FANUC Lança Software de Manutenção Preditiva Pronto para Indústria 4.0 para Robótica

A FANUC tornou real uma das promessas da Indústria 4.0, a de manutenção preditiva para equipamentos de fábrica, com sua solução IoT Zero Down Time. ZDT pode ser aplicado a qualquer um dos braços robóticos da FANUC e seus periféricos.

Para ajudar com o resto da automação em uma fábrica, ainda este ano a empresa de robótica disponibilizará o sistema FANUC Intelligent Edge Link and Drive (FIELD), uma plataforma gratuita e open-source para desenvolvedores terceiros usarem para escrever aplicações que coletarão e analisarão dados de outros equipamentos automatizados.

Smart Manufacturing sentou com Joe Gazzarato, diretor de engenharia de ZDT na FANUC America, para saber mais.

Joe, do que se trata o ZDT?

"ZDT" significa "Zero Down Time". Com fabricantes rodando constantemente agora, 24/7/365, tentando atender demanda, qualquer tempo de inatividade inesperado pode custar produção. Com ZDT estamos monitorando a saúde mecânica, de sistema e de processo de nossos robôs para eliminar tempo de inatividade inesperado.

Temos mais de 21.000 robôs conectados ao ZDT em mais de 100 localizações de clientes em 16 países diferentes.

Monitoramos esses robôs e se um problema é predito por nossas análises, nosso sistema ZDT notificará o cliente e nossa equipe de serviço para que possamos abordar o problema antes que qualquer tempo de inatividade inesperado ocorra. Já economizamos mais de 85 milhões de dólares para clientes identificando problemas que acreditamos teriam levado a tempo de inatividade inesperado.

Como vocês conseguiram isso?

Temos trabalhado no ZDT por um pouco mais de quatro anos agora. Começamos com apenas 500 robôs, com 50 robôs em cada uma de 10 localizações.

Criamos software para nossos robôs que produzem mensagens contendo dados importantes. Esses robôs enviam suas mensagens para um coletor de dados que está dentro da fábrica do cliente. O Coletor de Dados ZDT

tem o trabalho de criptografar e enviar as mensagens para nosso centro de dados na nuvem onde são armazenadas e analisadas automaticamente usando programas escritos por nossos engenheiros.

Se uma das análises determina que há um problema, e-mails são enviados ao cliente e nossa equipe de serviço e um de nossos técnicos de serviço liga para o cliente para garantir que entendam o que o alerta significa, como confirmá-lo e como abordá-lo. Também, se o cliente precisa de assistência, o técnico pode arranjar para que peças ou suporte sejam enviados ao local para que possamos abordar o problema antes que qualquer tempo de inatividade ocorra.

Quais tecnologias específicas tornam o ZDT possível?

O Coletor de Dados ZDT tem requisitos de largura de banda muito baixos. Algumas outras implementações em torno de big data farão streaming de dados constantemente a uma taxa de milissegundos. ZDT não é projetado assim. Coletamos menos de 500 megabytes de dados do robô em um ano. Além disso, o coletor de dados pode rodar em um computador pequeno. Não requer muito em termos de recursos de computação.

Outra chave é nossa infraestrutura de nuvem. As ferramentas que usamos para ingerir e armazenar os dados para análise são realmente importantes. Garantimos que os dados são organizados de forma que os mantenha seguros quando armazenados e eficientes para uso por nossos programas analíticos.

Nossas análises são provavelmente uma das partes mais importantes do ZDT e chave para nosso sucesso até agora. Elas são escritas pelos mesmos engenheiros que desenvolvem nosso software de controle de robô. Engenheiros da FANUC com anos de experiência robótica escreveram os programas analíticos que olham para os dados que produzimos por nossos robôs. Sua expertise em escrever software de robô os ajudou a se tornar muito bons em escrever as análises a partir dos dados produzidos por nossos robôs.

Há outros usos para os dados que vocês coletam no processo ZDT?

ZDT faz muitas outras coisas também. Criamos muitas funções para ajudar clientes a aumentar sua produtividade, otimizar seus recursos de manutenção, reduzir seu esforço de suporte e estender a vida de seus robôs.

Um bom exemplo é nossa análise de mudança de processo. Uma experiência comum para muitos de nós que trabalhamos com equipamento de automação é chegar no local de trabalho e encontrar seu sistema não está fazendo a taxa ou está fazendo algo diferente do que estava fazendo no dia anterior. E você pergunta por aí e recebe a mesma resposta. 'Não toquei nisso', ou 'Ninguém mudou nada.' Sem ZDT, pessoas então têm que realizar sua própria análise para descobrir o que mudou.

Com ZDT, nossos clientes sabem com certeza se algum de seus robôs foi alterado porque estamos registrando todo tipo de dados dos robôs todos os dias. Quando um robô é alterado, eles saberão exatamente qual programa ou configuração foi alterada, junto com a data e hora em que aconteceu, então provavelmente podem determinar quem fez a alteração, e também sabem o valor original. Tudo isso torna muito fácil para o cliente colocar as coisas de volta muito rapidamente.

Meus dados estão seguros?

O coletor de dados ZDT, que pode ser bloqueado pelo firewall do cliente, criptografa os dados conforme são enviados para nosso centro de dados, e é um serviço apenas de saída.

Também, pense no ZDT como somente leitura. Podemos apenas ver informação coletada pelos robôs. Não podemos mudar nada.

Quando a FANUC diz que usuários ZDT podem acessar informação diagnóstica através da empresa, está se referindo a robôs e não a outros equipamentos na fábrica?

Tipicamente, mas na verdade projetamos ZDT para que clientes possam rastrear alguns de seus equipamentos periféricos.

Digamos que o pacote de vestimenta de um robô inclua linhas de ar externas e cabos elétricos que estão levando energia para o tooling de fim de braço. Você pode associar o desgaste no pacote de vestimenta com dados do robô. Por exemplo, depois que o robô moveu tantos milhares de graus ou torceu seu pulso tantos milhares de vezes, ZDT pode notificar o cliente que a condição foi atingida e ele pode mandar alguém inspecionar o pacote de vestimenta.

Sem ZDT, você pode realizar manutenção periodicamente, mas com ZDT você inspecionaria baseado em como o robô está sendo usado. Então, clientes estão otimizando o uso de seus recursos de manutenção e fazendo manutenção quando é necessária e não apenas porque tanto tempo de calendário passou.

Além disso, embora ZDT não colete dados de outros equipamentos, a FANUC está preparando para lançar tecnologia ainda este ano que é projetada para fazer precisamente isso.

Como você descreveria o sistema FIELD?

FIELD é uma plataforma que estamos lançando nos EUA este ano. É projetada para coletar dados de qualquer componente habilitado para rede, incluindo robôs, controladores de solda, PLCs e sensores, e não necessariamente equipamentos FANUC. Qualquer dispositivo habilitado para rede em uma instalação pode compartilhar seus dados com o sistema FIELD, que rodará internamente na fábrica.

A FANUC disponibiliza kits de desenvolvedor de software para que terceiros possam escrever aplicações que acessem aqueles dados e façam coisas que forneçam valor ao cliente. ZDT é um exemplo de valor que a FANUC está fornecendo através do uso deste tipo de dados, mas pensamos que há milhões de possibilidades para o que pessoas podem fazer com dados de equipamentos de manufatura. O sistema FIELD é projetado para tornar possível para outras empresas desenvolverem suas próprias aplicações e vendê-las para fabricantes.

Há dois servidores diferentes disponíveis para o sistema FIELD. Um, o FIELD Base Pro, pode conectar até 30 dispositivos. Também suportamos um Servidor de Computação Unificado da Cisco que pode suportar até 150 conexões de dispositivos. Eles podem ser agrupados para que informação possa ser compartilhada entre os servidores.

Há muitas plataformas IoT diferentes por aí, mas o sistema FIELD da FANUC é único por várias vantagens que oferece.

• Ele roda dentro da fábrica. Outros rodam na nuvem, como ZDT faz. Como aplicações FIELD rodarão dentro da fábrica, as aplicações podem ser muito mais responsivas. Elas estão obtendo seus dados em tempo quase real e podem analisá-los e tomar decisões muito rapidamente. Eles também não dependem de uma conexão de internet.
• A FANUC tornou a plataforma FIELD inteiramente aberta. Haverá uma Associação de Parceiros FIELD onde pessoas que quiserem escrever aplicações ou integrar o sistema FIELD em seus sistemas ou com seus dispositivos poderão fazer isso. Não há custo para ser membro.
• O sistema pode conectar a qualquer dispositivo habilitado para rede. Muitas das outras plataformas que existem suportam apenas alguns protocolos ou um par de protocolos padrão, mas a FANUC também inclui a capacidade para fabricantes de dispositivos escreverem seu próprio protocolo. Então, se não há um driver existente para conectar seu dispositivo ao sistema FIELD você pode criar um. E esse kit de desenvolvedor está livremente disponível para fabricantes de dispositivos.

A ideia é criar esta comunidade de dispositivos e desenvolvedores de aplicações para promover capacidades de manufatura.