Dane z hal produkcyjnych i łańcuchów dostaw stanowią fundament przejrzystości i wiarygodności tych systemów. Podejmowanie właściwych i świadomych decyzji, które są niezbędne do utrzymania konkurencyjności własnej firmy, wymaga wysokiej jakości oraz jak największej zbieżności w czasie rzeczywistym informacji, które są przekazywane z zakładów połączonych w sieć. Te rygorystyczne wymagania dotyczące samych danych uzupełnia potrzeba rozwiązań, wskazujących natychmiastowe wyniki.
Na podstawie doświadczeń zdobytych w tym obszarze u różnych klientów z branży motoryzacyjnej, budowy maszyn i przemysłu spożywczego, Grupa P3 opracowała w ciągu ostatnich czterech lat P3 NeXonic Suite. W ten sposób powstało rozwiązanie umożliwiające szybkie, oszczędne i przede wszystkim zorientowane na potrzeby połączenia zakładów w sieć oraz wdrożenie cyfrowego Shopfloor Managements. Korzyści z tego płyną zarówno dla kierowników produkcji, mających do dyspozycji wskaźniki KPI, zautomatyzowane raportowanie i eskalację błędów, jak i dla menedżerów grupowych, dysponujących zagregowanymi informacjami do szczegółowego wyszukiwania przyczyn. Podobnie, pracownicy mają do dyspozycji intuicyjny sposób wprowadzania potrzebnych danych.
Integracja maszyn i systemów
W tym celu P3 NeXonic Suite wykorzystuje oparty na chmurze backend do konsolidacji i czysto webowy frontend do udostępniania informacji. Ta pula danych jest z kolei zasilana zarówno ze źródeł ludzkich, w sensie interakcji z samym pracownikiem, jak i ze źródeł automatycznych, takich jak układ sterowania urządzeniami lub dodatkowe interfejsy do istniejących systemów firmy.
 |
| P3 Iot Connector do przechwytywania danych z maszyn może być opcjonalnie umieszczony w futerale ochronnym nawet w wymagających środowiskach produkcyjnych i pracować bez połączenia z siecią zakładową |
P3 IoT Connector (Rys.1) służy do bezpośredniego dostępu do systemu sterowania maszyny jako źródła danych. Wykorzystanie tego urządzenia pozwala na rejestrację pożądanych parametrów, ich wstępnej selekcji i przesłania do chmury. IoT Connector może korzystać z własnej sieci firmowej poprzez LAN lub szyfrowaną WLAN, możliwe jest również połączenie kilku IoT Connector za pomocą przełącznika sieciowego. Jeśli integracja z siecią firmową nie jest pożądana lub niemożliwa ze względu na wiek maszyn, IoT Connector przesyła informacje o instalacji/maszynie za pomocą sieci komórkowej 4G lub, w razie potrzeby, 5G. Instalacja IoT Connectors może być również dostosowana do warunków panujących w produkcji. Na przykład, jeśli środowisko produkcyjne charakteryzuje się wysokim obciążeniem pyłem i innymi wpływami środowiskowymi, złącze IoT Connector można bez wahania umieścić na maszynie jako samowystarczalną jednostkę chronioną w obudowie o klasie ochrony IP 67. Alternatywą jest równie łatwy montaż na szynie montażowej szafy sterowniczej.
Komunikacja z systemem sterowania urządzeniami/maszyną jest projektowana indywidualnie w zależności od potrzeb. IoT Connector może być podłączony do sieci urządzeń np. poprzez interfejs CAN bus lub PROFINET. W starszych systemach sterowania komunikacja realizowana jest za pomocą modułów I/O, które bezpośrednio odbierają sygnały przełączające. Niezależnie od rodzaju połączenia, IoT Connector zawsze działa bez zapisu do sieci, co od początku wyklucza jakikolwiek wpływ na wymianę komunikatów pomiędzy elementami systemu. Kolejnym stopniem elastyczności w projektowaniu połączenia jest integracja dodatkowych czujników, które są bezpośrednio podłączone do IoT Connector i tym samym umożliwiają uzyskanie parametrów o dotychczas niecyfrowych elementach urządzeń.
Dzięki wszystkim tym opcjom konstrukcyjnym można zrealizować połączenie maszyn produkcyjnych typu lean, które nie jest ograniczone przez typ lub producenta systemu sterowania lub inne warunki ramowe poszczególnych obszarów produkcyjnych.
Oprócz IoT Connector jako źródła danych o zakładzie/urządzeniach, można również wykorzystać istniejące w firmie systemy. PPS i ERP to oczywiste przykłady, ale można również zaprojektować interfejsy do systemów specyficznych dla danej firmy.
Kolejna duża część bazy danych dla P3 NeXonic Suite pochodzi z bezpośredniej interakcji z pracownikiem na jego cyfrowym urządzeniu końcowym. Dla takich danych wejściowych na czysto webowym Frontend NeXonic Suite, wystarczy mieć przeglądarkę. Aby jednak móc optymalnie wykorzystać wszystkie funkcje, zaleca się stosowanie tabletów przeznaczonych do użytku przemysłowego. Mają one wystarczająco duży ekran, aby pracownik mógł je wygodnie obsługiwać, a także oferują możliwość dokumentacji fotograficznej wad komponentów w bramkach jakościowych, na przykład za pomocą zintegrowanej kamery.
Połączone informacje z IoT Connectors, systemów magazynowych i danych wejściowych pracowników wpływają razem do opartego na chmurze backendu. Zastosowanie MQTT na złączach IoT zaimplementowanych zgodnie ze standardem IEC 62443 utrzymuje wynikające z tego obciążenie sieci na niskim poziomie. Ponadto szyfrowanie TSL/SSL zapewnia ochronę przesyłanych danych zarówno w komunikacji Edge jak i innej. Baza danych może być umieszczona w specyficznej dla klienta chmurze obsługiwanej przez P3 (np. AWS lub MS AZURE), dedykowanej dla klienta lub on-premise (Rys. 2).
 |
| P3 NeXonic Suite wykorzystuje zarówno maszyny, jak i cyfrowe urządzenia końcowe pracowników jako źródła informacji dla bazy danych |
Strumień danych spływa ostatecznie do Frontend, który prezentuje użytkownikowi kluczowe wskaźniki i analizy ustalone na podstawie przesłanych danych. Rozwiązanie te jest niezależne od używanego sprzętu, ponieważ jest oparte na sieci Web. Może być zatem stosowane w formie pulpitów na dużych ekranach dla całej hali produkcyjnej lub na pojedynczych urządzeniach końcowych. Ponadto, koncepcja zintegrowanych kategorii umożliwia ukierunkowane na zadania dostosowanie funkcji oraz typów prezentacji pulpitów i raportów. Ponadto, pracownik ma bezpośredni dostęp poprzez NeXonic do dokumentów odpowiadających jego obszarowi działania, np. w celu odbycia szkolenia w miejscu pracy. Głównym elementem funkcjonalności P3 NeXonic Suite są jednak trzy moduły, które eksponują różne aspekty procesu produkcji.
Pełna wersja artykułu jest dostępna w najnowszych wydaniu kwartalnika AutomotiveSuppliers.pl review.
 |
Pobierz kwartalnik |
