FANUC lance un logiciel de maintenance prédictive prêt pour l'Industrie 4.0 pour la robotique

FANUC a concrétisé l'une des promesses de l'Industrie 4.0, celle de la maintenance prédictive pour l'équipement d'usine, avec sa solution IoT Zero Down Time. ZDT peut être appliqué à l'un quelconque des bras robotiques de FANUC et de leurs périphériques.

Pour aider avec le reste de l'automatisation dans une usine, plus tard cette année, la société de robotique mettra à disposition le système FANUC Intelligent Edge Link and Drive (FIELD), une plateforme gratuite et open-source pour les développeurs tiers pour écrire des applications qui collecteront et analyseront les données d'autres équipements automatisés.

Smart Manufacturing s'est entretenu avec Joe Gazzarato, directeur de l'ingénierie ZDT chez FANUC America, pour en savoir plus.

Joe, en quoi consiste ZDT ?

« ZDT » signifie « Zero Down Time » (Zéro Temps d'Arrêt). Avec les fabricants qui tournent constamment maintenant, 24/7/365, pour répondre à la demande, tout temps d'arrêt inattendu peut leur coûter de la production. Avec ZDT, nous surveillons la santé mécanique, système et processus de nos robots pour éliminer les temps d'arrêt inattendus.

Nous avons plus de 21 000 robots connectés à ZDT dans plus de 100 sites clients dans 16 pays différents.

Nous surveillons ces robots et si un problème est prédit par nos analyses, notre système ZDT notifiera le client et notre équipe de service pour que nous puissions traiter le problème avant qu'un temps d'arrêt inattendu ne se produise. Nous avons déjà fait économiser aux clients plus de 85 millions de dollars en identifiant des problèmes que nous pensons auraient conduit à des temps d'arrêt inattendus.

Comment avez-vous accompli cela ?

Nous travaillons sur ZDT depuis un peu plus de quatre ans maintenant. Nous avons commencé avec seulement 500 robots, avec 50 robots dans chacun de 10 sites.

Nous avons créé un logiciel pour nos robots qui produisent des messages contenant des données importantes. Ces robots envoient leurs messages à un collecteur de données qui se trouve à l'intérieur de l'usine du client. Le travail du Collecteur de Données ZDT est de chiffrer et d'envoyer les messages vers l'extérieur vers notre centre de données dans le cloud où ils sont stockés et automatiquement analysés à l'aide de programmes écrits par nos ingénieurs.

Si l'une des analyses détermine qu'il y a un problème, des emails partent vers le client et notre équipe de service et l'un de nos techniciens de service appelle le client pour s'assurer qu'il comprend ce que signifie l'alerte, comment la confirmer et comment y remédier. Aussi, si le client a besoin d'assistance, le technicien peut organiser l'envoi de pièces ou de soutien sur le site pour que nous puissions traiter le problème avant qu'un temps d'arrêt ne se produise.

Quelles technologies spécifiques rendent ZDT possible ?

Le Collecteur de Données ZDT a des exigences de bande passante très faibles. Certaines autres implémentations autour du big data feront du streaming de données constamment à un taux de millisecondes. ZDT n'est pas conçu comme ça. Nous collectons moins de 500 mégaoctets de données du robot en un an. Aussi, le collecteur de données peut fonctionner sur un petit ordinateur. Il ne nécessite pas beaucoup en termes de ressources informatiques.

Une autre clé est notre infrastructure cloud. Les outils que nous utilisons pour ingérer et stocker les données pour l'analyse sont vraiment importants. Nous nous assurons que les données sont organisées d'une manière qui les garde sécurisées quand elles sont stockées et efficaces pour l'utilisation par nos programmes analytiques.

Nos analyses sont probablement l'une des parties les plus importantes de ZDT et la clé de notre succès jusqu'à présent. Elles sont écrites par les mêmes ingénieurs qui développent notre logiciel de commande de robot. Les ingénieurs FANUC avec des années d'expérience robotique ont écrit les programmes analytiques qui examinent les données que nous avons collectées. Leur expertise dans l'écriture de logiciels robotiques les a aidés à devenir très bons pour écrire les analyses à partir des données produites par nos robots.

Y a-t-il d'autres utilisations pour les données que vous collectez dans le processus ZDT ?

ZDT fait beaucoup d'autres choses aussi. Nous avons créé beaucoup de fonctions pour aider les clients à augmenter leur productivité, optimiser leurs ressources de maintenance, réduire leurs efforts de support et prolonger la vie de leurs robots.

Un bon exemple est notre analyse de changement de processus. Une expérience courante pour beaucoup d'entre nous qui avons travaillé avec de l'équipement d'automatisation est d'arriver sur le site de travail et de trouver votre système ne fait pas le taux ou il fait quelque chose de différent de ce qu'il faisait la veille. Et vous demandez autour de vous et obtenez la même réponse. « Je n'y ai pas touché », ou « Personne n'a rien changé. » Sans ZDT, les gens doivent alors faire leur propre analyse pour comprendre ce qui a changé.

Avec ZDT, nos clients savent avec certitude si l'un de leurs robots a été changé parce que nous enregistrons toutes sortes de données des robots chaque jour. Quand un robot est changé, ils sauront exactement quel programme ou paramètre a été changé, avec la date et l'heure où cela s'est passé, donc ils pourront probablement déterminer qui a fait le changement, et ils connaissent aussi la valeur originale. Tout cela rend vraiment facile pour le client de remettre les choses en place très rapidement.

Mes données sont-elles sécurisées ?

Le collecteur de données ZDT, qui peut être bloqué par le pare-feu du client, chiffre les données quand elles sont envoyées à notre centre de données, et c'est un service seulement sortant.

Pensez aussi à ZDT comme en lecture seule. Nous ne pouvons voir que les informations collectées par les robots. Nous ne pouvons rien changer.

Quand FANUC dit que les utilisateurs ZDT peuvent accéder aux informations de diagnostic à travers l'entreprise, fait-il référence aux robots et non aux autres équipements de l'usine ?

Typiquement, mais nous avons en fait conçu ZDT pour que les clients puissent suivre certains de leurs équipements périphériques.

Disons que le package de câblage d'un robot inclut des conduites d'air externes et des câbles électriques qui transportent l'alimentation jusqu'à l'outillage de bout de bras. Vous pouvez associer l'usure sur le package de câblage avec les données du robot. Par exemple, après que le robot a bougé tant de milliers de degrés ou tordu son poignet tant de milliers de fois, ZDT peut notifier le client que la condition a été remplie et il peut envoyer quelqu'un pour inspecter le package de câblage.

Sans ZDT, vous pouvez effectuer la maintenance périodiquement, mais avec ZDT, vous l'inspecteriez en fonction de la façon dont le robot est utilisé. Donc, les clients optimisent l'utilisation de leurs ressources de maintenance et font de la maintenance quand c'est nécessaire et pas juste parce que tant de temps de calendrier s'est écoulé.

Aussi, bien que ZDT ne collecte pas de données d'autres équipements, FANUC se prépare à publier une technologie plus tard cette année qui est conçue pour faire précisément cela.

Comment décririez-vous le système FIELD ?

FIELD est une plateforme que nous lançons aux États-Unis cette année. Elle est conçue pour collecter des données de n'importe quel composant connecté au réseau, y compris les robots, contrôleurs de soudage, API et capteurs, et pas nécessairement l'équipement FANUC. Tout dispositif connecté au réseau dans une installation peut partager ses données avec le système FIELD, qui s'exécutera en interne dans l'usine.

FANUC met à disposition des kits de développement logiciel pour que les tiers puissent écrire des applications qui accèdent à ces données et fassent des choses qui apportent de la valeur au client. ZDT est un exemple de valeur que FANUC fournit par l'utilisation de ce type de données, mais nous pensons qu'il y a des millions de possibilités pour ce que les gens peuvent faire avec les données de l'équipement de fabrication. Le système FIELD est conçu pour rendre possible pour d'autres entreprises de développer leurs propres applications et de les vendre aux fabricants.

Il y a deux serveurs différents disponibles pour le système FIELD. L'un, le FIELD Base Pro, peut connecter jusqu'à 30 appareils. Nous supportons aussi un Serveur de Calcul Unifié de Cisco qui peut supporter jusqu'à 150 connexions d'appareils. Ils peuvent être groupés ensemble pour que l'information puisse être partagée entre les serveurs.

Il y a beaucoup de plates-formes IoT différentes, mais le système FIELD de FANUC est unique pour plusieurs avantages qu'il offre.

• Il s'exécute à l'intérieur de l'usine. Les autres s'exécutent dans le cloud, comme ZDT. Puisque les applications FIELD s'exécuteront à l'intérieur de l'usine, les applications peuvent être beaucoup plus réactives. Elles obtiennent leurs données en quasi temps réel et peuvent les analyser et prendre des décisions très rapidement. Elles ne dépendent pas non plus d'une connexion Internet.
• FANUC a rendu la plateforme FIELD entièrement ouverte. Il y aura une Association des Partenaires du système FIELD où les gens qui veulent écrire des applications ou intégrer le système FIELD dans leurs systèmes ou avec leurs appareils pourront le faire. Il n'y a aucun coût pour être membre.
• Le système peut se connecter à n'importe quel dispositif connecté au réseau. Beaucoup des autres plates-formes qui existent ne supportent que très peu de protocoles ou quelques protocoles standards, mais FANUC inclut aussi la capacité pour les fabricants de dispositifs d'écrire leur propre protocole. Donc, s'il n'y a pas de pilote existant pour connecter votre dispositif au système FIELD, vous pouvez en créer un. Et ce kit de développement est librement disponible pour les fabricants de dispositifs.

L'idée est de créer cette communauté de dispositifs et de développeurs d'applications pour faire avancer les capacités de fabrication.