Forskere fra Institut for Mekanik og Produktion ved Aarhus Universitet har i samarbejde med fire danske virksomheder udviklet udstyr, der kan overvåge produktiviteten og driftsstatus på produktionsmaskiner af ældre dato. Teknologien kan betyde, at virksomheder med ældre maskiner kan holde sig konkurrencedygtige på et fortsat mere digitaliseret marked. Omdrejningspunktet var ældre fræse-, drejemaskiner og andre spåntagningsmaskiner inden for metalindustrien.
Mange små og mellemstore virksomheder (SMV’er) i Produktionsdanmark har højt specialiserede maskiner som hjertet i deres produktionsapparat. Maskiner, som måske har flere årtier på bagen, og som er mekaniske, men som holder produktionen gående og for længst er betalt ud.
Netop disse maskiner er omdrejningspunktet i et projekt, hvor fire SMV’er, Danish Advanced Manufacturing Research Center (DAMRC) og forskere fra Aarhus Universitet (AU) har arbejdet sammen for at bringe de ældre maskiner ind i den digitale tidsalder med de konkurrencemæssige fordele, det medfører.
-Mange SMV’er er centreret omkring klassiske, ældre maskiner, der har kørt i måske 50-60 år. Maskinerne er ofte bygget med et meget specifikt formål og til en særlig niche, og på den måde er de med til at holde virksomheden konkurrencedygtig. Imidlertid har vores manglende evne til at overvåge disse maskiners ydeevne og driftsstatus efterladt vitale videnshuller, som vi har brug for at fylde, hvis virksomhederne skal forblive konkurrencedygtige i en mere digital og grøn fremtid, siger lektor Devarajan Ramanujan, der leder projektet ved Institut for Mekanik og Produktion, Aarhus Universitet. Han fortsætter:
-I projektet “Digitalizing Classic Machinery for Industry 4.0” har vi haft fokus på, hvordan vi kunne integrere digitale teknologier i de ældre maskiner, så vi får mulighed for at overvåge dem, indsamle data og forbedre driften.
Projektet, der er støttet af EU’s Regionalfond og Region Midtjylland, blev til på initiativ fra DAMRC og AU. Omdrejningspunktet var ældre fræse-, drejemaskiner og andre spåntagningsmaskiner inden for metalindustrien.
-Produktionsvirksomhederne kan selvfølgelig vælge at købe nye maskiner, der har digital overvågning indbygget, men der er mange penge at spare, hvis man i stedet kan digitalisere de ældre og ofte velfungerende maskiner. Projektet har vist nye veje til, hvordan vi holder landets produktionsvirksomheder konkurrencedygtige og fastholder arbejdspladser i Danmark, fortæller Charlotte Frølund Ilvig, der er Chief Project Manager hos DAMRC.
Et unikt samarbejde med markedspotentiale
Fire SMV’er har sammen med forskerne kastet tid og energi i projektet, nemlig techvirksomhederne Micro Technic og REEFT, produktionsvirksomheden Niebuhr Gears og servicevirksomheden Bast & Co.
Mens AU stod for at konfigurere et integreret sensorsystem bestående af flere typer sensorer, arbejdede forskerne tæt sammen med Micro Technic om at udvikle avancerede algoritmer, der kombinerede data fra sensorerne. Dermed blev det muligt at måle på en række KPI’er defineret af den enkelte virksomhed i forhold til produktivitet og drift.
-Vores bidrag til projektet handlede dels om at opsamle sensordata med vores dataloggere og dels om at skabe værdi i data. Sensordata i sig selv fortæller os ingenting, men med det software, som vi og AU udviklede i projektet, og som kører på vores udstyr, fik vi mulighed for at sætte data i forhold til hinanden. Og det gjorde os i stand til at sige noget om, hvilken tilstand en given maskine er i, siger Anders Qvistgaard Sørensen, der er R&D Manager hos Micro Technic.
Hos Bast & Co., der er specialiserede i reparation og vedligehold af produktions- og værktøjsmaskiner, har servicechef Kim Dejbjærg været glad for at deltage i projektet.
-Koblingen af forskere, udviklere og vores folk på gulvet har været en god kombination. Vores operatører har jo alle erfaringerne, mens forskerne kan se tingene lidt fra oven og kommer med den teoretiske viden om, hvordan tingene fungerer. Når man kobler det med vores mere praktiske tilgang, får man noget helt unikt, og det har været vildt spændende at være med til, siger Kim Dejbjærg.
Den indstilling deles af Devarajan Ramanujan.
-Som forsker er det vigtigt at holde folk i midten af teknologien, så vi ikke bygger løsninger uden dem, der har arbejdet med maskinerne i årtier. Operatørerne ved, hvordan maskinen opfører sig før et nedbrud, at den bliver varm på en bestemt måde, eller siger en særlig lyd f.eks. Den viden har vi brug for, når vi konfigurerer vores sensorer, så vi har brug for alle – lige fra forskere til operatører – for at lykkes, siger han.
Resultaterne fra projektet er tilgængelige for de SMV’er, der ønsker at arbejde videre med dem. Og potentialet for en kommerciel løsning burde være til stede:
-Projektet har vist, at det er muligt at få data ud af de gamle maskiner, og det giver jo store muligheder for at overvåge noget, vi ikke kunne overvåge før. Der findes mange af de gamle mekaniske maskiner rundt omkring, så den her teknologi kunne godt gå hen og blive stor for os, der kan se en fordel i forebyggende vedligehold og planlagt produktionsstop, siger Kim Dejbjærg.
Fleksibilitet med færrest mulige omkostninger
En kerneambition i projektet har været at holde omkostningerne på de digitale løsninger nede for at sikre, at de ville være tilgængelige for netop SMV’er.
-I projektet har vi arbejdet med at konfigurere billige standardsensorer, så de passer til den enkelte virksomheds behov i forhold til at måle sundheden og produktiviteten på de gamle maskiner. På samme måde valgte vi at arbejde med at kombinere meget billige standardsensorer på hver maskine i stedet for at udvikle en løsning baseret på en enkelt sensor, der kan måle en specifik funktion med høj nøjagtighed. Sådanne sensorer med høj opløsning kan være ti til hundrede gange dyrere, siger Devarajan Ramanujan.Softwarevirksomheden REEFT stod for at visualisere den data, der blev indsamlet af sensorerne:
-Vi deltog i projektet, fordi vi mener det er vigtigt at udbrede hvilket potentiale, der findes i digital dataopsamling og visualisering af data, også på ældre maskiner. Da software til dataopsamling indgår i REEFTs vækststrategi, indgår erfaringer og resultater fra projektet også i denne, fortæller Camilla Blicher Skov Andersen, der er salgschef hos REEFT. Projektet har desuden resulteret i, at REEFT og Micro Technic i dag har udviklet et godt samarbejde:
-I løbet af projektet fik vi skabt et interface, der tillader os at sende data over til REEFT, hvilket har resulteret i, at vores dataloggere i dag er et fast element i deres løsning. Dermed er REEFT i dag en god samarbejdspartner, som vi er rigtig glade for, siger Anders Qvistgaard Sørensen.
Om Digitalizing Classic Machinery for Industry 4.0
Formålet med projektet var at anvise veje til at integrere digitale teknologier i danske produktionsvirksomheder, så de får bedre muligheder for datadrevet beslutningstagning, overvågning og vedligeholdelse. Derved undgår virksomhederne at skulle erstatte velfungerende klassiske maskiner med nye dyre digitale maskiner, hvilket kan bidrage dem til at holde dem konkurrencedygtige på dagens marked.
De fire medvirkende SMV’er var:
• Niebuhr Gears
• Bast & Co
• REEFT
• Micro Technic
Derudover medvirkede Danish Advanced Manufacturing Research Center (DAMRC) i en primært koordinerende rolle. Bidragydere fra Aarhus Universitet omfatter desuden Ahmad Madary, Till Böttjer og Andrés Pastor Padilla.
