• Strona www
  • Numer modelu
  • Numer seryjny
Login
Zalogowany jako UżytkownikWyloguj się
Ładowanie...
Polski

Please choose your country:

B&R Logo

Czwarta rewolucja przemysłowa zależy od POWERLINK i openSAFETY

iStock_000000291595Large_rz

Tak zwana koncepcja "Przemysłu 4.0" narodziła się w Niemczech i od tamtego czasu przykuwa uwagę ekspertów z całego świata. Poszczególne elementy obrabiane będą miały coraz większą interaktywną rolę w ich produkcji, wchodząc w skład podobnych do Internetu struktur inteligentnych, które są rozproszone między maszynami, całymi zakładami przemysłowymi, a nawet między łańcuchami dostaw. Drogę do nowej, wspaniałej ery przemysłowej wytyczyła coraz bardziej zdecentralizowana technologia sterowania i ruchu maszyn. Zależy ona jednak w znacznym stopniu od istnienia systemów komunikacji typu failsafe (bezpiecznych w razie awarii), które radzą sobie z wymianą ogromnej ilości danych. POWERLINK i openSAFETY, dzięki swym niedoścignionym właściwościom, mogą podołać temu zadaniu, a jednocześnie pomóc zbudować fundament pod to, co okrzyknięto czwartą rewolucją przemysłową.

Pierwsza rewolucja przemysłowa, która miała miejsce w XIX wieku, polegała na zastąpieniu pracy ręcznej przemysłowymi technologiami opartymi na energii z węgla i pary wodnej. Druga rewolucja przemysłowa polegała na wprowadzeniu produkcji masowej za pomocą linii montażowych ze ścisłym podziałem zakresu pracy. Początkiem trzeciej rewolucji przemysłowej był przełomowy wynalazek z połowy XX wieku: tranzystor.

Wówczas możliwa stała się automatyzacja procesów produkcyjnych z zachowaniem niebywałej dokładności ich kontroli. Produkty użytkowe, dostępne wcześniej tylko dla elitarnej mniejszości, nagle stały się na tyle tanie w produkcji, że ogół konsumentów mógł sobie na nie pozwolić.

Produkcja masowa w coraz mniejszych partiach

Współczesny konsument ceni sobie indywidualność produktów, ale nie chce płacić cen typowych dla produktów ręcznego rzemiosła. Paradoks ten zmusza producentów instalacji i maszyn przemysłowych do skrócenia czasu i pracochłonności przezbrajania środków produkcji pod nowe partie wyrobów; najlepiej byłoby przy tym wyeliminować ów uciążliwy etap poprzez jego zautomatyzowanie.

Tradycyjne procesy sterowania produkcją są niedostatecznie elastyczne, by sprostać wymaganiom współczesnej produkcji przemysłowej. W ciągu wielu lat przyjęto szereg filozofii celem większego uelastycznienia tych procesów. Jednym ze sposobów używanych z wielkim powodzeniem jest spięcie maszyn w sieć, obejmująca również systemy zarządzania inwenturą i planowaniem produkcji.

Komunikacja i decentralizacja

POWERLINK
W obecnym środowisku przemysłowym istnieje konieczność wymiany ogromnych ilości danych, w sposób bezpieczny i deterministyczny, a także niebywale precyzyjnej synchronizacji równie onieśmielającej ilości osi ruchu. Zadania te wymagają szerokopasmowej komunikacji nawet na poziomie poszczególnych czujników i elementów wykonawczych, i to w czasie rzeczywistym, nawet w rozległych środowiskach sieciowych. POWERLINK odpowiada tym wymaganiom najlepiej ze wszystkich systemów dostępnych obecnie na rynku.

Otwartość protokołu komunikacji Ethernet POWERLINK okazała się skuteczna w optymalizacji wymiany danych z układami od innych producentów w obrębie środowiska produkcyjnego, a także wymiany danych z systemami informatycznymi w środowisku administracyjnym zakładów przemysłowych. System sterowania procesu APROL, oferowany przez B&R, również w znaczny sposób przyczynia się do integracji całych sieci maszynowych i automatyki budynków w pojedyncze, kompleksowe systemy produkcyjne.

Kolejnym udanym podejściem do elastyczniejszej produkcji przemysłowej stała się koncepcja inteligencji maszynowej rozproszonej między pojedynczymi maszynami pracującymi na platformie sieci Ethernet czasu rzeczywistego. Zdecentralizowane systemy sterowania oraz rozproszone wejścia/wyjścia, a także inteligentne systemy napędowe ułatwiają projektowanie i produkcję maszyn modułowych, które można dynamicznie konfigurować podczas eksploatacji.

Najlepszym przykładem powyższego są serwonapędy ACOPOS od B&R, które rozpoczęły "małą rewolucję" w przemyśle, odkąd zadebiutowały na rynku w roku 2000. Systemy ruchu oraz rosnąca gama pojedynczych czujników ze zintegrowanymi funkcjami przetwarzania danych są już normą, co jeszcze bardziej sprzyja rozproszeniu architektury obliczeniowej i zapisu danych między pojedynczymi maszynami.

Spójność od koncepcji po rozruch

Jednocześnie na polu inżynierii oprogramowania zrodziły się nowe koncepcje pozwalające na przeniesienie pomysłów developerów produktów na płaszczyznę produkcji przemysłowej w sposób bezpośredni. Jednocześnie na polu inżynierii oprogramowania zrodziły się nowe koncepcje pozwalające na przeniesienie pomysłów developerów produktów na płaszczyznę produkcji przemysłowej w sposób bezpośredni. Symulacje właściwości kinematycznych i dynamicznych części ruchomych można przekładać z programów CAE na kod programistyczny celem sterowania maszynami i całymi zakładami, w którym to procesie algorytmy przetwarzania wyprowadza się z modeli matematycznych wykorzystywanych w narzędziach symulacyjnych.

Jednocześnie Internet zajmuje coraz to nowe obszary życia domowego i biurowego, dając nowe możliwości zarządzania danymi, a także zastępując centralne banki danych w odosobnionych systemach komputerowych globalnymi sieciami obejmującymi ogromną i stale rosnącą liczbę mniejszych jednostek. Kompleksowe pionowe struktury poleceń ustępują architekturze pytanie-odpowiedź stosowanej w systemach serwer-klient.

Internet rzeczy

Schönegger Stefan #4
"Powszechna dystrybucja logiki automatycznej w systemach produkcyjnych, zwana Przemysłem 4.0 rodzi nagłą potrzebę tworzenia sieci komunikacji gwarantujących wysoką wydajność i niezawodność procesów z zachowaniem pełnej otwartości. Wiemy już, że POWERLINK i openSAFETY ściśle odpowiadają tym wymaganiom, a tym samym doskonale spełnią się jako narzędzia czwartej rewolucji przemysłowej."

Inicjatywa niemieckiego rządu federalnego ma na celu promowanie stosowania tych mechanizmów na polu technologii produkcji uprzemysłowionej. To w jej ramach powstały koncepcje Przemysłu 4.0 i czwartej rewolucji przemysłowej, przewidujące i napędzające fundamentalne zmiany w filozofii budowy procesów produkcyjnych. Świat po rewolucji przemysłowej będzie gromadził dane o produktach i przetwarzaniu w tak zwanym Internecie rzeczy, w ramach którego informacje elektroniczne przenoszone przez poszczególne elementy obrabiane będą połączone w chmurze informacyjnej.

Wynikający z powyższego przewrót w metodologii sterowania produkcją, polegający między innymi na dynamicznym przezbrajaniu maszyn inicjowanym przez informacje przenoszone w elementach obrabianych, odpowiada rosnącym wymaganiom wobec przemysłowej komunikacji danych. "Gwałtownie rośnie ilość przesyłanych danych, a także liczba osi ruchu wymagających synchronizacji", mówi Stefan Schönegger, dyrektor generalny organizacji Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG). Zadania te wymagają szerokopasmowej komunikacji nawet na poziomie poszczególnych czujników i elementów wykonawczych, i to w czasie rzeczywistym, nawet w rozległych środowiskach sieciowych. POWERLINK odpowiada tym wymaganiom najlepiej ze wszystkich systemów dostępnych obecnie na rynku.

Bezwzględnie niezawodna dynamiczna otwartość

Osiągnięcie wysokiej automatyzacji interakcji między systemami pochodzącymi od różnych producentów wymaga ograniczenia do minimum ryzyka awarii. "POWERLINK również w tym przypadku gwarantuje redundancję sterowników PLC i linii, nie wymagając stosowania specjalistycznych urządzeń komputerowych", wyjaśnia Schönegger.

Kolejnym podstawowym wymaganiem stawianym przemysłowym sieciom komunikacji danych jest współdziałanie z systemami producentów zewnętrznych. "Żaden dostawca nie jest w stanie dostarczyć optymalnego rozwiązania dla wszystkich potrzeb", twierdzi Schönegger. "Dlatego rzeczą absolutnie konieczną jest stworzenie solidnych podwalin kompatybilności z istniejącymi systemami i dążenie do technologii otwartych."

Kwestią, której nadal nie poświęca się należytej uwagi w perspektywie Przemysłu 4.0 jest bezpieczeństwo i higiena pracy. Środki bezpieczeństwa, które ograniczają elastyczność procesów produkcji bądź uniemożliwiają pełne wykorzystanie ich potencjału są, rzecz jasna, bezcelowe. "Zamykanie poszczególnych maszyn w strefach bezpieczeństwa nie jest prawidłowym rozwiązaniem problemu", przekonuje Schönegger. "Jeżeli chcemy, aby maszyny i komórki produkcyjne dostosowywały swoją konfigurację do poszczególnych elementów obrabianych, powinniśmy mieć możliwość dodawania lub reorganizacji modułów maszyn w sposób dynamiczny."

Bezpieczeństwo musi być nieskrępowane

openSAFETY
Protokół openSAFETY pozwala łatwo i niezawodnie zarządzać całą linią produkcyjną, a w tym wszystkimi jej dynamicznie konfigurowalnymi modułami, niczym pojedynczym zabezpieczeniem. Dzięki w pełni zintegrowanym funkcjom bezpieczeństwa dla złożonych łańcuchów bezpieczeństwa oraz takim, jak kontrola granicznej prędkości w punkcie centralnym narzędzia, operatorzy maszyn mogą w pełni wykorzystywać potencjał maszyn bez ograniczeń narzucanych przez zabezpieczenia.

"Systemy kontroli bezpieczeństwa oparte na sieciach fieldbus są nieodzownym składnikiem modułowych konstrukcji maszyn. Protokół openSAFETY działa całkowicie niezależnie od rodzaju sieci fieldbus, a tym samym umożliwia włączanie modułów i całych maszyn w skład jednego zabezpieczenia, nawet jeśli elementy składowe komunikują się ze sobą w różnych protokołach wymiany danych", tłumaczy Schönegger. Dzięki w pełni zintegrowanym funkcjom bezpieczeństwa dla złożonych łańcuchów bezpieczeństwa oraz takim, jak kontrola granicznej prędkości w punkcie centralnym narzędzia, operatorzy maszyn mogą w pełni wykorzystywać potencjał maszyn bez ograniczeń narzucanych przez zabezpieczenia.

Schönegger jest przekonany, że protokół openSAFETY zawdzięcza powyższe cechy, umożliwiające wykorzystanie w przyszłości wysoce elastycznych systemów produkcji, swojej otwartości. "Minęły czasy rozwiązań zastrzeżonych, autorskich. Prawdziwa rewolucja Przemysłu 4.0 napędzana będzie otwartością rozwiązań."

Automation Studio_Logo

"Czwarta wersja" rewolucji przemysłowej zdaje się zwiastować gruntowne przemiany w metodologii automatyki przemysłowej. Rozwój rozwiązań jest jedną z dziedzin, w której przejście do zdecentralizowanych procesów produkcyjnych stawia największe wyzwania przed producentami maszyn i systemów.

Idea " Zinegrowanego Przemysłu" w największym stopniu realizowana jest w linii produktów do rozwiązań automatyki mobilnej. Idealnym rozwiązaniem jest opracowane przez B&R oprogramowanie dla obsługi automatyki. W przeciwieństwie do innych systemów tego typu na rynku, Automation Studio 4 umożliwia tworzenie modułowych programów inicjowanych zdarzeniami, a także wczytywanie poszczególnych modułów w sposób dynamiczny i na żądanie, nawet pochodzących z innego oprogramowania. Automation Studio to również bezproblemowa wymiana i synchronizacja danych z dużą liczbą narzędzi M-CAD, E-CAD oraz symulacyjnych.

Ejemplo
Share
Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych, reklamowych oraz funkcjonalnych. Dzięki nim możemy indywidualnie dostosować stronę do twoich potrzeb. Każdy użytkownik może zaakceptować pliki cookies albo ma możliwość wyłączenia ich w przeglądarce, dzięki czemu nie będą zbierane żadne informacje. Więcej informacji znajdziesz w Polityce Prywatności.