FANUC lanza software de mantenimiento predictivo listo para Industria 4.0 para robótica

FANUC ha hecho realidad una de las promesas de la Industria 4.0, la de mantenimiento predictivo para equipos de fábrica, con su solución IoT Zero Down Time. ZDT se puede aplicar a cualquiera de los brazos robóticos de FANUC y sus periféricos.

Para ayudar con el resto de la automatización en una fábrica, a finales de este año la compañía de robótica pondrá a disposición el sistema FANUC Intelligent Edge Link and Drive (FIELD), una plataforma gratuita y de código abierto para que desarrolladores de terceros la usen para escribir aplicaciones que recopilarán y analizarán datos de otros equipos automatizados.

Smart Manufacturing se sentó con Joe Gazzarato, director de ingeniería de ZDT en FANUC America, para averiguar más.

Joe, ¿en qué consiste ZDT?

«ZDT» significa «Zero Down Time» (Tiempo de Inactividad Cero). Con fabricantes operando constantemente ahora, 24/7/365, tratando de satisfacer la demanda, cualquier tiempo de inactividad inesperado puede costarles producción. Con ZDT estamos monitoreando la salud mecánica, de sistema y de proceso de nuestros robots para eliminar tiempo de inactividad inesperado.

Tenemos más de 21,000 robots conectados a ZDT en más de 100 ubicaciones de clientes en 16 países diferentes.

Monitoreamos esos robots y si un problema es predicho por nuestras analíticas, nuestro sistema ZDT notificará al cliente y a nuestro equipo de servicio para que podamos abordar el problema antes de que ocurra cualquier tiempo de inactividad inesperado. Ya hemos ahorrado a los clientes más de 85 millones de dólares al identificar problemas que creemos habrían llevado a tiempo de inactividad inesperado.

¿Cómo lo lograron?

Hemos estado trabajando en ZDT por un poco más de cuatro años ahora. Comenzamos con solo 500 robots, con 50 robots en cada una de 10 ubicaciones.

Creamos software para nuestros robots que producen mensajes conteniendo datos importantes. Esos robots envían sus mensajes a un colector de datos que está dentro de la fábrica del cliente. El Colector de Datos ZDT

su trabajo es encriptar y enviar los mensajes hacia afuera a nuestro centro de datos en la nube donde se almacenan y analizan automáticamente usando programas escritos por nuestros ingenieros.

Si una de las analíticas determina que hay un problema, se envían correos electrónicos al cliente y a nuestro equipo de servicio y uno de nuestros técnicos de servicio llama al cliente para asegurar que entiendan lo que significa la alerta, cómo confirmarla y cómo abordarla. Además, si el cliente necesita asistencia, el técnico puede arreglar para que se envíen partes o soporte al sitio para que podamos abordar el problema antes de que ocurra cualquier tiempo de inactividad.

¿Qué tecnologías específicas hacen posible ZDT?

El Colector de Datos ZDT tiene requisitos de ancho de banda muy bajos. Algunas otras implementaciones alrededor de big data transmitirán datos constantemente a una tasa de milisegundos. ZDT no está diseñado así. Recolectamos menos de 500 megabytes de datos del robot en un año. Además, el colector de datos puede ejecutarse en una computadora pequeña. No requiere mucho en cuanto a recursos de cómputo.

Otra clave es nuestra infraestructura en la nube. Las herramientas que usamos para ingerir y almacenar los datos para análisis son realmente importantes. Nos aseguramos de que los datos estén organizados de una manera que los mantenga seguros cuando se almacenan y eficientes para uso por nuestros programas analíticos.

Nuestras analíticas son probablemente una de las partes más importantes de ZDT y clave para nuestro éxito hasta ahora. Están escritas por los mismos ingenieros que desarrollan nuestro software de control de robot. Ingenieros de FANUC con años de experiencia robótica han escrito los programas analíticos que miran los datos que hemos recopilado. Su experiencia en escribir software de robot los ha ayudado a volverse muy buenos escribiendo las analíticas desde los datos producidos por nuestros robots.

¿Hay otros usos para los datos que recopilan en el proceso ZDT?

ZDT hace muchas otras cosas también. Hemos creado muchas funciones para ayudar a los clientes a aumentar su productividad, optimizar sus recursos de mantenimiento, reducir su esfuerzo de soporte y extender la vida de sus robots.

Un buen ejemplo es nuestra analítica de cambio de proceso. Una experiencia común para muchos de los que hemos trabajado con equipo de automatización es llegar al sitio de trabajo y encontrar que tu sistema no está produciendo a ritmo o está haciendo algo diferente a lo que hacía el día anterior. Y preguntas alrededor y obtienes la misma respuesta. «No lo toqué», o «Nadie cambió nada». Sin ZDT, la gente entonces tiene que realizar su propio análisis para averiguar qué cambió.

Con ZDT, nuestros clientes saben con certeza si alguno de sus robots fue cambiado porque estamos registrando todo tipo de datos de los robots todos los días. Cuando un robot es cambiado, sabrán exactamente qué programa o configuración fue cambiado, junto con la fecha y hora en que sucedió, así que probablemente puedan determinar quién hizo el cambio, y también saben el valor original. Todo esto hace que sea muy fácil para el cliente volver a poner las cosas muy rápido.

¿Mis datos están seguros?

El colector de datos ZDT, que puede ser bloqueado por el firewall del cliente, encripta los datos mientras se envían a nuestro centro de datos, y es un servicio solo de salida.

También, piensa en ZDT como solo lectura. Solo podemos ver información recopilada por los robots. No podemos cambiar nada.

Cuando FANUC dice que los usuarios de ZDT pueden acceder a información de diagnóstico a través de la empresa, ¿se refiere a robots y no a otro equipo en la fábrica?

Típicamente, pero en realidad diseñamos ZDT para que los clientes puedan rastrear algunos de sus equipos periféricos.

Digamos que el paquete de vestimenta de un robot incluye líneas de aire externas y cables eléctricos que llevan energía al tooling de extremo de brazo. Puedes asociar el desgaste en el paquete de vestimenta con datos del robot. Por ejemplo, después de que el robot se ha movido tantos miles de grados o ha girado su muñeca tantos miles de veces, ZDT puede notificar al cliente que la condición se ha cumplido y él puede enviar a alguien a inspeccionar el paquete de vestimenta.

Sin ZDT, puedes realizar mantenimiento periódicamente, pero con ZDT lo inspeccionarías basado en cómo se está usando el robot. Así, los clientes están optimizando el uso de sus recursos de mantenimiento y haciendo mantenimiento cuando se necesita y no solo porque ha pasado cierto tiempo de calendario.

También, aunque ZDT no recopila datos de otro equipo, FANUC está preparando para lanzar tecnología a finales de este año que está diseñada para hacer precisamente eso.

¿Cómo describirías el sistema FIELD?

FIELD es una plataforma que estamos lanzando en EE. UU. este año. Está diseñada para recopilar datos de cualquier componente habilitado para red, incluyendo robots, controladores de soldadura, PLCs y sensores, y no necesariamente equipo FANUC. Cualquier dispositivo habilitado para red en una instalación puede compartir sus datos con el sistema FIELD, que se ejecutará internamente en la planta.

FANUC pone a disposición kits de desarrollo de software para que terceros puedan escribir aplicaciones que accedan a esos datos y hagan cosas que proporcionen valor al cliente. ZDT es un ejemplo de valor que FANUC está proporcionando a través del uso de este tipo de datos, pero pensamos que hay millones de posibilidades para lo que la gente puede hacer con datos de equipo de manufactura. El sistema FIELD está diseñado para hacer posible que otras compañías desarrollen sus propias aplicaciones y las vendan a fabricantes.

Hay dos servidores diferentes disponibles para el sistema FIELD. Uno, el FIELD Base Pro, puede conectar hasta 30 dispositivos. También soportamos un Servidor de Computación Unificada de Cisco que puede soportar hasta 150 conexiones de dispositivos. Pueden agruparse para que la información pueda compartirse entre los servidores.

Hay muchas plataformas IoT diferentes por ahí, pero el sistema FIELD de FANUC es único por varias ventajas que ofrece.

• Se ejecuta dentro de la fábrica. Otras se ejecutan en la nube, como ZDT. Desde que las aplicaciones FIELD se ejecutarán dentro de la fábrica, las aplicaciones pueden ser mucho más responsivas. Obtienen sus datos en tiempo casi real y pueden analizarlos y tomar decisiones muy rápido. Tampoco dependen de una conexión a internet.
• FANUC ha hecho la plataforma FIELD completamente abierta. Habrá una Asociación de Socios FIELD donde la gente que quiera escribir aplicaciones o integrar el sistema FIELD en sus sistemas o con sus dispositivos podrá hacerlo. No hay costo por ser miembro.
• El sistema puede conectarse a cualquier dispositivo habilitado para red. Muchas de las otras plataformas que existen soportan solo unos pocos protocolos o un par de protocolos estándar, pero FANUC también incluye la capacidad para que los fabricantes de dispositivos escriban su propio protocolo. Así que, si no hay un controlador existente para conectar tu dispositivo al sistema FIELD puedes crear uno. Y ese kit de desarrollador está disponible gratuitamente para fabricantes de dispositivos.

La idea es crear esta comunidad de dispositivos y desarrolladores de aplicaciones para avanzar aún más las capacidades de manufactura.