Optimér processer og bevar ressourcer samtidig

Ved første øjekast er Bad Pyrmont en idyllisk by i Weserbergland regionen i Tyskland med omkring 20.000 indbyggere. Men med Phoenix Contacts PLCnext Factory er spa-byen også hjemsted for en moderne fabrik til automationsteknologi. Her testes og anvendes nye teknologier og løsninger inden for ”Digital Factory” baseret på Industry 4.0 og en fuldstændig undgåelse af CO2-udledning – et koncept kendt som net-zero. Progressiv digitalisering spiller også en vigtig rolle i automationsteknologi. Data fra produktionsprocesser skal anskaffes, indsamles og bearbejdes. Det er kun gennem datagennemsigtighed, at processer kan optimeres, og ressourcer kan bevares. Resultatet er en generel forbedring af udstyrets effektivitet. 

Minimalt invasiv indsamling af energi- og procesdata

Dataindsamling er afgørende for fremtidig rentabilitet for en virksomhed. Det gælder eksisterende systemer såvel som nye produktionsanlæg. Som en del af sin omfattende Digital Factory Now løsning giver Phoenix Contact svar på aktuelle udfordringer ved implementering af digitalisering. Brugere guides trin for trin – fra den intelligente, holistiske indsamling af energidata over sikker kobling og automation af processer til AI-baseret dataanalyse, cloudforbindelse og Smart Services. Data Collection Boxes er placeret på maskinerne og systemerne i PLCnext Factory. De indsamler omfattende energi- og procesdata på en minimalt invasiv måde uden at påvirke den igangværende drift. Systemets CE-konformitet påvirkes ikke. Der er derfor ikke noget behov for recertificering. Erfaring viser, at kun 3-5% af sensor- og aktuatordata skal forbindes til boksen for omfattende kortlægning af processerne. Den indsamlede data beriges med yderligere information og bearbejdes af en AI-baseret læringsalgoritme. 

Fordelen ved en Data Collection Box er, at den også kan integreres i eksisterende produktionsanlæg. Brugere kan vælge mellem standard bokse eller tilpassede varianter. Tilpasningen er ikke begrænset til hardware; den omfatter også softwaren. I mange tilfælde skal dette blot parametreres og ikke programmeres, hvilket reducerer arbejdsindsatsen væsentligt. Data Collection Box er designet til dataindsamling i OT-området. Takket være det modulære design, kan den udvides hurtigt og nemt. IIoT framework muliggør dataudveksling over OT (Operation Technology). Framework kan anvendes til at tilgå alle almindelige IT- eller cloudsystemer med henblik på grænseløs kommunikation. 

Enkel løsning til at lave machine learning modeller

Store mængder data, som skal analyseres, genereres i Digital Factory. Det næste trin er at bruge denne data som grundlag for informerede beslutninger om egnede tiltag. Sammenlignet med manuel dataevaluering tilbyder analyser baseret på machine learning mange fordele. Med MLnext tilbyder Phoenix Contact en enkel løsning til at lave og implementere machine learning modeller til produktion. Det, der gør denne smarte metode speciel, er skalérbarheden fra individuelle maskiner over hele systemer til den komplette produktionsproces. På den måde kan der implementeres automatiske optimeringsprocesser, som sikrer stabile processer og dermed minimerer stilstandstid. Anvendelsen af MLnext har øget produktiviteten med 10% i PLCnext Factory. 

Omfattende adgangsbeskyttelse med 360o sikkerhed

Hvad angår dataindsamling, er adgangssikkerheden for den indsamlede data og overførselsstierne ekstremt vigtige. Udover den konstante risiko for hackerangreb er der forskellige juridiske regler, der beskytter din virksomhed mod cyberangreb. Eksempelvis stilles maskinbyggere overfor det nye Maskindirektiv og Cyber Resilience Act. NIS2 direktivet gælder for operatører af store fabrikker og kritisk infrastruktur. Den aktuelle udfordring med mange af disse love og regulativer er, at en harmoniseret standard for implementering endnu ikke er tilgængelig. Man kan imidlertid godt gå ud fra, at den internationalt førende OT-sikkerhedsstandard IEC 62443 vil spille en afgørende rolle. Den fungerer derfor som skabelon for de harmoniserede standarder, der lige nu er under udvikling. 

Derfor er Phoenix Contacts egne aktiviteter inden for cyber security rettet ind efter IEC 62443. Et 360o sikkerhedskoncept er udviklet baseret på denne standard, som dækker alt fra produktsikkerhed og design af sikre netværkskoncepter til træning af ansatte. De vigtige dele af konceptet er allerede blevet certificeret og godkendt af TÜV som uafhængig instans. Det omfatter den sikre produktudviklingsproces efter IEC 62443-4-1 samt nogle komponenter – som f.eks. PLCnext Control controllere og FL mGuard sikkerhedsroutere – efter IEC 62443-4-2. Certificeringerne understøttes af et blueprint til fjernvedligeholdelse efter IEC 62443-3-3 og design af sikre automationsløsninger efter IEC 62443-2-4. 

Udover valg af sikre komponenter kræver netværksdesign meget opmærksomhed. Eksisterende aktiver skal være kendte, risici og trusler skal vurderes og særlig vigtige aktiver skal beskyttes. Data Security Box fra Phoenix Contact anvendes i PLCnext Factory til at muliggøre brugervenlig og sikker datakommunikation til netværkssegmentering. Derudover tilbyder Phoenix Contact træning for at uddanne de respektive virksomheders ansatte om potentielle farer. Yderligere håndterer automationsspecialistens certificerede sikkerhedseksperter designet af hele netværket.  

Yderligere reduktion af energiforbrug baseret på sektorkobling

Fuldstændig transparens for alle energidata gør det muligt at opnå bæredygtige mål på en mere pålidelig og verificérbar måde. Det er trods alt kun ved at vide, hvor specifikke ressourcer anvendes i værdikæden, at der kan laves tiltag til at minimere forbrug og optimere processer. Indsamling og bearbejdning af energidata er derfor et vigtigt skridt på vejen mod klimaneutral produktion. 

I PLCnext Factory er i alt 66.500 målepunkter installeret, som indsamler, grupperer og analyserer data i realtid. Det gør det ikke kun muligt at opdage små uregelmæssigheder i produktionen omgående, så de kan udbedres – først og fremmest giver det relevant information, så processen gøres effektiv og bæredygtig. Phoenix Contact bruger også sektorkobling til at reducere energiforbruget. Konceptet forbinder energi, industri, infrastruktur og mobilitet. Gennem innovativ kontrol af energiflows er energiforbruget mere effektivt, og virksomheden gør fremskridt i at opnå en net-zero fabrik. 

Mere information:

www.phoenixcontact.com/da-dk/industrier/digital-factory