Höhere Effizienz und verbesserte Kontrolle für die Produktionslinien von Michelin dank vorausschauender Überwachung
Dank der von CIM4.0 geförderten Ausschreibung für Innovationsprojekte, die sich einer nachhaltigen und digitalen Fertigung widmen, unterstützte Sensor Reply Michelin bei der Überwachung der Produktionslinien. Dabei wurde ein skalierbarer und flexibler Ansatz auf Basis von KI-Modellen entwickelt, um mögliche Ursachen für Störungen frühzeitig zu erkennen und Produktionsausfälle zu verhindern.
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Die Herausforderung
Die Effizienz und Verwaltung der industriellen Produktionslinie mithilfe eines intelligenten und präventiven Systems zur Erkennung von Anomalien optimieren.
SZENARIO
Die Steuerung der einzelnen Komponenten transformieren
Michelin managet als einer der führenden Hersteller von Reifen große und komplexe Produktionslinien. In einer dieser Linien wird das Innenleben des Reifens hergestellt, eines der wichtigsten Zwischenprodukte im gesamten Herstellungsprozess. Diese Produktionslinie besteht aus 20 verschiedenen Verarbeitungsschritten, die jeweils zahlreiche Komponenten mit spezifischen Bewegungen umfassen. Aufgrund dieser Komplexität kann es schnell zu Verschleiß, Ineffizienz und Produktionsstopps kommen, die wiederum zu Verzögerungen, Produktionsverlusten und dem unnötigen Verbrauch von Ressourcen führen. Michelin wollte daher seine Produktionslinien effektiver überwachen, um die Fehlerdiagnose, die bisher auf subjektiven Bewertungen und manuellen Eingriffen eines Bedieners beruhte, effizienter zu gestalten. Das rechtzeitige Erkennen von Funktionsabweichungen bei den einzelnen Komponenten, bevor eine Störung auftritt, kann dabei den entscheidenden Unterschied machen. Aus diesem Grund wandte sich Michelin an Sensor Reply, um ein automatisiertes und flächendeckendes Kontrollsystem einzuführen, das eine vorausschauende Wartung ermöglicht.
Die Lösung
Von den Daten zur Diagnose
Sensor Reply began zunächst mit der Analyse der Daten, die Michelin zur Verfügung standen (wie zum Beispiel die Zykluszeit oder Wartungshistorie). Diese lieferten die Computern der Fertigungsmaschinen und die digitalen Dokumente. So konnte eine spezifische Charakterisierung jedes einzelnen Bauteils vorgenommen werden, um Verschleiß zu erkennen und eine proaktive Wartung ermöglichen. Darauf aufbauend hat Sensor Reply dank eines Ansatzes, der auf algorithmischer Analyse und KI-Modellen basiert, eine Lösung zur Erkennung von Funktionsabweichungen und zur Meldung von Anomalien entwickelt. Über ein spezielles Dashboard können die Mitarbeiter den Schweregrad des Problems schnell und umfassend erkennen und bei Bedarf eingreifen. Auf diese Weise können kurze Betriebsunterbrechungen durch rechtzeitiges Management vorhergesehen werden, während tatsächliche Unterbrechungen der Produktionslinie aufgrund von Verschleiß oder Bruch von Komponenten vermieden oder auf ein Minimum reduziert werden.
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Wie wir das geschafft haben
Analyse für vorausschauende Wartung
Unsere Lösung umfasste drei wichtige Phasen:
Ermittlung der „Zykluszeit“ von Komponenten
Auf der Grundlage der „Zykluszeit“, d. h. der Zeit, die jede Komponente benötigt, um eine vollständige Bewegung auszuführen, wurde eine detaillierte Analyse mit Hilfe von Machine Learning-Algorithmen durchgeführt, um das Zusammenspiel von Komponenten und Maschinen zu verstehen.
Erkennung von Anomalien und Abweichungen
Diese Phase beinhaltete sowohl den Einsatz von KI-Modellen für unüberwachtes Lernen als auch den Einsatz der Residualanalyse und KI-basierter Technologien zur Erkennung von Anomalien. Letztere ermöglichten durch schnelle Analysen zur Erkennung von täglich auftretenden Anomalien eine noch zuverlässigere Überwachung der Leistung der Komponente.
Rechtzeitige Kommunikation für den Maschinenführer über das Dashboard
Mit einem maßgeschneiderten Dashboard für Michelin werden für jede Phase und Komponente der Produktionslinie zwei Signalausgänge zur Verfügung gestellt, die von den implementierten KI-Modulen generiert werden: die Alarmerkennung, die als Prinzip der Verschlechterung eine tägliche Anomalie meldet, und die Drift-Erkennung, die dem Bediener die Aufforderung zur Intervention übermittelt, um den kompletten Ausfall der Komponente zu vermeiden.
Die Ergebnisse
Vorausschauende, zuverlässige und skalierbare Überwachung
Das von Sensor Reply entwickelte System ermöglicht die Identifizierung potenzieller Probleme bereits weit im Voraus - mehr als 100 Tage früher als ein Mitarbeiter in der Regel eingreift. So kann die Lösung die Produktionseffizienz und die Lebensdauer der Maschinen erhöhen. Projektphase wird diese auf allen Maschinen der Produktionslinie ausgeweitet, sodass Michelin generell von manuellen Inspektions- und Kontrollvorgängen auf eine fortschrittliche Überwachung umsteigen kann, die Probleme verhindert und die Wartung optimiert. Das von Sensor Reply entwickelte Diagnosesystem hat so dazu beigetragen, die Kosten für außerordentliche Wartungsarbeiten zu senken, die durch routinemäßige und planmäßige Wartungsarbeiten kompensiert werden.
Michelin ist auf dem Weg, ein weltweit führender Hersteller von Verbundwerkstoffen und lebensverändernden Erfahrungen zu werden. Als Pionier in der Entwicklung innovativer Materialien seit mehr als 130 Jahren nutzt das Unternehmen sein Know-how, um einen entscheidenden Beitrag zum menschlichen Fortschritt und zu einer nachhaltigeren Welt zu leisten. Dank seines fundierten Know-hows im Bereich der Verbundwerkstoffe steht Michelin bei der Herstellung von hochwertigen Reifen und Komponenten für kritische Anwendungen in anspruchsvollen Sektoren wie Mobilität, Bauwesen, Luftfahrt, Gesundheitswesen und kohlenstoffarme Energien stets an vorderster Front. Die Qualität seiner Produkte und die genaue Kenntnis seiner Kunden ermöglichen es Michelin, die besten Erfahrungen zu bieten: von vernetzten Lösungen auf der Grundlage von Daten und künstlicher Intelligenz für professionelle Flotten bis hin zu Empfehlungen von außergewöhnlichen Restaurants und Hotels, die vom MICHELIN Guide ausgewählt wurden. Michelin ist seit 1906 in Italien präsent und ist heute mit rund 3800 Mitarbeitern der führende Reifenhersteller des Landes mit zwei großen Produktionsstätten: Cuneo, für Pkw-Reifen, und Alessandria, für Lkw-Reifen. Der Hauptsitz befindet sich in Turin, zusammen mit einer Produktion von Reifenhalbfabrikaten und einem wichtigen Logistikzentrum. Ein weiteres Logistikzentrum befindet sich in Rom, während die Verkaufsabteilung in Mailand angesiedelt ist.
Das Competence Industry Manufacturing 4.0 – CIM4.0 – ist eines der acht hochspezialisierten nationalen Kompetenzzentren, die vom MISE, heute Ministerium für Unternehmen und Made in Italy, gefördert werden. Anerkannt als Exzellenzzentrum für die technologische Transformation von Unternehmen, fördert CIM4.0 die Verbreitung von Technologien und Kompetenzen im Bereich Industrie 4.0. Gegründet vom Politecnico di Torino und der Universität Turin, wird es von 21 bedeutenden italienischen und internationalen Privatunternehmen als Gründungsmitglieder und führenden Industriepartnern als Aktivitätspartner unterstützt. CIM4.0 begleitet Unternehmen auf ihrem Weg der technologischen, prozessualen und produktbezogenen Weiterentwicklung und stärkt ihre digitale und nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit.
Sensor Reply
Sensor Reply ist ein Unternehmen der Reply-Gruppe, das sich auf IoT-Anwendungen spezialisiert hat, die auf künstlicher Intelligenz basieren. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, Kunden datenbasierte Softwareanwendungen und technische Dienstleistungen anzubieten, die auf der Integration von IoT-Edge-Plattformen und Techniken der künstlichen Intelligenz basieren. Das Unternehmen integriert Wissen über modernste Methoden des maschinellen Lernens und des Deep Learning und verfügt über umfangreiche Erfahrung in den Bereichen Systemsteuerung, Diagnose, Modellierung und Edge-Computing.