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

Please choose your country:

B&R Logo

Barwniejszy świat

Przemysł 4.0 odmienia technologie produkcyjne oraz ich automatykę

Rewolucja czy ewolucja? Nieważne. Jesteśmy coraz bliżej świata Przemysłu 4.0. "Ów szlak ku przyszłości przeciera przemysł motoryzacyjny, choć inne sektory coraz bardziej przyspieszają również w tym kierunku ", wyjaśniał Stefan Schönegger, menedżer ds. marketingu B&R, w wywiadzie dla portalu internetowego GIT SICHERHEIT.

- Panie Schönegger, całość koncepcji Industry 4.0 wiąże się z coraz większym wpływem klientów i ich konkretnych wymagań na procesy produkcji. Jak konkretnie można pogodzić jedno z drugim?

Stefan Schönegger: Szukając odpowiedzi na to pytanie należałoby przyjrzeć się przemysłowi motoryzacyjnemu. Ford model T to początek masowej produkcji samochodów. Kluczem do jej podjęcia było ograniczenie się producenta do wytwarzania tylko jednego modelu. Ograniczenie to dotknęło nawet palety kolorów nadwozia, stąd słynny cytat z Henry'ego Forda: Wystarczy zajrzeć na strony internetowe producentów samochodów, by zrozumieć, jak szeroko sięgają obecne zmiany. Kompleksowość konfiguracji pojazdów z niemal nieskończoną ilością wariantów i opcji wyposażenia sprawia, że każdy nabywca dosłownie jest w stanie stworzyć unikalny samochód.


 

Schönegger Stefan #3
Stefan Schönegger, menedżer ds. marketingu B&R

Klienci mogą decydować praktycznie o wszystkich cechach wymarzonego pojazdu, a ich decyzje wpływają na przebieg procesu produkcji wybranego egzemplarza. Dzięki temu klient ma w zasadzie bezpośredni dostęp do systemu ERP, a tym samym do przebiegu produkcji. Istnieją nadal, rzecz jasna, pewne ograniczenia. Klienci muszą zadowolić się tylko czterema czy pięcioma wersji nadwozia. Wybór odmian lakieru jest także skończony. Pomimo tego widać wyraźnie, że wielkość serii produktu skonfigurowanego przez klienta dąży do jednej sztuki. Dostawcy maszyn i automatyki muszą zatem pójść za tym trendem.

Czy inne branże i produkty również ulegają temu zjawisku? Czy tak zaawansowana możliwość dostosowania wyrobów do niestandardowych wymagań dotyczy tylko kilku sektorów?

Stefan Schönegger: Dotyczy to każdej branży przemysłu. Weźmy na przykład smartfony o niestandardowych obudowach, fotoalbumy z rodzinnych wakacji, czy też produkty spożywcze w spersonalizowanych opakowaniach. Nawet przemysł farmaceutyczny zaczął produkować blistry z lekami według recept dla konkretnego pacjenta. Chorzy w szpitalach już dziś otrzymują zestawy preparatów dokładnie odpowiadające zaleceniom lekarza, i są to zestawy wyprodukowane przez automaty. Eliminuje to jednocześnie ryzyko błędu człowieka w zestawianiu produktów leczniczych. Krones czy Dividella to tylko dwie z wielu firm, z którymi współpracujemy na tym polu. Sami przyjęliśmy podobną filozofię w naszym zakładzie. Oferujemy klientom np. usługę fabrycznego montażu modułowych systemów I/O i ich dostawy w postaci gotowego rozwiązania, włącznie z wykonanym oznakowaniem kanałów wedle niestandardowej specyfikacji.

Czego trzeba, aby dojść do tak zaawansowanego stadium?

Stefan Schönegger: Realizacja omawianych koncepcji w postaci w pełni zautomatyzowanej produkcji wymaga przede wszystkim bezpośredniego dostępu systemu ERP do poszczególnych czujników systemów automatyki. Coraz częściej będzie odchodziło się od ściśle zdefiniowanych warstw piramidy automatyki na rzecz pojedynczych, całkowicie zintegrowanych rozwiązań. Współczesne systemu sterowania są w stanie przejmować zadania pełnione przez SCADA, a nawet systemy klasy MES, i jednocześnie monitorować bieżące stany czujników. Mnogość odmian nowych rozwiązań wymaga przede wszystkim modułowej architektury. Potrzebna jest możliwość dodawania i odejmowania poszczególnych komponentów systemów, a także grupowania ich w zespoły mechatroniczne wedle potrzeby, bez najmniejszego ujemnego wpływu na proces produkcji. Aby to osiągnąć, dany system musi "umieć" automatycznie zmieniać konfigurację potrzebnych komponentów.

Poza pionowej integracji w aspekcie spójności i przejrzystości systemów wspomniał pan także o poziomej integracji branż. Co to dokładnie oznacza?

Stefan Schönegger: Pozioma integracja branż to inaczej fuzja wszystkich branż zaangażowanych w rozwój i wytwarzanie danego produktu. Stąd konieczna jest płynna współpraca obszaru symulacji, elektrotechniki, mechaniki, automatyki i kontroli jakości. Jeżeli, dajmy na to, pojawi się zmiana w schemacie elektrycznym w systemie ECAD, musi ona być uwzględniona także w automatyce produktu. I vice versa, zmiany w automatyce muszą być uwzględnione w elektrotechnicznych aspektach wyrobu.

Czy mógłby oprzeć pan powyższe na konkretnym przykładzie?

Stefan Schönegger: Firma B&R oraz EPLAN opracowały interfejs, który w sposób idealny łączy płaszczyznę ECAD ze światem automatyki. Przepływ pracy na styku obu płaszczyzn jest dokładnie tym, co nazywamy inżynierią dwukierunkową. Innym przykładem będzie integracja systemów wizyjnych maszyn z ich układami sterowania. Systemy wizyjne są często stosowane do badania produktów gotowych w ramach procesu zapewniania jakości. Producenci chcą bowiem dokładnie wiedzieć dokładnie do kogo trafiają produkty o konkretnych numerach seryjnych i z jakich partii pochodzą. Nazywamy to koncepcją "Track and Trace", czyli identyfikacji i śledzenia. Jej realizacja wymaga ścisłego powiązania systemów sterowania maszynami z systemami sterowania produkcją na wyższych poziomach architektury. B&R przy współpracy z Cognex, znanym producentem komponentów wizyjnych, za pomocą protokołu POWERLINK zintegrował funkcję bieżącej synchronizacji z systemem kamer Cognex. Dzięki temu za pomocą kamer można kontrolować przebieg procesów takich jak np. odrzucanie produktów wadliwych, a wymagają one bardzo szybkiej realizacji.

Wspomniał pan również o wyróżnianiu się i wydajności. Gdzie odgrywają one rolę?

Stefan Schönegger: Są to wymogi mające na celu jedno: zachowanie rentowności i zysku producenta. Obecnie wielkim wyzwaniem jest wyróżnianie swojej firmy spośród innych graczy operujących na globalnym rynku. Problem ten dotyczy także producentów maszyn. Priorytetyzacja dążenia ku partiom jednosztukowym i zapotrzebowania na bardziej spersonalizowane produkty nie zmienia faktu, że produkcja towarów musi przebiegać wydajnie. Należy drastycznie skrócić czas przestawiania, tj. przezbrajania produkcji, a z kolei jakiekolwiek przestoje na liniach produkcyjnych są po prostu nie do przyjęcia. Nasza koncepcja Scalability+ stanowi idealny punkt wyjścia dla producentów maszyn, jeżeli chcą skutecznie mierzyć się z powyższymi problemami.

Czym konkretnie jest Scalability+?

Stefan Schönegger:Scalability+ jest nowym podejściem do automatyki. Umożliwia projektowanie maszyn wedle zupełnie nowatorskich koncepcji. Jego podstawa zasadza się w nieskrępowanej swobodzie łączenia komponentów z całego portfela urządzeń i wszelkich dostępnych funkcji technologicznych. Można w ten sposób wdrażać zaawansowane sterowanie robotami za pomocą ekonomicznego, standaryzowanego modułu sterownika, nie musząc zatem polegać na wysoce wyspecjalizowanych sterownikach i ulegać ich ograniczeniom. Klient może zatem wyróżnić się na rynku dzięki własnym aplikacyjnym komponentom modułowym. Wysoki stopień ponownego wykorzystania wynikający z modularności oprogramowania może znacznie zmniejszyć koszt prac nad rozwojem produktu. W pełni elastyczny dobór i skalowalność komponentów sprzętowych pozwala klientom określać ostateczną, optymalną konfigurację sprzętową nawet w końcowych stadiach procesu rozwoju produktu.

Kolejnym kluczowym aspektem Przemysłu 4.0 jest standaryzacja. Tu właśnie POWERLINK rozwija skrzydła?

Stefan Schönegger: POWERLINK oraz openSAFETY to idealny fundament Industry 4.0. Protokoły te odpowiadają wszelkim wymogom długofalowego rozwoju przemysłu nowej generacji. Oba standardy komunikacji oparto na platformach open source, dostępnych bez ograniczeń, ponieważ to pełna otwartość jest faktyczną podstawą czwartej rewolucji przemysłowej. Oba systemy doskonale uzupełniają się z komunikacją OPC UA i IO-Link. Wszystkie cztery technologie idealnie pracują ze sobą, zaś poszczególne ich zalety budują kompleksowy, harmoniczny system.

Mówiąc o otwartości standardów, wiemy, że przemysłowe sieci komunikacji danych muszą coraz częściej i coraz ściślej współpracować z systemami innych producentów. Z czego to wynika?

Stefan Schönegger: Sieci przemysłowe powinny umożliwiać współpracę z systemami różnych producentów. Praktycznie każda linia technologiczna jest zbiorem maszyn i jednostek wytwórczych pochodzących od różnych producentów. Wydajna i tania produkcja partii jednosztukowych wymaga przede wszystkim skutecznej wymiany danych między wszystkimi urządzeniami. Każdy komponent procesu technologicznego musi niezawodnie wymieniać dane z pozostałymi częściami biorącymi udział w produkcji. Wymiana danych po prostu nie może ograniczać się do elementów od jednego producenta. Dlatego rzeczą absolutnie konieczną jest stworzenie solidnych podwalin kompatybilności z istniejącymi systemami i dążenie do technologii otwartych. Otwarty standard komunikacji gwarantuje możliwość dalszych inwestycji i nie narzuca ani użytkownikowi, ani właścicielowi systemu, wyboru konkretnych rozwiązań.

Rozwój Industry 4.0 i koncepcji takich, jak internet rzeczy oraz obliczenia w chmurze wymagają decentralizacji automatyki. Cóż to oznacza?

Stefan Schönegger: Współczesne komponenty technologiczne stoją na coraz wyższym poziomie inteligencji, co zwiększa sumę danych podlegających zarządzaniu. W niektórych procesach bezwzględnie wymaga się bezpośredniej komunikacji między ich składnikami. Podstawową właściwością POWERLINK jest wzajemna komunikacja węzłów sieci ze sobą. POWERLINK systematyzuje przebieg komunikacji między stanowiskami sieciowymi. Jednocześnie daje nieskrępowane możliwości rozbudowy systemu bez wpływu na jego wydajność w czasie rzeczywistym. Sztywna topologia sieci nie sprzyja jej rozbudowie.

Kolejną kwestią Industry 4.0 w tym kontekście jest sposób jednoczesnego utrzymania bezpieczeństwa środowiska pracy w instalacjach wysokiego napięcia i poziomu elastyczności z otwartością procesu produkcji, o których rozmawiamy. Nikt nie chce zamykać maszyn za ogrodzeniami ochronnymi lub w wielkich obudowach. Co Industry 4.0 oznacza dla BHP na produkcji?

Stefan Schönegger: To prawda, zamykanie maszyn w klatkach ochronnych nie jest dobrym rozwiązaniem. Powinna istnieć możliwość dynamicznego konfigurowania maszyn i całych obszarów produkcyjnych, poprzez dodawanie, odejmowanie lub zmianę układu modułów maszynowych, pod wykonywany wyrób. "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 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. Stąd kosztowne obudowy ochronne nie mają dalszego uzasadnienia.

Wywiad przeprowadziła Regina Berg-Jaunernig, redaktor portalu GIT Sicherheit.

Pobierz artykuł jako PDF:

A more colorful place.pdf

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.