Maintenance is an essential aspect of the industrial sector. Improper maintenance may affect the wear of components, production quality, and machine availability. Nowadays, Industrial production has kept pace with increasing customer demands due to fast-changing market conditions. This situation is forcing production to shift from mass production to customization. The diversity of customer demands increases flexibility, adaptability, and transparency of the production process. However, the production facility tries to minimize downtime of the machine and maximize the production time. A new solution for efficient and effective maintenance is required. The newest trend introduced in the Industry 4.0 is Asset Administration Shell (AAS). The AAS is a digital representation of assets to enable interoperability across a value chain that refers to the concept of RAMI 4.0. This new approach will be able to integrate cyberspace with physical assets. The thesis work addresses the industrial implementation of AAS by proposing a methodology for maintenance teams for creating an AAS maintenance submodel to support technicians during the maintenance process. Then, designing enabling tool to get multiple real-time data from clients (sensor) using OPC UA communication protocol and monitoring the value through the web browser using REST/HTTP. Lastly, to establish a framework of process implementation AAS. The proposed methodology has been implemented and validated in production line Industry 4.0 Lab at Politecnico di Milano. As a result, it benefits the company by reducing maintenance repair time, minimizing improper maintenance processes, and giving flexibility for a local technician to handle complex maintenance.
La manutenzione è un aspetto importante del settore industriale. Una manutenzione impropria può influire sull'usura dei componenti, sulla qualità della produzione e sulla disponibilità della macchina. Oggi giorno, la produzione industriale ha tenuto il passo con le richieste aumentate dei clienti a causa delle condizioni di mercato in rapida evoluzione. Questa situazione sta costringendo la produzione a passare dalla produzione di massa alla personalizzazione. La diversità delle richieste dei clienti aumenta la flessibilità, l'adattabilità e la trasparenza del processo produttivo. Tuttavia, l'impianto di produzione cerca di ridurre al minimo i tempi di fermo macchina e di massimizzare i tempi di produzione. È necessario trovare una nuova soluzione per una manutenzione efficiente ed efficace. L'ultima tendenza introdotta nell'Industria 4.0 è Asset Administration Shell (AAS). L'AAS è una rappresentazione digitale degli asset per consentire l'interoperabilità attraverso una catena del valore che fa riferimento al concetto di RAMI 4.0. Questo nuovo approccio sarà in grado di integrare il ciberspazio con le risorse fisiche. La tesi affronta l'implementazione industriale di AAS proponendo una metodologia per i team di manutenzione per creare un sottomodello di manutenzione AAS per supportare i tecnici durante il processo di manutenzione. In seguito, progettando uno strumento che consenta di ottenere più dati in tempo reale dai client (sensore) utilizzando il protocollo di comunicazione OPC UA e controllare il valore tramite il browser Web utilizzando REST/HTTP. Infine, definendo un quadro di attuazione del processo AAS. La metodologia proposta è stata implementata e validata nella linea di produzione del laboratorio Industria 4.0 al Politecnico di Milano. Di conseguenza, va a vantaggio dell'azienda, riducendo i tempi di riparazione per la manutenzione, riducendo al minimo i processi di manutenzione impropri e offrendo flessibilità a un tecnico locale per gestire la manutenzione complessa
Utilization of asset administration shell for maintenance within manufacturing system
Sutopo, Heri Tri Gunawan
2020/2021
Abstract
Maintenance is an essential aspect of the industrial sector. Improper maintenance may affect the wear of components, production quality, and machine availability. Nowadays, Industrial production has kept pace with increasing customer demands due to fast-changing market conditions. This situation is forcing production to shift from mass production to customization. The diversity of customer demands increases flexibility, adaptability, and transparency of the production process. However, the production facility tries to minimize downtime of the machine and maximize the production time. A new solution for efficient and effective maintenance is required. The newest trend introduced in the Industry 4.0 is Asset Administration Shell (AAS). The AAS is a digital representation of assets to enable interoperability across a value chain that refers to the concept of RAMI 4.0. This new approach will be able to integrate cyberspace with physical assets. The thesis work addresses the industrial implementation of AAS by proposing a methodology for maintenance teams for creating an AAS maintenance submodel to support technicians during the maintenance process. Then, designing enabling tool to get multiple real-time data from clients (sensor) using OPC UA communication protocol and monitoring the value through the web browser using REST/HTTP. Lastly, to establish a framework of process implementation AAS. The proposed methodology has been implemented and validated in production line Industry 4.0 Lab at Politecnico di Milano. As a result, it benefits the company by reducing maintenance repair time, minimizing improper maintenance processes, and giving flexibility for a local technician to handle complex maintenance.| File | Dimensione | Formato | |
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