Comissionamentos virtuais & digitalização do TIASistema operativo assente na nuvem para a...

Digitalização na IndústriaComissionamentos virtuais & digitalização do TIA

Francisco Correia

siemens.pt/futurodaindustria

Restricted © Siemens AG 2018

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 2 Francisco Correia | DI FA

Agenda

1Introdução à Digitalização• Requisitos do Mercado

• Transformação Digital1

Soluções Siemens i4.0• Digital Twin para toda a cadeia de Valor

• MindSphere – Sistema Operativo IoT

• Referência Fábrica em Amberg

2

Fábricas do Futuro• TIA Use cases

• Comissionamento Virtual

• iExperience Center 4.0

3

Page 2

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 5 Francisco Correia | DI FA

Das Páginas

Amarelas …

Do táxi …

Do suporte físico …

Os novos modelos de negócio da era digital estão

a alterar profundamente mercados inteiros

… a novos modelos de

Mobilidade

… ao Marketplace

… ao E-book … ao Streaming

Da livraria …

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 6 Francisco Correia | DI FA

Ontem

Indústria Convencional

Alarmes centralizados

Aplicações móveis descentralizada

Automação total e manutenção

preditiva

Amanhã (Hoje)Indústria Digital

Cibersegurança e serviços remotos

Interoperabilidade entre processos

Processos manuais com

manutenção reactiva e

preventiva

Ilhas de automação segregadas

Alarmes dispersos

Sistemas obsoletos e proprietários

Processos pouco transparentes

Segurança industrial de

operadores e máquinas

Transparência de processos

Integração horizontal e vertical

Os novos modelos de negócio da era digital exigem

novos processos e melhores instrumentos de operação

A Digitalizaçãoaltera tudo

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 8 Francisco Correia | DI FA

Design deprodutos

Planificação da produção

Engenhariade produção

Execuçãoda produção

Serviços

Conceitoda máquina

Engenhariada máquina

Colocação em funcionamento da máquina

Operação damáquina

Serviços à máquina

Visão do fabricantedo produto

Visão doconstrutor damáquina

A abordagem holística da Siemens para integrar e digitalizar toda a

cadeia de valor ...

Para fabricante do

produto e construtor

da máquina

Várias possibilidades

de início

Instalações existentes

ou novas

Interfaces normalizadas

e abertas

Fornecedores e logística

Plataforma de colaboração: Teamcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 9 Francisco Correia | DI FA

Fornecedores e logísticaFornecedores e logística

Plataforma de colaboração: Teamcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 10 Francisco Correia | DI FA

… criando um poderoso duplo

digital

Previsão do desempenho

do produto e da produção

Realização de

cenários hipotéticos

Redução do número

de protótipos físicos

Cumprimento dos

requisitos do cliente

Fornecedores e logística

Plataforma de colaboração: Teamcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 11 Francisco Correia | DI FA

Fornecedores e logística

Plataforma de colaboração: Teamcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 12 Francisco Correia | DI FA

Esta era industrial apresenta novos desafios

para responder às exigências do mercado…

Velocidade Flexibilidade Qualidade Efficiência

Cibersegurança - Encriptação | Firewalls | Separação de Redes | Patch | Monitor

Novos modelos de negócio - Contínua monitorização e optimização de toda a cadeia de valor

DigitalTwin

de todaa cadeiade valor

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 14 Francisco Correia | DI FA

O único Digital Twin verdadeiramente contínuo

Digital Twindo produto

Máquina virtual

Projetar, simular e verificar máquinas

digitalmente – incluindo mecânica,

propriedades multifísicas, eletrónica

e gestão de software.

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 15 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin do produto – Máquina virtual

Avaliação fácil dos diferentes conceitos da máquina

NX Mechatronics Concept Designer

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 16 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin do produto – Máquina virtual

Simulação do ComportamentoFísicoSimcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 17 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin do produto – Máquina virtual

Gestão de todos os dados de planeamento e de produto num único ambiente

Teamcenter

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 18 Francisco Correia | DI FA

O único Digital Twin verdadeiramente contínuo

Digital Twindo produto

Máquina virtual

Planeamento digital, simulação,

previsão e otimização dos

processos de produção –

incluindo geração de código

PLC e colocação em

funcionamento virtual

Verificação

Especificação

Digital Twinda produção

Produção virtual

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 19 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin da produção – Produção virtual

Seleção e configuração rápida, simples e inteligente de produtos de automatização

TIA Selection Tool

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 20 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin da Produção

Validação do código de Automação no mundo virtual

Mechatronics Concept Designer, SIMIT, PLCSIM Advanced, TIA Portal

Gémeo digital doSIMATIC S7-1500

SINUMERIK 840D sl

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 21 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin da produção – Produção virtual

Simulação e otimização dos conceitos de linha de produção para garantir a produtividade e evitar congestionamentos.

Tecnomatix Plant Simulation

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 22 Francisco Correia | DI FA

Simluação das condições de trabalho para humanosTecnomatix Process Simulate

Digital Twin da produção – Produção virtual

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 23 Francisco Correia | DI FA

Simulação de processos e senários de operação para formação e treinoCOMOS Walkinside

Digital Twin da produção – Produção virtual

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 24 Francisco Correia | DI FA

O único Digital Twin verdadeiramente contínuo

Duplo digital do produto

Máquina virtual

Verificação

Especificação

Duplo digital da produção

Produção virtual

Comandar de forma

eficiente e segura

os processos de

produção com

Totally Integrated

Automation e

SIMATIC IT.

Produção realda máquinaAutomatizaçãoColocação em

funcionamento

Validação

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 25 Francisco Correia | DI FA

Engenharia e comissionamentorápidos e eficientesTotally Integrated Automation Portal, SIMATIC, SINUMERIK, SIMOTION, SIMOTICS, SINAMICS, SIRIUS

SIMATIC S7-1500

SINUMERIK 840D sl

Digital Twin do desempenho –

Produção real da máquina (Automatização)

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 26 Francisco Correia | DI FA

Digital Twin do desempenho –

Produção real da máquina (Automatização)

Realização de designs revolucionários com Additive Manufacturing

Controlo de robôs com SINUMERIK e SIMATIC

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 27 Francisco Correia | DI FA

Crie interfaces imersivos para monitorização de KPIs, tenhamanutenções e processos guiadosatravés de realidadeaumentada

Digital Twin do desempenho –

Produção real da máquina (Automatização)

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 28 Francisco Correia | DI FA

Melhoria contínua do produto e da produção

no mundo real

Duplo digital do produto

Duplo digital da produção

Duplo digital do desempenho

Máquina virtual

Produçãovirtual

Máquinareal em operação

Produção realda máquinaAutomatização

Verificação Validação

EspecificaçãoColocação em

funcionamento

Melhor resultado possível

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 29 Francisco Correia | DI FA

Melhoria contínua do produto e da produção

no mundo real

Duplo digital do produto

Duplo digital da produção

Duplo digital do desempenho

Máquina virtual

Produçãovirtual

Máquinareal em operação

Produção realda máquinaAutomatização

Plataforma de colaboração: Teamcenter

Verificação Validação

Especificação Colocação em

funcionamento

Melhor resultado possível

Otimização contínua

Informações do desempenho via MindSphere

MindSphereSistema operativoabertoe baseado

nanuvempara a internet das coisas

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 31 Francisco Correia | DI FA

Todos utilizamos tecnologias “Cloud” nas nossas vidas

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 32 Francisco Correia | DI FA

MindSphere

Sistema operativo assente na nuvem para a internet das coisas

MindSphere Store - Loja de aplicações online

• Use Apps da Siemens, parceiros ou desenvolva as suas

• Obtenha transparência de processos e ferramentas analíticas

• Modelo de negócio por subscrição mensal

MindSphere - Bases de Dados e Desenvolvimento

• Interface aberto para desenvolvimento de aplicações

específicas para os processos dos clientes

• Várias opções Cloud: AWS, Azure (private cloud), AliBaba

MindConnect - Aquisição de dados de campo

• Standards de conectividade abertos, ex. OPC UA

• Ligação “plug-and-play” a equipamentos da Siemens ou de

terceiros

• Ligação segura e dados encriptados via 256 bit SSL/TLS

MindSphere

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 33 Francisco Correia | DI FA

MindConnect

Function Blocks

MindConnect

GatewaysOpen Gateways

SCADA

Enterprise IT, know how e infraestrutura

Vo

lum

e d

e d

ad

os

MindSphere

Gestão Cloud Gestão Edge

Device

Management

(Remote

Configuration)Mind Apps Edge Apps

App Store

Edge

DevicesEdge Apps

Data exchange

+Device/App

Management

AI (S7-1500TM NPU)

AI (Edge Apps)

Digitalização Vertical

Diferentes abordagens baseada em camadas

Dispositivos de campo

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 36 Francisco Correia | DI FA

Cálculo e visualização de indicadores de desempenho para otimizar as máquinas

Aplicação SIMATIC MindSphere –

Performance Insight

Duplo digital do desempenho –

Máquina real em operação

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 38 Francisco Correia | DI FA

SIMATIC Notifier

Notificações inteligentes em dispositivos móveis

Functionalidades

▪ Veja os seus avisos, alarmes e

notificações configurados, através

de um interface simples e de fácil

utilização em plataformas móveis

▪ Utilize os alarmes para rastrear as

condições de operação das suas

máquinas em todo o mundo

▪ Aceite notificações de manuten-

ção de máquinas para informar

os seus colegas que você

assume o serviço

▪ Configure facilmente novos

alarmes com base nos dados

armazenados do MindSphere

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 39 Francisco Correia | DI FA

Gestão de Energia

no MindSphere

• Transparência de energia de acordo

com a ISO 50001

• Medidas de otimização baseadas em

indicadores de performance

• Transparência em relação aos custos

de consumo de energia

• Fácil de usar Dashboard baseado em

Widget com análise básica integrada

• Definição simples de indicadores de

performance

• Correlação entre dados de energia e

processos, operações, dados

climatéricos, etc…

SIMATIC Energy Manager

Para compreender, gerir e optimizar os seus custos de energia

Functionalidades

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 40 Francisco Correia | DI FA

• Rápida~1 Milhão de produtos SIMATIC

produzidos mensalmente

• Flexível+ 1200 materiais diferentes no TeamCenter

+ 60.000 clientes a nível mundial

+ entregas em 24 horas

• Qualidade~10 dpm corresponde a uma qualidade

de processo de 99,999% – dia após dia

≤60% menos tempo de colocação de funcionamento de novas máquinas

+27% mais produtividade da pré-montagem mecânica

Exemplo indústria 4.0

Fábrica da Siemens Amberg, perfeição e produtividade

TIA Use CasesVirtual Commisionning

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 46 Francisco Correia | DI FA

1 Automatic execution of engineering tasks

2 PLM integration to automation engineering

3 Efficient cloud based engineering

4 Virtual commissioning

5 Integrated Energy Management

6 Machine and plant security

7 Data acquisition for Cloud Services

8 Industrial Communication

9 Line integration

10 Integrated engineering of kinematics

11 Virtual training

12 Automation planning

13 Collaborative automation design

14 Edge computing

15 RFID-enabled supply chain management

16 Analysis of drive data

Cloud-based, open IoT operating system: MindSphere

Third party applications

Suppliers and logistics

Collaboration platform: Teamcenter

ServicesProduction

execution

Production

engineering

Production

planning

Product

design

TIA Digi Use Cases para o Digital Enterprise

1

2

345

6

78

9

10

11

12

14

1315

16

Page 46

TIA Digi Use Cases

www.siemens.com/tia

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 47 Francisco Correia | DI FA

TIA Digi check – TIA Avaliação Online

Page 48

Page 48 Nome | Área

Exemplo de optimização do dia a dia usando o digital twin

• Conhecer melhor o projeto

• Processos de engenharia

• Melhorar Performance

• Avaliação da rota do ponto A para B

(obras, trânsito, etc…)

• Melhor transparência na rota (preço,

velocidade, paragens, etc…)

• Com um clique encontrar a rota mais

rápida de A para B

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 49 Francisco Correia | DI FA

A simulação permite identificar e antecipar erros

em fases iniciais do ciclo de vida do produto

1 Isto assume que o erro não seria detetável até à fase de operação

A qualidade do projeto de Engenharia deve ser aumentada tão cedo quanto possível no ciclo de vida do produto!

Custo

po

r e

rro

Ciclo de vida do

Produto

Planeament

oDesenvolvi

mento

Comissiona

mentoOperação

€1

€10

€100

€1,000

Redução de custos de até 99% por cada erro1

Sem Comissionamento Virtual

Aumentam os problemas inesperados:

• Tempo exigido

• Pessoas para diferentes tarefas

• Equipamento e HW necessário

E quando se trata de

projetos internacionais...

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 50 Francisco Correia | DI FA

Engineering

Comissionamento Virtual permite trabalhar

em paralelo e assim reduzir o tempo de comercialização

Engenharia

Tempo de comercialização< Tempo de Comercialização

Conceito Design Eléctrico Automação

Área de Produção

Comissionamento

Real

ProduçãoConstrução

Mecânica

Construção

Mecânica

Automação

CV

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 51 Francisco Correia | DI FA

O portefolio da Siemens oferece diferentes cenários

para o comissionamento virtual para todos os níveisC

om

ple

xid

ade

e P

laneam

ento

Workflow level

CV para máquinas CV para linhas de Produção

ou ínstalações fabris

Cre

scente

Dig

italiz

ação

Validação do controlador lógico, bem

como visualização

CV para PLCs e HMIs

Validação da interação entre vários

componentes, dentro de uma linha,

célula ou instalaçãoValidação da Automação e

componente de comportamento da

máquina

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 52 Francisco Correia | DI FA

Validation of control logic, as well as

visualization

Approx. 95% of all TIA Portal

programmers

O portefolio da Siemens oferece diferentes cenários

para o comissionamento virtual para todos os níveisC

om

ple

xid

ade

e P

laneam

ento

Workflow level

CV para máquinas CV para linhas de Produção

ou ínstalações fabris

Cre

scente

Dig

italiz

ação

CV para PLCs e HMIs

Validation of interaction between

various components within a line,

plant or cell

Line builder, end user, SI

Validação da Automação e

componente de comportamento da

máquina

• 2 instâncias PLCSIM

Advanced + NX MCD

(BASIC CV)

• PLCSIM Advanced +

NX MCD + SIMIT

(ADVANCED CV)

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 54 Francisco Correia | DI FA

Automation model

SIMATIC S7- PLCSIM

Advanced

Electrical and

behavior model

SIMIT

Physical and

kinematic model

NX Mechatronics

Concept Designer

O portefolio da Siemens oferece diferentes cenários

para o comissionamento virtual para todos os níveis

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 55 Francisco Correia | DI FA

Automation model

Electrical and

behavior model

SIMIT

Physical and

kinematic model

NX Mechatronics

Concept Designer

O portefolio da Siemens oferece diferentes cenários

para o comissionamento virtual para todos os níveis

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 56 Francisco Correia | DI FA

Automation model

Electrical and

behavior model

Physical and

kinematic model

NX Mechatronics

Concept Designer

O portefolio da Siemens oferece diferentes cenários

para o comissionamento virtual para todos os níveis

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 59 Francisco Correia | DI FA

Virtual commissioning with two

PLCSIM Advanced instances and Crosslink

Virtual Commissioning by basic behavior modeling with

SIMATIC S7-PLCSIM Advanced

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109754823

Live demonstration

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 60 Francisco Correia | DI FA

Simulação a todos os níveis

para os desafioso específicos dos nossos clientes

• Automação

• Componentes & Periféricos

• Componentes físicos

• Máquina de produção

• Célula Robótica

• Linha de Produção

PLCSIM Advanced & WinCC

SIMIT

Simcenter Amesim

NX Mechatronic Concept

Designer

Tecnomatix

Process Simulate

Tecnomatix

Plant Simulation

TIA Digitalization App

Demonstração

iExperienceCenter4.0

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 64 Francisco Correia | DI FA

Âmbito do projeto

Criação de pólos de inovação focados nas

tecnologias disruptivas que suportam a Indústria

4.0, a operar nas instalações da Siemens e em

Universidades.

Todas as soluções TIA e da Digital Enterprise

estão disponíveis para testar e validar soluções

de transformação digital.

▪ Soluções TIA✓ TIA Portal, SIRIUS, SIMOCODE,

SINAMICS,SIMOTICS, SITOP,

SIMATIC, SITRANS, CI, RFID

▪ Soluções de conectividade e

cibersegurança✓ SCALANCE W, X, S, M

▪ Soluções IOT✓ SIMATIC IOT2040 (Edge device)

✓ IOT Sensors (BLE, LORA, Wifi)

▪ Soluções MindSphere✓ MindConnect IOT2040

✓ MindConnect Nano

✓ MindAccess IoT Value Plan

▪ Soluções PLM• SolidEdge (3D CAD)

• TecnoMatix (Process Simulation)

• TeamCenter (Collaborative platform)

▪ Soluções de parceiros✓ Edge devices

✓ 3D Printers

Powered by

iExperience Center 4.0Incubadora tecnológica disponível para parceiros e universidades

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 65 Francisco Correia | DI FA

iExperience Center 4.0Incubadora tecnológica disponível para parceiros e universidades

Unrestricted © Siemens AG 20XX

Page 66 Francisco Correia | DI FA

Obrigado!

siemens.com/digitalization

Francisco Correia

DI FA Sales Specialist

Phone: +351 91 7000 0494

Email. francisco.correia@siemens.com

www.linkedin.com/in/francisco-correia

#automation

#totallyintegratedautomation

#digitalization

#futureofautomation