Hoe HPE met Foxconn de productie van servers sneller en beter maakt

Foxconn is een van de grootste partners van HPE, het van oorsprong Chinese bedrijf verzorgt de assemblage van HPE-servers. Klanten stellen volledig op maat een server samen. Zo’n bestelling wordt door Foxconn gemaakt, HPE levert vervolgens de server. Om dit proces efficiënter en sneller te laten verlopen is er een industriële Internet of Things (IIoT) toepassing ontwikkeld.

Recent waren we te gast bij de opening van het HPE Europe IoT Innovation Center in Genève. Hier zal samen met partners worden gekeken welke IoT-oplossingen toepasbaar zijn binnen verschillende industrieën. Dat HPE hier nu een speciaal IoT lab voor opent, betekent dat er meer focus op komt. Niet zozeer dat het nieuw is. Tijdens de opening waren er verschillende partners van HPE aanwezig om te vertellen hoe zij al samenwerken met HPE. Deze verhalen van partners waren redelijk beknopt. Wij besloten daarom om met Foxconn wat dieper te duiken in wat er nu precies is ontwikkeld en toegepast, om toch een van die IIoT-oplossingen uit te lichten.

Servermarkt vrijwel volledig op maat

Enkele jaren geleden kwamen bedrijven als HPE er nog mee weg om gewoon een aantal standaard configuraties aan te bieden voor servers. Deze werden dan in massaproductie genomen en vervolgens geleverd aan alle verschillende klanten. Inmiddels is de markt flink veranderd en is de vraag naar standaardoplossingen zo goed als opgedroogd. Klanten willen hun servers volledig op maat samenstellen. Zelf bepalen welke processor, hoeveel werkgeheugen, welke RAID-kaart, wat voor opslag en dergelijke. Dat betekent dat vrijwel elke server die van de band loopt redelijk uniek is.

Foxconn is de partner van HPE om de servers te assembleren en uit te leveren. Dat HPE hiervoor gekozen heeft is geen vreemde zet. Foxconn verzorgt voor vrijwel alle technologiebedrijven in de wereld wel iets van productie of assemblage. Zo verzorgt Foxconn bijvoorbeeld ook de productie van Apple- en Samsung-smartphones. Iedereen in Nederland en België heeft producten in huis die uit een Foxconn fabriek komen.

Unieke serversamenstellingen zorgen voor extra uitdagingen

Met de veranderende vraag vanuit de markt naar op maat samengestelde servers, is de uitdaging voor Foxconn flink toegenomen. Het bedrijf moet bij elke bestelling de juiste componenten selecteren en samenbrengen, ervoor zorgen dat de servers op de juiste manier worden geassembleerd en voldoen aan alle kwaliteitseisen. Dit klinkt misschien eenvoudig, maar dat is het niet. Veel onderdelen in servers lijken sprekend op elkaar en alleen het typenummer kan vaak duiden welk product erin zit, terwijl de prestaties van de onderdelen juist zeer uiteenlopen.

Ook het controleren van het assemblage proces is steeds lastiger, omdat elke server anders in elkaar zit. Daarbij komt nog dat mensen snel iets over het hoofd zien. Als een server wordt afgeleverd met problemen moet HPE support leveren en mogelijk iemand op een klantlocatie langs. In het ergste geval moet er een vervangende server geleverd worden. Dit zorgt voor vertragingen waar de klant niet blij mee is.

Controleren van serverassemblage gebeurt nu met kunstmatige intelligentie

HPE en Foxconn zijn samen gaan zitten hoe ze dit proces konden verbeteren. Met behulp van een startup gespecialiseerd in machine learning die HPE recent heeft overgenomen, was het bedrijf in staat om de assemblage van servers eenvoudiger te controleren. Dit door kunstmatige intelligentie (AI) in te zetten. Met onder andere deze technologie heeft het bedrijf een IIoT-oplossing ontwikkeld. HPE heeft nu de zekerheid dat elke server die van de band rolt goed is geassembleerd en niet direct voor problemen zal zorgen. Dit klinkt eenvoudig, maar hier is een heel proces aan vooraf gegaan.

Hoe werkt deze IIoT-oplossing?

Het hele assembleerproces is door HPE en Foxconn onder de loep genomen en aangepast om het zo efficiënt mogelijk te maken. Hoewel Foxconn in sommige fabrieken al robots in zet voor de productie van bepaalde goederen, is dat bij servers nog lang niet het geval. Dit gebeurt nog gewoon door mensen, en mensen maken fouten. Dus moet dat op een of andere manier worden gecontroleerd en waar nodig gecorrigeerd.

Bij de start van de assemblage wordt de behuizing voorzien van een QR-code en serienummer. Deze is gekoppeld aan de bestelling waar alle componenten op vermeld staan. Vervolgens gaat de server door het hele assemblage proces en worden alle componenten die bij deze server horen geassembleerd.

Als de server helemaal klaar is, gaat die langs een controlestation dat voorzien is van de nieuwe IIoT-oplossing. Dit is een lopende band met daarboven een framework dat voorzien is van een zestal camera’s. Deze camera’s fotograferen de server vanuit alle hoeken en gaten. Het systeem analyseert deze foto’s direct en de medewerker krijgt direct te zien of de server is goedgekeurd of afgekeurd, met daarbij ook de reden.

Assemblage en onderdelen controleren

Het controleren van de foto’s gebeurt door een computer die voorzien is van kunstmatige intelligentie. Alle onderdelen die in de server zijn geassembleerd zijn voorzien van een serienummer of QR-code. Hierdoor kan exact worden bepaald welke onderdelen aanwezig zijn in de server. Doordat op de behuizing ook de bestelling van de klant kan worden herkend, kan de lijst met componenten worden weggestreept tegenover de herkende onderdelen. Indien er iets ontbreekt of iets is gemonteerd dat niet op de lijst staat, zal de server worden afgekeurd.

Het gaat echter nog iets verder. De gebruikte algoritmes zijn namelijk ook in staat om te controleren of schroefjes van een moederbordbevestiging of een insteekkaart wel goed zijn aangedraaid. Of dat de plasticbevestiging van de geheugenkaartmodules wel goed aansluiten op de module. Indien schroeven niet goed zijn aangedraaid, of als een geheugenmodule niet volledig in zijn slot is gedrukt, zal een server ook worden afgekeurd. Ook het vinden van losse onderdelen zoals een schroefje dat een medewerker heeft laten vallen is geen probleem voor dit systeem. Hierdoor weten Foxconn en HPE aan het einde van de rit dus zeker dat een server juist is geassembleerd en alles goed is bevestigd. Kleine foutjes als een schroef aandraaien of een geheugenmodule goed in zijn slot drukken is in dit stadium snel verholpen.

Na dit proces rest nog het aansluiten van de server en het draaien van diagnostische test. Dit om te controleren of de onderdelen naar behoren werken. Dit is een softwarematige-oplossing die alle merken inmiddels al enkele jaren hebben geautomatiseerd.

Beveiliging tegen spionage of fouten in productieproces onderdelen

We schreven al eerder over de startup die HPE heeft ingelijfd om machine learning toe te passen in dit proces. Deze startup is heel goed in het herkennen van printplaten. Met relatief weinig voorbeelden (data) en een optimaal machine learning algoritme is het mogelijk om snel afwijkingen te vinden in de printplaat-ontwerpen. Hoewel dit misschien een secundair belang is, is het wel steeds belangrijker aan het worden. Een tijd geleden maakte Bloomberg melding van Chinese spionagechips in servers van Supermicro die geleverd zouden zijn aan Apple en Amazon. Goed om te weten is dat hier uitgebreid onderzoek naar is gedaan door alle bedrijven in kwestie en deze chips nergens zijn aangetroffen. Het verhaal van Bloomberg lijkt daarmee niet te kloppen.

Wel kunnen we stellen dat dit een realistisch gevaar is. Als kwaadwillende op een of andere manier een chip zouden kunnen plaatsen op een door HPE gebruikt servercomponent, zou dat grote gevolgen kunnen hebben. Niet alle onderdelen in de servers zijn van eigen makelij. Voorbeelden hiervan zijn RAID-kaarten, SSD’s en videokaarten. HPE is nu in staat om elk nieuw onderdeel helemaal te controleren, om het onderdeel vast te leggen in een database. Zodra het ontwerp van het component zou worden aangepast, komt het niet door de goedkeuring. Deze oplossing biedt dus ook een stukje extra bescherming. De kans is echter groter dat een toeleverancier het ontwerp aanpast om misschien wat kosten te besparen, of om een andere reden. Ook in dat geval is HPE daarvan direct op de hoogte.

IIoT-oplossing is breed inzetbaar

Op dit moment heeft HPE deze oplossing alleen toegepast op één productielijn voor servers in Oost-Europa, maar de bedoeling is dit snel uit te breiden. Daarnaast hebben veel HPE-partners interesse om deze oplossing ook geschikt te krijgen voor hun eigen productieprocessen. In bijvoorbeeld de automotive industrie is er veel vraag naar een dergelijke oplossing. Het kan de kwaliteit van de afgeleverde auto’s fors verhogen, zeker als op meerdere momenten tijdens de assemblage er een controle plaatsvindt. HPE en Foxconn verwachten deze oplossing uiteindelijk bij tientallen bedrijven te implementeren.