Dla producentów maszyn rolniczych i budowlanych wyzwaniem jest szybkie wdrożenie inteligentnych autonomicznych i pół-autonomicznych funkcji maszyn oraz zapewnienie ich utrzymania w długim okresie. Koszty opracowania takich rozwiązań we własnym zakresie są jednak niewspółmiernie wysokie. Partner technologiczny z kompleksowym systemem automatyzacji jest zatem idealnym rozwiązaniem w przypadku małych i średnich producentów maszyn mobilnych.
Dzisiejsze maszyny rolnicze i budowlane są wyposażone w zaawansowane funkcje bardzo podobne do tych, jakie można spotkać w produkcji przemysłowej. Najnowocześniejsze technologie, takie jak inteligentne łączenie maszyn w sieci, łączność w chmurze, cyfrowe łańcuchy procesów oraz zintegrowane bezpieczeństwo i ochrona, zyskują na znaczeniu również w przypadku maszyn mobilnych. „Za szybkim rozwojem tych nowych funkcji w obszarze maszyn rolniczych i budowlanych stoją wielcy producenci” – uważa Stefan Taxer, menedżer ds. automatyki mobilnej, B&R
Aby móc z nimi konkurować, mali i średni producenci muszą pójść w ich ślady. Pytanie, jak to zrobić? Zbudowanie od podstaw własnego działu inżynieryjnego na potrzeby niezbędnych prac badawczo-rozwojowych to ogromna inwestycja. Dużo łatwiejszą alternatywą jest współpraca z doświadczonym partnerem technologicznym w celu wykonania zadań związanych z automatyzacją.
Sterowanie i HMI w trudnych warunkach pracy
„Sytuacja, w jakiej znaleźli się konstruktorzy maszyn rolniczych i budowlanych skłoniła nas do podzielenia się z nimi naszym doświadczeniem w zakresie automatyzacji maszyn mobilnych” – wyjaśnia Taxer. „Znaczną część technologii, które opracowaliśmy w ciągu ostatnich 35 lat na potrzeby zastosowań przemysłowych można z powodzeniem zastosować w rolnictwie, budownictwie i sektorze komunalnym. W zasadzie jedyne, co firma B&R musiała zrobić, to dostosować swoje sterowniki i moduły HMI do zastosowań mobilnych.
W efekcie powstał dostosowany do pracy w trudnych warunkach system sterowania X90 firmy B&R. System wytrzymuje temperatury od -40 do 85°C, a także wstrząsy i wibracje. Jest odporny na wpływ soli, światła UV i oleju. Modułowe rozwiązanie sterowania w pełni współdziała również z pozostałą częścią platformy technologicznej B&R. Można je zatem programować – podobnie jak wszystkie inne produkty B&R – przy użyciu narzędzia Automation Studio. System umożliwia komunikację w czasie rzeczywistym za pośrednictwem przemysłowego protokołu POWERLINK Ethernet.
Skalowalna platforma sprzętowa
Wszystkie platformy sprzętowe B&R są konstruowane w sposób zapewniający im wyjątkową modułowość i skalowalność. W przypadku systemu X90 modułowość oznacza, że producent maszyn może wybierać spośród wielu opcjonalnych kart takie, które umożliwią wdrożenie potrzebnych funkcji, w tym dodatkowych I/O i interfejsów. Skalowalność oznacza możliwość wyboru spośród wielu klas wydajności, co pozwala zapewnić spójne rozwiązania dla wszystkich typów maszyn – od podstawowych po maszyny wysokiej klasy.
Gotowe komponenty oprogramowania
„Rozwiązanie B&R to coś więcej niż sam sprzęt” – podkreśla Taxer. „Dzięki naszemu zestawowi narzędzi mapp Technology zapewniamy ponad 200 zaprogramowanych wstępnie funkcji oprogramowania w Automation Studio”. mapp Technology dostarcza rozwiązań dla web’owych interfejsów HMI, sterowania, serwisu, monitorowania danych i wielu innych funkcji. Niezwykle ułatwia również wdrażanie szeregowych systemów kinematycznych, takich jak systemy stosowane w ramieniu koparki.
Inżynierowie aplikacji po prostu wstawiają żądane funkcje do aplikacji metodą „przeciągnij i upuść” i wprowadzają odpowiednie parametry. Nie ma potrzeby wykonywania prac programistycznych wymaganych w tradycyjnych rozwiązaniach. Wszystkie funkcje mapp są ze sobą powiązane, a wymiana danych odbywa się automatycznie. „To znacznie zmniejsza koszty rozwoju nowej aplikacji” – zaznacza Taxer.
Platforma produktowa jest ponadto tak zaprojektowana, aby po napisaniu oprogramowania użytkowego można je było uruchomić na dowolnym sprzęcie. Ułatwia to przejście z maszyny podstawowej na maszynę z najwyższej półki. Jak podkreśla Taxer: „Dla naszych klientów oznacza to pewną, nieuwarunkowaną przyszłymi okolicznościami stopę zwrotu z inwestycji”.
Zintegrowane bezpieczeństwo
Technologia bezpieczeństwa odgrywa kluczową rolę w automatyzacji i nie należy jej lekceważyć. Producenci mogą znaleźć pomocne informacje na ten temat w dyrektywie maszynowej 2006/42/WE, która dotyczy również maszyn mobilnych eksploatowanych w Europejskim Obszarze Gospodarczym, Szwajcarii i Turcji. Zawiera ona również zharmonizowane normy mające międzynarodowe zastosowanie.
Opracowanie zintegrowanych rozwiązań bezpieczeństwa we własnym zakresie jest jednak kosztowne i złożone. „Możemy uwolnić producentów maszyn mobilnych od tego ciężaru” – zapewnia Taxer. Dzięki zintegrowanemu rozwiązaniu bezpieczeństwa opracowanemu przez B&R, aplikacje bezpieczeństwa mogą być tworzone z certyfikowanych bloków oprogramowania. „Użytkownik po prostu łączy bloki w naszym środowisku programistycznym Automation Studio, co pozwala znacznie zmniejszyć koszty ogólne związane z programowaniem”.
Maszyny inteligentne
System sterowania X90 umożliwia wyposażenie maszyn mobilnych w funkcje, które czynią je kompatybilnymi z Przemysłowym Internetem Rzeczy. „Nasz system X90 może zbierać dane, analizować je lokalnie i wysyłać do serwera brzegowego lub bezpośrednio do chmury za pomocą protokołu OPC UA” – twierdzi Taxer. Możliwe jest również monitorowanie stanu i zdalna konserwacja. Dzięki nim zarówno konstruktorzy, jak i operatorzy mogą stale monitorować stan i wydajność ciągników, koparek i innych maszyn mobilnych. „Jako partner technologiczny pomagamy konstruktorom maszyn rolniczych i budowlanych o wszelkich rozmiarach pozostać konkurencyjnymi” – mówi Taxer. „Z nami u swego boku mogą oni łatwo czerpać ze wszystkich korzyści, jakie daje najnowocześniejsza automatyka, łącznie z technologią bezpieczeństwa i łącznością w chmurze”.
Stefan Taxer, Menedżer ds. Automatyki Mobilnej, B&R