Sådan kommer du i gang med sensor-data i produktionen

Det er lettere end nogensinde at installere trådløse sensorer i produktionen og komme igang med at indsamle data på få timer. Flere industri-eksperter anbefaler, at produktionsvirksomheder tager små skridt og prøver sig frem.

Sådan kommer du i gang med at bruge sensordata

Billedtekst: Virksomheder kan på få timer komme i gang med at indsamle og analysere data fra produktionen med trådløse sensor-kit.

Big data er måske et af de mest hypede fænomener for tiden. Begrebets popularitet har ifølge Google været på himmelflugt de sidste fem år, siden det begyndte at vinde frem i 2011.

Men som med de fleste trends, så tager det tid, før det finder sin almene udbredelse - ikke mindst blandt de danske produktionsvirksomheder. Således var det i 2014 kun ni pct. af de danske industrivirksomheder, der brugte big data-analyse ifølge Danmarks Statistik.

Efter at have deltaget i konferencen Open Lab Day fra industrinetværket MADE, der netop handler om big data og digital omstilling af produktionen i Danmark, står det klart, at der er lang vej at gå endnu. Flere af deltagerne - heriblandt forskere - pointerede, at især de mindre og mellemstore danske produktionsvirksomheder (SMV) endnu mangler at komme i gang med at indsamle og analysere sensor-data fra produktionen.

»Det bliver hurtigt et kæmpe projekt, når vi som mindre virksomhed både skal løse opgaver som data-indsamling, finde måleudstyr, analysere og præsentere data samt lave forandringsproces i virksomheden,« siger direktør for MEC, Dan Larsen, der også deltog i arrangementet.

MEC producerer hvert år 10-12 millioner trykknapper til alt fra kaffemaskiner til elevatorer og er med sine 50 medarbejdere et godt eksempel på en mellemstor dansk produktionsvirksomhed, som for nylig har taget hul på data-indsamlingen.

Kom i gang med det samme
At det kan virke overvældende for især SMV’er at komme i gang, bekræftes ikke kun af Dan Larsen. Flere deltagere til Open Lab Day, heriblandt professor Charles Møller fra Aalborg Universitet, påpeger, at det handler om at tage små skridt og lære løbende frem for at vente på, at den perfekte teknologi er der.

For MEC startede det med at købe nogle sensorer, kable dem op og få signaler ind fra produktionen.

»Vi tror på en model med at tage det i små skridt og bruge fortjenesten af de forbedringer, vi laver, til at lave nye forbedringer,« siger Dan Larsen.

En af virksomhedens udfordringer er at sikre sig, at trykknapperne har den rette modstand, når man trykker på dem. Til det formål valgte de en trykmåler med kvartskrystal fra Kistler, der også bliver brugt i Formel 1-biler til lynhurtigt at foretage målinger i en hastighed ned til hundrededele af et sekund.

For NEC er det netop nødvendigt med sensorer, der kan foretage så hurtige og præcise målinger, når der hver uge kommer cirka 300.000 trykknapper igennem produktionen.

»Vi har tæt på realtids-målinger nu. Det hjælper operatøren, så han kan skifte et element ud, hvis det er ved at gå uden for tolerance-tærsklen,« siger Dan Larsen og fremhæver en anden afledt effekt af dataindsamlingen:

»Modsat tidligere kan vi nu se på vores måledata, når materialeleverandørerne ikke overholder specifikationerne.«

Samlede sensor-pakker i fremmarch
MEC måtte selv udvikle en løsning til at indsamle og analysere data, da virksomheden anskaffede sig sensorerne for fire år siden.

»Det er en langvarig proces, når vi laver det hele selv. Det trækker tænder ud, men har været en nødvendighed, fordi vores maskinerne er så specialiserede,« siger production program manager for MEC, Kåre Bøg.

Siden er der kommet løsninger til, som virksomhederne i mindre grad selv behøver at udvikle. Til Open Lab Day-konferencen blev fremvist flere eksempler på færdige pakke-løsninger med sensorer og software, som produktionsvirksomheder kan bruge til hurtigt at komme i gang med at indsamle data.

Det kan nemlig især være en udfordring at komme i gang med sensorer og ny styring af produktionen, hvis man skal lave for store indgreb i maskinerne, lyder budskabet fra ledende partner i konsulentvirksomheden Emendo Finn Hunneche. Han har blandt andet været med til at få den danske ølproducent Royal Unibrew til at komme i gang med at indsamle og analysere sensordata fra produktionen. Udfordringen var netop, at Royal Unibrew ikke havde mulighed for at stoppe produktionen i en måned for at installere ny styring.

I stedet fik ølproducenten installeret en række eksterne sensorer forbundet til en cloud-løsning uden at ændre på produktions-opsætningen. På den måde får operatørerne blandt andet indsigt i hastigheden på produktionsbåndet i realtid og kan således med det samme observere effekten af ændringer i produktionen.

Metoden med at bruge små og indsatsklare sensor-kit er især anbefalelsesværdig for virksomheder med ældre produktionsudstyr ifølge Internet of Things-rådgiver hos Affecto Kim Nikolajsen.

»Hvis man skal have data ud fra et produktionmiljø, så brug den base du har der. Så hvis de findes i PLC’en, så tag udgangspunkt i den,« siger han og fortsætter:

»Mange ældre maskiner har ikke data til rådighed, og så giver det mening at bruge trådløst IoT-udstyr,« siger han.

Sensorer i rivende udvikling
En af de store drivkræfter bag data-revolutionen, er især den hastige udvikling af sensorer. I dag kan man således få en pakke med fire sensorer på størrelse med en femkrone til omkring 100 kroner ifølge Kim Nikolajsen. Og hvor de for få år siden kunne køre i nogle måneder på et batteri, holder de gerne to år i dag.

Sensorerne skal herefter typisk forbindes med en hub, der indsamler data og sender dem videre til en cloud-løsning.

Her er det som produktionsvirksomhed vigtigt at gøre sig nogle overvejelser over sine behov, før man køber ind. Eksempelvis kan der være forskel på, hvilken protokol til dataoverførsler mellem sensorer og hub der passer til produktionen.

Bluetooth er ifølge Kim Nikolajsen den protokol, der er mest udviklet i øjeblikket. En af dens fordele er, at den kan sende data med meget lavt energiforbrug og således få batteridrevne sensorer til at holde længe.

Omvendt fungerer protokollen mindre godt til højhastighedsproduktion ifølge Finn Hunneche. Teknologien kan nemlig få sensorerne til at ‘sove’ for at spare energi, og dermed kan de have svært ved at reagere hurtigt nok, når der - som i MEC eller Royal Unibrews tilfælde - kommer mange enheder igennem produktionsbåndet.

»Hvis man vil følge en højhastighedsproduktion, er man nødt til at være live på,« siger Finn Hunneche.

Brug standard-løsninger
Første skridt udi brugen af big data var for MEC at installere sensorer og indsamle data. Næste skridt er ifølge Dan Larsen at bruge data aktivt til at forebygge fejl automatisk og dermed erstatte en del af operatørens manuelle arbejde.

Når data fra tryk-sensorerne indikerer, at et produktionselement er på vej ud over tolerance-tærsklen, kræver det nemlig stadig manuel indgriben. Operatøren går således hen og justerer produktionen, så trykknapperne igen får den rette modstand.

»Hvis vi kan lave et feedback-loop til autokorrektion, så kan vi tage operatøren ud,« siger Dan Larsen og påpeger, at det blandt andet kræver at tage servostyringsteknologi i brug.

»Mange taler om opsamling og præsentation af data, men hvis det skal rykke noget, så skal du kunne styre noget andet med data,« siger han.

Virksomheden leder i øjeblikket efter den rette platform til at få struktureret og præsenteret data. Her er det ifølge Dan Larsen vigtigt at vælge en standard-platform i en vis størrelse.

»Ellers er risikoen at stå med løsning, man er alene om,« siger han.

Samme budskab lyder fra Finn Hunneche omkring valget af cloud-løsning. Han anbefaler således, at man vælger en stor standard-platform som Amazon Web Services, fordi de især har erfaringen til at håndtere store datamængder.

»Nogle tænker, at de godt selv kan finde ud af at lave databaser. Men hvad gør de, hvis der kommer 100.000 målinger ind samtidig? Det kræver viden omkring peaks, kø-teori osv. Det har Amazon og de andre allerede håndteret,« siger han.