Siemens Gamesa kini menggunakan solusi manufaktur berbasis data pada salah satu lini produksinya di Aalborg, Denmark, tempat para teknisi membuat bilah turbin dari fiberglass.

Finn Mainstone, Senior Product Manager di Siemens Gamesa, menjelaskan: "Setiap bilah turbin dirancang khusus oleh para insinyur kami dengan spesifikasi yang tepat, dan setiap cacat selama proses manufaktur dapat mengakibatkan koreksi yang rumit, mahal dan memakan waktu. Untuk menghindari situasi ini, tim kami melihat grid laser ditampilkan di atas setiap bilah yang menunjukkan kepada mereka dengan tepat di mana menempatkan setiap lapisan fiberglass. Yang terpenting, mereka sekarang bisa mendapatkan peringatan instan jika solusinya mendeteksi kesalahan atau kelainan pada permukaan pisau.”

Dia melanjutkan: "Berkat kamera yang terhubung dengan IoT di pabrik kami dan analisis berkelanjutan menggunakan model pembelajaran mesin di tepi, semuanya dikelola di Microsoft Azure, teknisi kami dapat menempatkan setiap lapisan blade dengan kecepatan dan akurasi yang lebih tinggi. Sebagai hasilnya, kami berada di jalur untuk mengurangi tingkat kesalahan produksi yang disebabkan oleh bahan yang salah tempat, yang membantu menjaga lini produksi kami bergerak dengan lancar. Bahkan, setelah kami meluncurkan solusi ini secara global, kami akan lebih mampu berbagi praktik terbaik. Hal ini akan mengurangi kurva pembelajaran bagi tim di pabrik-pabrik kami yang baru dibuka, seperti Le Havre, Prancis-memungkinkan kami untuk meningkatkan hasil produksi, menerima lebih banyak pesanan klien, dan membawa manfaat energi hijau kepada lebih banyak orang di seluruh dunia."

Profil aerodinamis bilah turbin sangat penting untuk menghasilkan daya yang efisien, dan membangun setiap bilah melibatkan pekerjaan yang sangat terampil. "Meskipun baling-baling kami untuk turbin SG 14-222DD terbaru memiliki panjang 108 meter, mereka masih dibuat hampir seluruhnya dengan tangan," kata Mainstone. "Karena setiap bilah dibuat sesuai pesanan, tim kami lebih mirip pengrajin yang membuat furnitur daripada pekerja di jalur perakitan. Namun, seperti halnya proses manual lainnya, ada risiko kesalahan manusia yang selalu ada."

Siemens Gamesa memiliki proses jaminan kualitas yang ketat, dan bilah turbin diperiksa dan diperbaiki selama tahap akhir pembuatan. Sebagai contoh, jika sepotong fiberglass ditempatkan secara tidak benar atau diletakkan di atas benda asing, bagian bilah yang terkena dampak akan dipotong dan diganti—suatu kejadian yang jarang terjadi namun mahal.

"Setiap kali kami mengerjakan ulang pisau, itu meningkatkan biaya kami, dan membatasi jumlah pisau yang dapat kami hasilkan di setiap periode," lanjut Mainstone. "Tekanan tambahan pada margin dan throughput kami ini merupakan tantangan berat di pasar yang sangat kompetitif. Permintaan global untuk tenaga angin sedang meningkat, dan kami tahu bahwa meningkatkan throughput kami akan membuatnya lebih mudah untuk menangkap peluang baru ini dan mengembangkan bisnis. Untuk mencapai tujuan kami, kami mencari cara untuk memberdayakan teknisi kami untuk bekerja dengan cepat dengan presisi yang tepat."

DVL membuat skema terperinci tentang solusi targetnya dan mencari mitra untuk mewujudkan visinya. "Sepanjang proses tender yang penuh dengan tuntutan, IBM Consulting secara konsisten tampil sebagai yang terdepan," ujar Mainstone. "Selama satu bulan diskusi mendalam, IBM mengembangkan proposal yang kuat yang sepenuhnya selaras dengan arahan kami dan dikelola oleh orang-orang yang memiliki keahlian, antusiasme, dan pengetahuan yang mendalam tentang topik yang dibahas."

Dia melanjutkan: "IBM mendedikasikan waktu dan sumber daya yang signifikan untuk membantu kami menyempurnakan ide-ide kami. Proses ini sangat berharga dalam menentukan desain dan konfigurasi optimal untuk solusi baru. Misalnya, kami harus memutuskan apakah akan menggunakan sejumlah kecil kamera resolusi tinggi yang sangat mahal atau sejumlah besar kamera resolusi rendah yang lebih murah. IBM membantu kami mengidentifikasi kelebihan dan kekurangan dari berbagai pilihan perangkat keras dan perangkat lunak dan menghasilkan pendekatan seimbang yang memenuhi kebutuhan kami. "

Bekerja sama dengan DVL, IBM Consulting membantu Siemens Gamesa memajukan proyek ini dengan cepat menggunakan siklus pengembangan yang berulang-ulang. Dibantu oleh Metodologi IBM Garage™, kedua tim tersebut memadatkan sejumlah besar pekerjaan kompleks ke dalam waktu yang sangat singkat. Dalam hitungan bulan, Siemens Gamesa beralih dari desain ke pembuatan prototipe ke penerapan produk yang layak minimum (MVP) untuk pabriknya di Aalborg.

"Kami menetapkan persyaratan yang sangat spesifik selama proses tender, seperti kemampuan untuk mendeteksi tepi putih lembaran fiberglass di atas bilah putih sepanjang 97 meter dengan latensi minimal," jelas Mainstone. "Dengan kemampuan yang kuat dalam pembelajaran mesin dan praktik-praktik rekayasa cloud yang menyeluruh, IBM membantu kami membangun solusi yang memenuhi semua kebutuhan kami. Meskipun bukan bagian dari kontrak, IBM bekerja ekstra untuk membantu kami mengonfigurasi sistem komputasi edge di pabrik kami. Dan ketika COVID-19 melanda, IBM Consulting dengan cepat mengadaptasi Metodologi IBM Garage mereka untuk kerja jarak jauh, yang membantu kami untuk tetap berada di jalur yang benar."

Dengan memproses video pada platform Microsoft Azure IoT Edge, perusahaan dapat menerapkan model ML tingkat lanjut pada data tidak terstruktur dalam jumlah besar secara real time dan menggunakan sistem jaringan laser untuk memberikan umpan balik kepada tim pabrik. Karena solusi baru ini dibangun di atas Microsoft Azure, Siemens Gamesa mendapatkan ketenangan pikiran karena layanan digital yang sangat penting ini dirancang untuk berjalan dengan lancar 24x7, berkat kapabilitas cloud dengan ketersediaan tinggi yang kuat yang sejalan dengan standar IT perusahaan Siemens Gamesa yang menuntut.

"Siemens Gamesa menggunakan solusi Microsoft secara luas di banyak bagian bisnis, jadi memilih Microsoft Azure untuk proyek ini adalah pilihan yang wajar," komentar Mainstone. "Sejak awal, kami sangat terkesan dengan pengetahuan dan keahlian tim IBM Consulting seputar platform Microsoft Azure. IBM membawa keahlian dan pengalaman untuk membantu kami memanfaatkan potensi penuh dari Microsoft Azure, termasuk komponen-komponen seperti Microsoft Azure Machine Learning, Microsoft Azure DevOps, dan Microsoft Azure IoT Edge."

Solusi baru ini sangat serbaguna, yang berarti mudah bagi Siemens Gamesa untuk menambahkan kemampuan baru. "Baru-baru ini kami menambah model ML yang dibuat oleh IBM dengan model yang kami kembangkan sendiri," ujar Mainstone. "Kemampuan baru ini mendeteksi benda asing seperti alat dan puing-puing dalam cetakan, dan secara proaktif memperingatkan tim kami untuk menghapusnya, membantu kami menghindari pekerjaan perbaikan yang mahal lebih jauh ke hilir."

Berdasarkan kesuksesan yang kuat dari proyek percontohan untuk satu lini produksi di Aalborg, Siemens Gamesa menargetkan penerapan solusi manufaktur baru di seluruh perusahaan.

Beck menambahkan: "Karena Siemens Gamesa membangun inti solusi di Microsoft Azure dan memanfaatkan IBM Consulting AI@Scale praktik terbaik, penskalaan sangat mudah dan hemat biaya. Setelah penyebaran selesai, kami memperkirakan bahwa Siemens Gamesa akan secara signifikan meningkatkan kualitas dan konsistensi proses produksinya sambil mengurangi biaya dan melindungi marginnya."

Pada fase berikutnya dari proyek ini, Siemens Gamesa akan memperluas solusi untuk mencakup semua lini manufakturnya di Aalborg, pabriknya di Le Havre, Prancis, dan pabriknya di Hull, Inggris. Melihat lebih jauh ke depan, perusahaan sedang menjajaki gagasan untuk menerapkan solusi ini di semua pabriknya di seluruh dunia.

"Kami memperkirakan waktu pengembalian modal sekitar dua setengah tahun untuk sistem produksi berbasis Azure kami," kata Kenneth Lee Kaser, Senior Vice President of Operations – Offshore di Siemens Gamesa. "Dan kami berharap kasus bisnisnya akan menjadi semakin baik seiring dengan bertambahnya fungsionalitas dan semakin banyaknya manfaat sekunder."

"Memiliki sistem pendukung keputusan semacam ini akan membawa manfaat besar saat kami membuka pabrik baru, karena akan secara dramatis mengurangi waktu yang diperlukan untuk melatih tim produksi baru, sehingga memangkas waktu untuk memasarkan," Mainstone menyimpulkan. “IBM Consulting adalah salah satu mitra kami yang paling tepercaya. Siemens Gamesa siap untuk menghadirkan teknologi energi terbarukan generasi berikutnya kepada para pelanggan di seluruh dunia, dan kami berharap dapat bekerja sama dengan IBM dalam meluncurkan solusi manufaktur kami di seluruh bisnis."

Siemens Gamesa (tautan berada di luar ibm.com) adalah pemimpin teknologi global dalam industri energi terbarukan. Mengkhususkan diri dalam pengembangan, pembuatan, pemasangan dan pemeliharaan turbin angin, perusahaan ini telah mendukung transisi global menuju energi yang berkelanjutan sejak tahun 1980-an. Sebagai pemain kunci dan pelopor inovatif di sektor energi terbarukan, Siemens Gamesa telah memasang lebih dari 107 GW kapasitas pembangkit di 75 negara di seluruh dunia.