Monitorización inteligente en Loire Gestamp

Ayudamos a Loire Gestamp a detectar e identificar patrones de funcionamiento anómalo que influyan en su proceso de producción


Reto

Loire Gestamp, uno de los principales fabricantes de prensas hidráulicas para automoción a nivel mundial, estaba interesado en analizar y caracterizar el funcionamiento de las bombas auxiliares de las prensas que fabricaba, para poder detectar e identificar patrones de funcionamiento anómalo que pudieran influir negativamente en la eficiencia de sus instalaciones de estampación en caliente, en la calidad de su producción y en las paradas no planificadas de sus prensas. Su objetivo final era poder detectar e identificar anomalías, de manera anticipada, que les permitiera aplicar estrategias de mantenimiento predictivo efectivas.

Proyecto

Nuestra propuesta se ha centrado en alcanzar estos tres objetivos:

  • Detectar las anomalías de funcionamiento de las bombas auxiliares.
  • Identificar el origen probable de cada anomalía.
  • Implementar una aplicación para el análisis automático, ciclo a ciclo, del funcionamiento de las prensas empleando una plataforma de IIoT (Industrial Internet of Things).

El sistema de supervisión y diagnóstico que hemos desarrollado, con la colaboración del grupo de investigación de la UPC MCIA Research Center (Motion Control & Industrial Applications), se ha basado en procedimientos de análisis de variables accesibles en la máquina. Estos procedimientos están soportados por técnicas de procesado avanzado de señales y técnicas de inteligencia artificial. Los procedimientos diseñados permiten, por una parte, caracterizar el estado actual de operación de la bomba y, por otra, detectar e identificar patrones de fallo percibidos durante el funcionamiento de la bomba a lo largo del tiempo.

Para la implementación de la solución final, tanto para la ingesta de datos de las señales de las prensas, como para el despliegue de las técnicas de analítica avanzada, hemos utilizado la plataforma IIoT MIIMETIQ de Nexiona. Sobre esta plataforma hemos desarrollado:

  • La ingesta de datos de las señales de las prensas objeto de estudio.
  • Todas las operaciones de auditoría de calidad de datos, segmentación y filtrado para generar los datasets que alimentan los algoritmos de diagnóstico.
  • La implementación de los algoritmos de analítica avanzada e inteligencia artificial empleados en el proyecto.
  • La aplicación de visualización final de resultados, llamada STELA, que sintetiza la información de 30 señales de las prensas con frecuencias de muestreo de 100 ms en unos gráficos de interpretación muy sencillos para operarios de planta y algo más completos para ingenieros de planta y analistas de datos.

Resultados

En este enlace te mostramos la memoria descriptiva de todo el proyecto.

Los beneficios más significativos que este proyecto ha proporcionado a Loire Gestamp son:

  • Loire Gestamp dispone de una herramienta que le permite analizar/supervisar de manera automática y desasistida centenares de miles (o millones) de ciclos de producción, e identificar rápidamente los ciclos anómalos y analizar las causas probables de las afectaciones, tanto mediante el análisis forense como mediante el análisis en tiempo real.
  • La aplicación STELA, desarrollada sobre la plataforma MIIMETIQ de Nexiona, permite a los operarios de las prensas, a los supervisores de planta, a los equipos de preparación de prensas y a los ingenieros de planta detectar rápidamente anomalías en las configuraciones de las prensas, independientemente de la referencia del fabricante y de la prensa supervisada. También les permite visualizar los resultados con una interfaz simple, orientada al operario de planta, y una interfaz detallada, orientada al ingeniero de planta o al científico de datos.
  • Loire Gestamp tiene la capacidad de identificar tempranamente problemas propios de la bomba auxiliar en caso de funcionamiento anómalo.

Stela