Wzrost wydajności maszyn i urządzeń

W celu zachowania konkurencyjności, operatorzy zakładów produkcyjnych są pod ciągłą presją, aby uzyskiwać coraz więcej ze swojego sprzętu. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) ogłoszono cudownym środkiem w dążeniu do tego celu. Nawet w krótkoterminowej perspektywie IIoT może przynieść znaczne zwiększenie wydajności. IIoT oferuje również ekscytujące możliwości dla producentów maszyn (OEM) w postaci nowych modeli biznesowych.

Prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem decydującym o wydajności instalacji technologicznych i maszyn jest ich dyspozycyjność. Każda minuta przestoju negatywnie odbija się na wyniku podmiotu prowadzącego dany zakład. "Dlatego tak ważne jest, aby przezbrajanie i nieplanowane przestoje ograniczyć do minimum" - wyjaśnie Stefan Schönegger, Marketing Manager, B&R. Dzięki inteligentnym, połączonym urządzeniom, które tworzą Przemysłowy Internet Rzeczy praktycznie eliminuje się nieplanowane przestoje. Jedną z podstawowych zalet jest możliwość wdrożenia strategii konserwacji predykcyjnej opartej na monitorowaniu stanu technicznego.

Nieustanne dążenie do wydajności ma również inne konsekwencje, zauważa Schönegger: "Coraz więcej firm oferuje swoje urządzenia w postaci zintegrowanych linii i centrów przetwarzania". W niektórych przypadkach systemy te są nawet tworzone na indywidualne zamówienie danego klienta. Ten rodzaj elastyczności jest możliwy tylko wtedy, gdy zastosowane urządzenia są w stanie wchodzić w interakcje z łatwością obsługi taką jak "plug and play". "W końcu - mówi Schönegger - płynna komunikacja i wymiana danych to podstawowe wymagania zarówno dla podłączonych maszyn jak i konserwacji predykcyjnej".

Wystarczy mieć możliwość zbierania, agregowania i analizowania danych roboczych elementów elektrycznych, mechanicznych i hydraulicznych maszyny bezpośrednio w zakładzie, aby zapobiec wielu nieplanowanym przestojom. "Poza tym, sprawą na której naprawdę nam zależy to połączenie z chmurą" - dodaje Schönegger. Łączność z chmurą stwarza nowe możliwości i otwiera nowe modele biznesowe, dając producentom OEM możliwość odczytu danych z maszyn znajdujących się w obiekcie i powiadamiania operatorów o zbliżających się problemach. "To sytuacja, w której wszyscy wygrywają" – kontynuuje: "Producent OEM zyskuje dodatkowe źródło przychodów, a operator odnosi korzyści z lepszej dyspozycyjności maszyn".

To od producentów OEM zależy, czy będzie to możliwe. 'Muszą oni zapewnić swoim klientom narzędzia do gromadzenia i analizowania danych maszyn i procesów oraz wyposażyć swoje maszyny w niezbędną infrastrukturę informatyczną" - wyjaśnia Schönegger. Potrzebują do tego sprzętu komputerowego, który będzie umożliwiał gromadzenie i udostępnianie danych o odpowiedniej jakości. Innymi słowy: potrzebują urządzeń edge.

Rozwiązania IIoT umożliwiają również skuteczniejsze strategie zdalnej konserwacji. Serwisanci pracujący dla producenta OEM lub ich klient mogą połączyć się z maszyną i pomóc operatorom w zakładzie zlokalizować i skorygować błąd. "Oczywiście, kiedy rozmawia się o dostępie do maszyny z zewnątrz, niezwykle ważny staje się temat bezpieczeństwa" – podkreśla Schönegger. Dlatego w rozwiązaniu B&R umożliwiającym zdalną obsługę techniczną Secure Remote Maintenance zastosowano najnowsze technologie zabezpieczeń, w tym sieci VPN (wirtualne sieci prywatne) i zapory sieciowe typu three-homed.

Gromadzenie danych jest pierwszym niezbędnym krokiem w kierunku czerpania korzyści płynących z IIoT. "Same w sobie dane te nie wnoszą jednak żadnej wartości dodanej" - zauważa Schönegger. Potrzebne są inteligentne algorytmy oprogramowania, aby przekształcić nieprzetworzone dane w użyteczne informacje, pomocne w optymalizacji wydajności systemu produkcyjnego. Dobrą wiadomością jest to, że: Producenci OEM nie muszą samodzielnie opracowywać tych algorytmów. Firma B&R dostarcza je zaprogramowane w wygodnej postaci komponentów oprogramowania technologii mapp.

Dzięki komponentom mapp użytkownik może skonfigurować system monitorowania energii lub alarmowania za pomocą kilku kliknięć myszą. Zaawansowane rozwiązania programowe, takie jak monitorowanie stanu, dostarczają cennych informacji o kondycji urządzenia. Analiza drgań oferuje wgląd w takie kwestie, jak poziom zużycia narzędzi, szybkości posuwu i prędkość skrawania. Operator maszyny może korzystać z tych informacji bezpośrednio lub otrzymywać powiadomienia od producenta OEM o konieczności podjęcia działań.

"Relacja między konstruktorem maszyny a operatorem maszyny może nabrać zupełnie nowych wymiarów" – mówi Schönegger. Można sobie nawet wyobrazić, że sprzedaje się nie samą maszynę, ale raczej pewną kwotę godzin pracy lub wielkości produkcji. W takim przypadku operator nie musi już zajmować się ani serwisem maszyny ani wymianą części. Producent OEM jest w stanie z daleka śledzić stan maszyny. Operator jest powiadamiany o każdym wymaganym serwisie, ale nie musi się o nic martwić - wszystko jest obsługiwane przez producenta OEM.

"Jest jeszcze jeden ważny warunek, aby tego rodzaju konfiguracja działała" – dodaje Schönegger: "Wykorzystywane dane muszą być wysokiej jakości". Nawet najbardziej zaawansowane rozwiązanie monitorowania jest bezużyteczne, jeśli opiera się na błędnych lub nieprawidłowo oszacowanych danych. Rozwiązania B&R oferują niezwykle wysokie częstotliwości próbkowania dla technologii napędów cyfrowych, niezwykle krótki czas reakcji na sterowanie i zaawansowane przetwarzanie wstępne u źródła danych: w modułach I/O i składnikach edge. "Wszystkie te czynniki mają decydujący wpływ na wydajność IIoT" – mówi Schönegger.

IIoT jest wyzwaniem, z którym muszą zmierzyć się producenci OEM, nawet jeśli technologia ta wykracza poza ich tradycyjną wiedzę specjalistyczną. "Właśnie tutaj możemy wkroczyć z naszymi rozwiązaniami sprzętowymi i programowymi" – wyjaśnia Schönegger. Producenci OEM mogą przygotować swoje urządzenia do gotowości na pracę w IIoT i zaoferować swoim klientom wysoką dyspozycyjność dzięki nowym modelom biznesowym.

Przygotował: Carmen Klingler-Deiseroth, niezależny dziennikarz