Herramienta de predictivo IIoT desarrollada en Angular para el análisis en tiempo real de MiniTerminos en la planta de estampación de Ford Valencia

Abstract

[ES] El Trabajo Final de Grado es un proyecto realizado durante la estancia de prácticas en la planta de estampación de Ford Valencia, donde siguiendo la tendencia de la Industria 4.0 se buscaba desarrollar una plataforma web para la visualización y análisis de parámetros de trabajo en tiempo real de las prensas industriales y demás equipos existentes en la planta.

Los parámetros de trabajo son extraídos del proceso aplicando diferentes técnicas de IIOT (Industrial Internet of Things) que nos permite enviar los valores medidos en el PLC de la red industrial (OT) a la red de usuario (IT) para tener a nuestro alcance la información del proceso en cualquier dispositivo móvil, PC y Tablet, sin la necesidad de tener que ir de equipo en equipo. Para ello se ha utilizado el estándar de MiniTerminos, una tecnología desarrollada internamente en la planta de Valencia.

La programación del dominio web se ha desarrollado en el entorno de Angular, un framework de JavaScript desarrollado por Google, el cual implementa TypeScript, HTML y SCSS para la creación de aplicaciones web escalables.

Los datos físicos de trabajo de las prensas se miden con sensores que envían una señal ya sea bien digital o analógica enviando información de presiones de los dispositivos hidráulicos, temperaturas de trabajo de los diferentes elementos mecánicos, el esfuerzo (tonnage) realizado por la prensa, velocidades de trabajo, etc., que del PLC se envían a la base de datos NoSQL ElasticSearch alojada en un clúster de 7 DXD previamente instalado.

Para la visualización de los datos desde ElasticSearch en el Front-End implementado en Angular se ha desarrollado una API que nos permite separar el proceso de visualización de los propios datos, con lo cual si modificamos el lenguaje de programación del Front-End, la comunicación con la base de datos no cambia, y si el cambio se realiza en la gestión de la base de datos el Front-End no se verá afectado, consiguiendo visualizar de forma dinámica los datos mediante consultas, pudiendo filtrar dichos datos por el sensor que capta la información, los equipos y la fecha en que se capturo dicho dato conforme la necesidad del usuario.

Una vez desarrollado el Front-End de la aplicación y el análisis de los datos, se propone implementar un sistema de alarmas automático que avise vía e-mail al personal encargado del equipo de que el funcionamiento sea anómalo y se realicen las pertinentes tareas de revisión para alargar la vida del equipo y evitar la aparición de una avería inesperada.

El desarrollo de esta nueva plataforma web pretende ser una herramienta útil y de fácil uso para el personal de la planta de estampación donde puedan consultar el estado de los equipos en tiempo real además del histórico de funcionamiento, siendo así capaces de tener la mayor información posible que les permita tener un mayor conocimiento de lo que esta sucediendo durante el proceso de fabricación de las piezas del chasis del coche.

[EN] The End of Degree Project it¿s a project carried out during the internship at the Ford Valencia stamping plant, where following the trend of Industry 4.0 sought to develop a web platform to visualize and analyze work parameter in real time about the industrial presses and otherwise existing plant equipment.

The work parameters are extracted out of the process applicating different techniques of IIOT (Industrial Internet of Things) which allow us to send the measured values in the PLC of the industrial network (OT) to the user¿s network (IT) to have within our reach the process information on any device smartphone, PC, Tablet, without the need to go one by one through equipment. To, it has been used the MiniTerms standard, a technology internally developed in Valencia factory.

This web will be developed on Angular, a framework of JavaScript developed by Google, which implements TypeScript, HTML and SCSS for building scalable web apps. The physical work data of the presses are measured with sensors which send a signal either digital or analog, transmitting information about the pressure of the hydraulic mechanisms, working temperature referring to different mechanic elements, the effort (tonnage) executed by the press, working velocity, etc., which from the PLC are sent to the NoSQL ElasticSearch database hosted on a previously installed 7 DXD cluster.

To the data visualization from ElasticSearch in the Front-End implemented in Angular, it has developed an API which allows divide the process of visualization from the data itself, so if the Front-End language its modified the communication with the database will not change and if instead the change is made in the management of the database the Front-End will not be affected, achieving a dynamic data visualization through queries, being able to filter the data by the sensor, the equipment and the date on which said data was captured according to user¿s need.

Once the Front-Ent and the data analysis of the application is developed, it¿s proposed implement an automatic alarms system which warn by e-mail to the staff in charge of the equipment which working it¿s being anomalous in such a way that the pertinent revision tasks are carried out to extend the life of the equipment and avoid the appearance of an unexpected broken-down.

The development of this new web platform pretends to be a useful and easy use for the stamping plant staff where they could consult in real time the equipment status in addition to the historical working process, being able to have as much information as possible which allow them to have a better knowledge about what¿s happening during the manufacturing process of car chassis parts.