Die Kosten für Prozessausfälle werden minutengenau gemessen, daher ist Zeit von entscheidender Bedeutung. Unternehmen müssen in der Lage sein, sich schnell an veränderte Umstände anzupassen. Was wäre, wenn Sie ein Prozessleitsystem hätten, das Probleme erkennt, bevor ein katastrophales Ereignis eintritt?
Genau das suchte das Ingenieur- und Technologiedienstleister Novate Solutions, Inc. Das Unternehmen wollte:
• Erkenntnisse von Maschinen gewinnen, die seit Jahrzehnten Daten produzieren
• die Asset-Performance in Echtzeit betrachten
• die Grundursachen von Fehlern viel schneller identifizieren
• Betriebskosten und Ausfallzeiten reduzieren
Unternehmensassets sind mit Sensoren ausgestattet, die Hunderttausende von Datenpunkten generieren. Novate wusste jedoch, dass Daten ohne Kontext oder Korrelation mit anderen Daten keine aussagekräftigen Informationen oder prozessübergreifende Einblicke liefern können, um sicherzustellen, dass die Anlagen einwandfrei funktionieren. Dies ist typischerweise die Aufgabe des Experten, der für die Auswertung der Daten verantwortlich ist.
Echtzeitüberwachung
IBM® Maximo® Monitor zeigt die Leistung von Anlagen in Echtzeit und ermöglicht eine Verbesserung der Produktqualität um 30 %
Abfallvermeidung
Novate erhält neue Daten von alten Sensoren und erzielt eine Reduktion des Abfalls um 15 %
Ingenieure können jedoch auch mit modernen Visualisierungstools nicht alle Daten und Trends überwachen. Und sie können sicherlich nicht rund um die Uhr zuschauen. Hier kommt KI ins Spiel. Indem sie immer alles auf einmal erfasst, hilft KI, die Punkte zu verbinden, die Menschen vielleicht nie miteinander in Verbindung bringen würden.
Novate erkannte, dass es seine IoT-Daten mit KI verknüpfen musste, um Erkenntnisse zu gewinnen, die man auf maschinelles Lernen, Ursachenanalyse und vorausschauende Überwachung und Wartung anwenden konnte.
Obwohl industrielle Hersteller täglich mit Sensorik arbeiten, sind sie auch stark mit Routineabläufen beschäftigt. Zur Entlastung benötigen sie eine skalierbare Fernüberwachung, die Systemanomalien identifiziert und Probleme vorhersagt, bevor sie zu einem Problem werden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, nutzt Novate KI und die IBM Maximo Monitor-Software, um einen revolutionären neuen Ansatz zur Verbesserung der Prozesszuverlässigkeit und letztendlich zur Verbesserung der industriellen Prozesskontrolle zu entwickeln.
Novate integriert die Infrastrukturen und Prozessdaten der Systemsteuerung seiner Kunden mit der cloudbasierten KI-Technologie von IBM und Maximo Monitor, das direkt in sein Support Operations Center integriert ist. Auf diese Weise kann das Unternehmen die Daten auf Unregelmäßigkeiten analysieren, die sonst für ein typisches Steuerungssystem nicht wahrnehmbar wären. Wenn eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, alarmiert das System die Techniker im Support Operations Center von Novate.
Auf der Grundlage ihrer langjährigen Prozesserfahrung, ihrer Vertrautheit mit den Abläufen beim Kunden und ihrer Kenntnisse der technischen Prinzipien bestimmen die Ingenieure von Novate dann, ob die Unregelmäßigkeit auf ein Problem hinweist. Bei Bedarf arbeiten sie dann mit den Technikern des Unternehmens zusammen, um einen vorhergesagten Ausfall zu verhindern und Ausfallzeiten zu vermeiden.
„Letztendlich wollen wir die KI schulen, um das System intelligenter zu machen“, erklärt Rob Mora, Executive Vice President of Business Development bei Novate. „Mit Hilfe von auf IBM watsonx gestützter KI wird unser Service den Systemen beibringen, bevorstehende Ereignisse zu erkennen.“
Aber nicht alle Kunden haben Zugang zu der erstklassigen KI von IBM oder wissen, wie sie diese am besten implementieren und nutzen können. Darüber hinaus passt es möglicherweise noch nicht in die Technologie-Roadmap eines Kunden. Um KI einsetzen zu können, müssen sie also zunächst einen soliden Anwendungsfall entwickeln.
Mora sagt, dass einige der Kunden von Novate außerordentlich anspruchsvoll sind und andere erst am Anfang ihrer Transformationsreise stehen. Er besuchte eine hochmoderne Flagship-Fabrik eines globalen Lebensmittelherstellers, der täglich rund 400 Tonnen Kekse herstellt. Dabei verliert die Backfabrik jeden Tag etwa 20 Tonnen Kekse durch ungeplante Ausfallzeiten. Das Unternehmen war entschlossen, die neuesten Technologielösungen zu integrieren, um die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Der Kunde hatte Augmented-Reality-Ausrüstung gekauft und in 3D-Punktwolkenlösungen investiert, um einige seiner Fertigungsanlagen abzubilden und ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren. Dafür waren jedoch enorme Investitionen, umfangreiche Schulungen und die Neudefinition vieler Prozesse erforderlich.
„KI ist ein Game-Changer für die industrielle Fertigung“, bemerkt Mora. „Sie schafft ein viel breiteres Sichtfeld, das alle Daten aufnimmt. Und sie kann durch die Nutzung unserer Plattform ohne Kapitalinvestition oder Schulung in die Praxis angewendet werden. Letztendlich ermöglicht KI den Prozesssystemen, sich ihrer selbst bewusst zu werden und einem Techniker zuzurufen: „Hier stimmt etwas nicht und du solltest einen Blick darauf werfen.“ Dies hebt die Zuverlässigkeit und den Support der Anlage auf ein neues Niveau.“
Novate hat seine Lösung nicht nur entwickelt, um Hersteller dabei zu unterstützen, ihre Aufgaben effizienter zu erledigen, sondern vielmehr, um echte Vorhersagefunktionalität zu ermöglichen. Die Lösung kann Probleme erkennen, die normalerweise nicht überwacht und gemeldet werden.
Mora nennt ein Beispiel: „Kürzlich arbeiteten wir mit einer Lebensmittelproduktionsstätte an Anlagen in der Verpackungslinie, als wir auf das Verhalten eines Servomotors in einer Verpackungsanlage am Ende einer Produktionslinie aufmerksam wurden. Was unser System bemerkte, war ein im Laufe der Zeit steigender durchschnittlicher Drehmomentwert.“
Da es sich bei dem steigenden Drehmomentwert um ein unerwartetes Verhalten handelte, markierte die Novate-Lösung das Gerät zur Inspektion. Die Ingenieure von Novate kontaktierten die Mitarbeiter der Lebensmittelproduktion. Bei der Analyse der Verpackungsanlage stellte das Team fest, dass das Öl nicht, wie in den Wartungsprotokollen angegeben, gewechselt worden war und sich vollständig zersetzt hatte, so dass der Motor immer stärker arbeitete.
„Unsere Lösung konnte die wertvollen Informationen des Kunden in den Daten erkennen, obwohl das System und die Ausrüstung ordnungsgemäß funktionierten“, sagt Mora. „Die Lebensmittelproduktionsanlage hätte es auf keinen Fall erkannt. Das ist etwas, das die KI bemerken konnte und unsere Techniker entschlüsseln konnten.“
Da Novate weiterhin mit Industrieherstellern zusammenarbeitet und KI-gestützte industrielle Prozesssteuerung einsetzt, wird das Unternehmen seine Partnerschaft mit IBM fortsetzen. „Als wir uns zum ersten Mal mit IBM in Verbindung setzten, waren wir von ihrer Risikobereitschaft überrascht. Sie machten sich keine Sorgen um die sofortige Rendite ihrer Investition. Ihr Ziel war Innovation. Darüber hinaus waren alle bei IBM sehr kooperativ. Unsere Erfahrung bei der Zusammenarbeit sind durchweg positiv“, so Mora.
Das 2001 gegründete Unternehmen Novate (Link befindet sich außerhalb von IBM) mit Sitz in West Sacramento und Livermore, Kalifornien, ist ein Ingenieur- und Technologiedienstleister, der professionelle Dienstleistungen für industrielle Hersteller anbietet. Novate bietet Maschinenbau und Elektrotechnik, umfassendes Know-how bei der Integration von Steuerungen und Automatisierungstechnik, schlüsselfertige Systemimplementierung sowie umfassende industrielle Netzwerk- und Cybersicherheitslösungen.
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Hergestellt in den Vereinigten Staaten von Amerika, Dezember 2020.
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