Siemens Gamesa memotong waktu untuk memasarkan tenaga angin
Meningkatkan efisiensi pembuatan bilah turbin dengan Computer Vision on Microsoft Azure
Area penyimpanan luar ruangan pabrik pisau turbin angin

Siemens Gamesa Renewable Energy membangun turbin angin yang menghasilkan energi bersih bagi jutaan orang di seluruh dunia.

Untuk memimpin revolusi energi hijau, perusahaan ini bertujuan untuk meningkatkan kapasitas, tetapi proses manual menyebabkan kesalahan yang memperlambat produksi bilah turbin.

Untuk mempercepat produksi, Siemens Gamesa bermitra dengan IBM Consulting untuk menciptakan solusi pembelajaran mesin (ML) di Microsoft Azure—menggunakan kisi laser untuk menunjukkan dengan tepat di mana harus menempatkan setiap lapisan fiberglass secara akurat.

Solusi baru ini melibatkan berbagai teknologi, termasuk Computer Vision, ML, edge computing, dan Internet of Things (IoT). Dengan melibatkan para ahli dari IBM Consulting untuk bekerja dengan Digital Ventures Labs (DVL) miliknya sendiri, Siemens Gamesa memperoleh kemampuan yang dibutuhkan untuk dengan cepat mengangkat idenya dari papan gambar ke lantai pabrik.

ROI lebih cepat

 

Sistem manufaktur baru mengharapkan ROI penuh dalam 2,5 tahun

Semua orang bekerja sama dengan mulus saat kami menguji solusi pada pisau sungguhan—dan IBM bahkan membuat perubahan pada kode dengan cepat. Proyek ini sukses tak terbantahkan, dan IBM adalah mitra yang sempurna untuk Siemens Gamesa. Finn Mainstone Manajer Produk Senior Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.
Energi terbarukan untuk semua

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."

Kami memperkirakan waktu pengembalian modal sekitar dua setengah tahun untuk sistem produksi berbasis Azure. Dan kami berharap kasus bisnis menjadi lebih baik dan lebih baik lagi saat kami menambahkan lebih banyak fungsionalitas dan melihat lebih banyak manfaat sekunder. Kenneth Lee Kaser Wakil Presiden Senior Operasi - Lepas Pantai, Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.
Cacat menurunkan produktivitas

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."

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. Finn Mainstone Manajer Produk Senior Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.
Menghadirkan para pakar industri

Untuk membangun kapabilitas digital baru yang membawa standardisasi dan efisiensi yang lebih besar pada aktivitas globalnya, Siemens Gamesa membentuk tim internal spesialis transformasi: Digital Ventures Lab. Salah satu proyek pertama DVL adalah sistem kontrol kualitas, yang menggunakan grid laser untuk menunjukkan kepada tim di mana menempatkan lapisan fiberglass selama produksi. Namun, sistem ini tidak dapat mendeteksi cacat dalam proses produksi dan memerlukan intervensi manual yang signifikan dan berulang untuk mengoperasikannya.

"Kami yakin bahwa kami berada di jalur yang benar dengan memberikan petunjuk visual kepada tim kami," kenang Mainstone, "dan kami melihat potensi besar untuk meningkatkan proses kami dengan menambah sistem kontrol kualitas dengan otomatisasi cerdas."

Melanie Beck, Senior Managing Consultant dan Project Lead di IBM, melanjutkan, "Tim Siemens Gamesa memiliki ide yang ambisius: memasang serangkaian kamera di atas setiap stasiun produksi, dan memvalidasi penempatan setiap lapisan secara real time dengan menggunakan model Computer Vision dan ML."

Dengan kemampuan yang kuat dalam pembelajaran mesin dan praktik rekayasa cloud menyeluruh, IBM membantu kami membangun solusi yang memenuhi semua kebutuhan kami. Finn Mainstone Manajer Produk Senior Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.

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. "

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. Finn Mainstone Manajer Produk Senior Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.
Menyampaikan umpan balik real-time

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."

Sejak awal, kami sangat terkesan dengan pengetahuan dan keahlian tim IBM Consulting di sekitar platform Microsoft Azure. IBM membawa keterampilan dan pengalaman untuk membantu kami memanfaatkan potensi penuh Microsoft Azure. Finn Mainstone Manajer Produk Senior Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.
Membuka pabrik baru dengan lebih cepat

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."

Logo Siemens Gamesa
Tentang Siemens Gamesa Renewable Energy, S.A.

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.

Ambil langkah selanjutnya

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang solusi IBM yang ditampilkan dalam cerita ini, silakan hubungi perwakilan IBM atau Mitra Bisnis IBM Anda.

Baca PDF Lihat lebih banyak cerita kasus Ikhtisar

Konsultasi IBM untuk Microsoft

Cari tahu lebih lanjut
Ikhtisar

Ilmu data dan pembelajaran mesin

Cari tahu lebih lanjut
Blog

Otomatisasi yang menyeluruh

Baca blog
Hukum

© Hak Cipta IBM Corporation 2021. IBM Corporation, IBM Cloud, New Orchard Road, Armonk, NY 10504

Diproduksi di Amerika Serikat, Mei 2021.

IBM, logo IBM, ibm.com, IBM Garage, dan IBM Consulting adalah merek dagang dari International Business Machines Corp, yang terdaftar di banyak yurisdiksi di seluruh dunia. Nama produk dan layanan lain mungkin merupakan merek dagang milik IBM atau perusahaan lain. Daftar merek dagang IBM saat ini tersedia di web di ibm.com/legal/copyright-trademark.

Microsoft, Windows, Windows NT, dan logo Windows adalah merek dagang dari Microsoft Corporation di Amerika Serikat, negara lain, atau keduanya.

Dokumen ini adalah yang terbaru pada tanggal awal publikasi dan dapat diubah oleh IBM kapan saja. Mitra Bisnis IBM menetapkan harga mereka sendiri, yang dapat bervariasi. Tidak semua penawaran tersedia di setiap negara tempat IBM beroperasi.

Data kinerja dan contoh klien yang dikutip disajikan hanya untuk tujuan ilustrasi. Hasil kinerja aktual dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi dan kondisi pengoperasian tertentu. INFORMASI DALAM DOKUMEN INI DISEDIAKAN "SEBAGAIMANA ADANYA" TANPA JAMINAN APA PUN, BAIK TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TANPA JAMINAN UNTUK DAPAT DIPERJUALBELIKAN, KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, DAN JAMINAN ATAU KETENTUAN APA PUN YANG TIDAK MELANGGAR. Produk IBM dijamin sesuai dengan syarat dan ketentuan perjanjian yang mengatur penyediaan produk tersebut.