc. (Beaverton, OR).

“Mereka hanya mendengar Industry 4.0, IIoT dan semuanya akan terhubung,” kata Rogers.

“Manfaat Industry 4.0—efisiensi maksimum, kualitas lebih tinggi, keuntungan lebih tinggi—semua berakhir pada membuat hal-hal lebih cepat, lebih baik dan lebih murah,” kata Pete Tecos, executive vice president di 5ME LLC (Warren, MI). “Jadi sekarang setelah standar telah dikembangkan dan diadopsi, teknologi telah berkembang dan manfaat nyata telah dicapai.”

Penerbangan dan angkasa adalah contoh industri yang menerapkan pabrik terhubung, kata Mohamed Abuali, CEO Americas di Forcam Inc. (Cincinnati).

“Dibutuhkan 2,3 juta bagian untuk membuat Boeing 787, dengan 5500 pabrik dalam rantai pasok dan waktu lewat 10 tahun per pesawat,” katanya. “Ini berarti tekanan signifikan pada rantai pasok dengan antrian yang besar. Teknologi dan digitalisasi adalah strategi penting untuk mencapai peningkatan kinerja yang signifikan.”

Perusahaan yang terlibat dalam manajemen data di lantai bengkel mengatakan pelanggan sedang melakukan pekerjaan rumah mereka tentang teknologi tersebut.

“Garisnya telah sangat kabur antara Industry 4.0, IIoT dan Data Driven Manufacturing sehingga mereka sekarang benar-benar satu konsep di mata pelanggan,” kata David McPhail, president dan CEO di Memex Inc. (Burlington, ON). Produsen, katanya, “mengumpulkan kompendium informasi yang baik, yang mengarah pada calon yang lebih teredukasi.” Memex, katanya, “dapat fokus pada nilai yang diciptakan oleh adopsi teknologi pendukung.”

Peningkatan teknologi telah mempercepat adopsi teknologi tersebut.

“Kecepatan pemrosesan komputer telah meningkat dan perangkat keras yang mampu menganalisis jumlah data yang besar dapat diakses oleh semua orang,” kata Jody Romanowski, CEO dan partner di Cimco Americas (Streamwood, IL). “Selain itu, saya pikir orang melihat jumlah data yang besar diproses dalam banyak aspek kehidupan mereka. Wajar untuk memperluas hal ini ke proses manufaktur mereka.

“Jika Anda dapat mengumpulkan data dan mendapatkan metrik tentang aktivitas Anda dengan hanya mengenakan perangkat, tampak wajar bahwa Anda harus dapat memiliki data tentang apa yang dilakukan mesin perkakas Anda sepanjang hari juga.”

Masih ada, menjadi tanggung jawab perusahaan manajemen data bengkel untuk meyakinkan pelanggan. Istilah Industry 4.0 “memberikan kita cara instan untuk mengategorikan apa yang kita lakukan,” kata Jim Finnerty, product manager di Wintriss Controls (Acton, MA). “Jadi dalam hal ini pengenalan menjadi lebih mudah. Tetapi itu belum terlihat membantu kita menutup lebih banyak penjualan.”

Berikut adalah tinjauan tentang bagaimana perusahaan menyesuaikan diri dengan perubahan.

‘One Sheet of Music’

Zoller memposisikan diri sebagai “solusi satu mitra” bagi pelanggan untuk mengurutkan semua data yang tersedia.

Manajer “terkunci di kantor mereka mencoba menggali banjir informasi yang tidak diurutkan dan tidak difilter dalam upaya untuk menemukan apa yang relevan dalam massa data yang tidak relevan,” kata Bigleman. “Manajemen alat digital yang benar memerlukan satu sumber untuk bekerja dengan efisien; satu database yang seluruh operasi gunakan. Orkestra manufaktur yang memainkan dari satu lembar musik.”

“Apa yang kami kembangkan sekarang adalah siapa yang dapat memasukkan informasi tersebut ke dalam format yang memungkinkan produsen membuat keputusan yang informatif berdasarkan data real-time,” katanya.

Zoller tradisionalnya dikenal sebagai pembuat peralatan preset dan alat pengukur. Sekarang memposisikan diri sebagai perusahaan “solusi,” peralatan mereka mampu membantu pelanggan merencanakan rencana sehingga mereka tidak membutuhkan banyak inventaris untuk mesin perkakas sambil meminimalkan downtime.

“Segala sesuatu dalam sistem manufaktur dapat dikontrol melalui database Zoller,” kata Bigleman.

Perusahaan menawarkan garis mesin preset, peralatan inspeksi untuk alat potong, perangkat lunak, solusi penjualan otomatis dan alat transfer data.

Zoller tidak memotong pekerjaan selama resesi 2007 dan 2008, kata eksekutifnya. Sebaliknya, perusahaan berencana untuk melakukan transisi “solusi”.

Perusahaan induk Zoller di Jerman dipimpin oleh Eberhard Zoller, anggota generasi kedua keluarga pendiri. Zoller Inc. diawasi oleh Alexander Zoller, anggota keluarga generasi ketiga. “Visinya adalah untuk berada di depan pelanggan,” kata Bigleman. “Dia selalu berfokus pada pendekatan berbasis solusi.”

Zoller Inc. sedang merekrut programmer komputer dan karyawan lain. Mereka membangun kantor pusat yang lebih besar, juga di Ann Arbor.

Manajemen di pabrik “dapat memiliki informasi yang benar-benar relevan dalam format yang dapat dipahami di ujung jari mereka, sambil berkeliling operasi,” kata Bigleman.

‘Structure of the Company’

Lineup Predator mencakup perangkat lunak Tracker yang memantau “semua alat,” termasuk gage dan fixtures, di lantai pabrik, kata Rogers. Produk lain termasuk Predator MDC untuk pengumpulan data otomatis, Predator RCM untuk manufaktur sel robotik dan Predator Virtual CNC untuk simulasi mesin 3D, menurut situs web perusahaan.

Predator mengenakan biaya pemeliharaan tahunan kepada pelanggan. “Jika Anda terkini dengan kami dalam biaya pemeliharaan, Anda akan memiliki akses” ke pembaruan perangkat lunak terbaru, katanya. Pelanggan “mewarisi semua fitur baru yang kami buat…Mereka tahu mereka akan mendapatkan yang terbaru dan terbaik.”

Predator menyesuaikan tawaran perangkat lunaknya untuk produsen besar dan kecil. “Semua tergantung pada struktur perusahaan,” kata Rogers. “Jika Anda memiliki 100 atau 200 orang yang mengoperasikan mesin ini secara manual, kami akan menciptakan lebih banyak kekacauan dengan mencoba memaksa segala sesuatu yang dilakukan Predator ke tenggorokan mereka. Kami akan mempelajari apa yang berhasil untuk lantai bengkel Anda.”

Perusahaan perangkat lunak mencari masukan dari operator mesin di pelanggan mereka. “Kami perlu mengetahui apakah saatnya mengganti mesin. Sebagian besar orang ingin bekerja dan menguntungkan perusahaan.”

Menurut Rogers, Predator juga mencari informasi lebih detail tentang stasiun kerja. “Itu membantu mengidentifikasi bottlenecks yang tersembunyi,” katanya.

Aerospace Interest

Di Forcam, banyak pelanggannya “mendorong untuk mendirikan inisiatif digital internal mereka untuk mereposisi pabrik mereka untuk pertumbuhan,” kata Abuali.

Forcam memperkenalkan Smart Factory Starter Kit pada 2016. Gagasan adalah “untuk membuktikan bahwa manufaktur cerdas tidak perlu mahal, proses jangka panjang tanpa akses ke data dan pengembalian sedikit,” katanya. “Kami telah membuktikan bahwa dalam masa percobaan tiga bulan, perusahaan dapat mencapai setidaknya 10% peningkatan produktivitas pada tiga mesin yang dipilih mereka.”

Perusahaan berencana untuk menawarkan pembaruan paket ini tahun ini.

Perusahaan juga memperkenalkan Forcam Academy tahun lalu untuk memberikan informasi dan pelatihan kepada pelanggan untuk memaksimalkan manfaat dari perangkat lunak Forcam Force. Pelanggan, setelah pelatihan dari Forcam Academy, telah dapat melakukan pembaruan perangkat lunak sendiri, menurut perusahaan.

Penerbangan dan angkasa telah menjadi area yang berkembang untuk Forcam. Salah satu pelanggan, GKN Aerospace “dapat mengurangi waktu siklus bagian lebih dari 20% dalam kurang dari enam bulan,” kata Abuali.

Forcam juga bertujuan pada pelanggan besar dan kecil.

“Forcam percaya bahwa Smart Factory adalah tentang menghubungkan beberapa titik,” kata Abuali. “Jika persamaan seimbang dengan baik, itu akan mengarah pada adopsi yang signifikan oleh bengkel besar dan kecil.”

Abuali mengatakan klien Forcam, Richards Industries, memiliki 150 karyawan dan 30 mesin. “Richards Industries dulu mengumpulkan data secara manual di lantai bengkel sampai mereka memilih Forcam” untuk mengelola data lantai bengkel. “Mereka meningkatkan produktivitas lebih dari 40% dalam enam bulan” dengan return on investment 250%.

`Scalable’ Technology

5ME juga di antara perusahaan yang menyesuaikan produknya dengan ukuran dan kondisi pelanggan.

“Itulah sebabnya kami suka mempelajari sebanyak mungkin tentang operasi pelanggan,” kata Tecos dari 5ME. “Semakin banyak yang kami tahu, semakin banyak kami dapat membantu menyesuaikan informasi yang bermanfaat dan memberikan nilai nyata yang dapat mengubah bisnis…Kami mendapatkan lebih banyak umpan balik dan permintaan untuk fitur tambahan dan fungsionalitas yang ditingkatkan.”

“Teknologi ini scalable,” kata Tecos. “Bengkel dapat memulai dengan pemantauan satu mesin—mungkin mesin andalan yang menghasilkan banyak pendapatan—dan kemudian memperluas saat logis…Biaya implementasi solusi Industry 4.0 tidak boleh menjadi hambatan bagi bengkel kecil.”

5ME memperkenalkan Freedom 4.0, yang dimaksudkan untuk melengkapi sistem Industry 4.0. Aplikasi dapat diakses dari setiap perangkat dengan browser. Ini juga mendukung standar MTConnect dari Association for Manufacturing Technology.

Banyak pelanggan 5ME memberikan perusahaan akses ke instalasi Freedom 4.0 mereka. 5ME menerapkan pembaruan atau upgrade secara jarak jauh pada waktu yang disetujui bersama.

Selain itu, “Kami terlibat dalam proyek yang melibatkan kesehatan mesin, kesehatan proses, pemeliharaan prediktif dan antarmuka dengan berbagai sistem bisnis dalam lingkungan manufaktur,” kata Tecos.

Early Adopters

Di Memex, “Kami tidak lagi memimpin dengan ‘bagaimana melakukannya,’ melainkan manfaat bisnis dan hasil terkait adopsi konsep dan teknologi ini,” kata McPhail. “Kami menyebut pendekatan ini pendekatan ‘mengapa saya harus melakukannya’, yang menetapkan nilai bisnis sejak awal.”

Target pelanggan perusahaan “masih dalam fase early adopter, tetapi mereka yang mengerti dengan cepat meminta cara inovatif baru untuk mengkonsumsi dan menampilkan data yang dikumpulkan,” katanya.

Akibatnya, itu “memerlukan kami untuk terus berinovasi untuk memenuhi permintaan,” kata McPhail. “Inovasi berkelanjutan mengarah pada diferensiasi, dan diferensiasi adalah apa yang kami usahakan.”

Salah satu produk Memex adalah Merlin Tempus, yang menurut perusahaan menyediakan metrik dan kemampuan analitik untuk mengurangi downtime dan meningkatkan produksi. Tempus menerima penghargaan Frost & Sullivan 2016 untuk kepemimpinan pemantauan mesin global.

“Tempus adalah platform IIoT masa depan kami dan adalah hasil dari tiga tahun usaha dan beberapa juta dolar investasi,” kata McPhail.

‘Now Mainstream’

“Bengkel besar dan kecil mengadopsi teknologi ini dengan cepat dan saya pikir ada tekanan pada semua bengkel untuk menerapkan jenis teknologi ini,” kata Romanowski dari Cimco. “Saya pikir jenis sistem ini sekarang mainstream.”

Menurut Romanowski, “Kami melihat lebih banyak mesin dengan MTConnect atau standar lain untuk pengumpulan data meski protokol ini telah tersedia selama bertahun-tahun. Pelanggan sekarang tahu mereka harus memastikan mesin mereka dikirim dengan protokol pengumpulan data yang terinstal.”

Perusahaan meluncurkan Cimco V8 tahun lalu.

“Highlight dari rilis MDC-MAX V8 ini termasuk optimasi berbasis database, pembaruan antarmuka dan pemrosesan data yang lebih efisien,” kata Romanowski. “Sebagian besar pelanggan akan terus menambahkan fungsionalitas sistem MDC mereka dan sering memerlukan bantuan kami untuk menambahkan cara tambahan untuk menganalisis informasi yang dikumpulkan oleh sistem kami.”

Implementation

“Kami spesialis dalam perangkat lunak pelacakan downtime dan efisiensi,” kata Finnerty dari Wintriss. “Hal aneh tentang jenis perangkat lunak ini adalah jika kami melakukan pekerjaan dengan baik, kami membuat diri kami usang.

“Setelah downtime dikurangi ke minimum, dan efisiensi ditingkatkan sebesar mungkin, tugas penggunaan dan pemeliharaan sistem pelacakan downtime menjadi sumber ketidakefisienan yang terukur.”

Finnerty juga mengatakan bengkel kecil dapat lebih cepat mengadopsi sistem Industry 4.0.

“Setelah bengchel kecil menentukan bahwa ini bermanfaat, implementasinya lebih cepat,” katanya. “Membuat perusahaan besar berinvestasi pada sesuatu yang baru seperti melakukan U-turn dengan kapal perang.”