Wydajność „plug-and-produce” Sektor produkcji znajduje się pod ogromną presją. Finansowany przez UE projekt PERFoRM pomaga europejskiej branży produkcyjnej poprawić konkurencyjność. Gospodarka cyfrowa Technologie przemysłowe © PERFoRM Klienci oczekują produktów bardziej zindywidualizowanych, tańszych i o wyższej jakości. Aby sprostać tym wymaganiom, firmy produkcyjne poszukują innowacyjnych rozwiązań. W takim środowisku konieczne jest ciągłe obniżanie kosztów produkcji, a występowanie opóźnień, niedoborów dodatków i awarii maszyn może mieć negatywny wpływ na wydajność. Ponadto przedsiębiorstwa muszą szybko reagować na zmiany, co wymaga zachowania bardzo elastycznej produkcji. W ramach kilku inicjatyw badawczych przyglądano się ważnym technologiom i standardom, które pozwoliłyby poprawić tę sytuację. Mimo obiecujących wyników technologie te nie upowszechniły się w sektorze. Ukierunkowanie na bieżące potrzeby Aby pokonać istniejące bariery i skonsolidować wyniki badań, projekt PERFoRM (Production harmonizEd Reconfiguration of Flexible Robots and Machinery) pracował nad zmianą koncepcji obecnych systemów produkcyjnych w kierunku systemów typu „plug-and-produce” w celu stworzenia elastycznego środowiska produkcyjnego. Michael Gepp, koordynator projektu, wyjaśnia: „Projekt PERFoRM miał na celu opracowanie nowej generacji elastycznych systemów produkcyjnych opartych na koncepcji plug-and-produce, które pozwoliłyby poradzić sobie z mniejszymi partiami produkcyjnymi oraz krótszym czasem realizacji i wprowadzania na rynek”. Centralnym założeniem projektu było opracowanie wspólnej architektury referencyjnej, która wspiera elastyczne cyberfizyczne systemy produkcyjne – CP(P)S – urządzenia typu plug-and-produce (samodzielne urządzenia z dedykowanym, indywidualnym sterowaniem), roboty oraz systemy starszego typu. W takim systemie architektura middleware umożliwia komunikację między ludźmi, maszynami i robotami. Analiza wyników Architektura systemu obejmująca middleware, adaptery technologiczne, narzędzia i usługi została opracowana, przetestowana przez dwa ośrodki badawcze i wdrożona w czterech przypadkach zastosowań przemysłowych w produkcji pojazdów elektrycznych e-District, komponentów GKN dla przemysłu lotniczego, produkcji sprężarek Siemens i produkcji kuchenek mikrofalowych Whirlpool. „PERFoRM toruje drogę europejskim przedsiębiorstwom w kierunku przemysłu 4.0 i wysoce elastycznego CP(P)S dzięki wspólnej architekturze referencyjnej systemu i wspierającej strategii migracji”, mówi Gepp. Efektem prac jest również bezproblemowa, bezpieczna i skuteczna integracja ludzi z elastycznym CP(P)S oraz włączenie strategii integracji technologii agentowych do praktyk przemysłowych. Śmiałe stawianie czoła trudnościom Uczestnicy projektu napotkali problemy zarówno z dostępnością, jak i jakością danych. „Dane niektórych maszyn produkcyjnych, które były używane jako demonstratory, nie miały jakości, jakiej oczekiwaliśmy”, podkreśla Gepp. Jednak po kompleksowej konsolidacji i oczyszczeniu danych uczonym udało się osiągnąć zadowalającą jakość umożliwiającą przeprowadzenie dalszych analiz. Oprócz tego okazało się, że przedsiębiorstwa przemysłowe nie są aż tak żywo zainteresowane technologiami agentowymi, głównie z powodu braku doświadczenia. „Na przykład wieloagentowe systemy do tworzenia harmonogramów są elastyczne, solidne i odporne na błędy, ale nie gwarantują optymalnych harmonogramów produkcji na poziomie konwencjonalnych metod”, podkreśla Gepp. Aby temu zaradzić, w ramach projektu opracowano hybrydowe, agentowo-optymalizacyjne podejście, łączące w sobie korzyści wynikające ze zoptymalizowanego konwencjonalnego podejścia do planowania z reaktywnością elementów agentowych. Przyszłość projektu PERFoRM Oprócz zastosowania i rozwijania wyników projektu przez partnerów PERFoRM w ich firmach, kolejnym ważnym krokiem ma być ich rozszerzenie i rozpowszechnienie w sektorze produkcji. Chodzi tu na przykład o ujednolicenie podejścia do elastycznego CP(P)S w Europie. Członkowie projektu mają również nadzieję na nawiązanie w niedalekiej przyszłości współpracy z innymi dziedzinami przemysłu i technologii, takimi jak branża przetwórcza. Plany takie zostały już poczynione dla przyszłych projektów, a obecnie dwa projekty znajdują się w fazie przygotowywania wniosków. Słowa kluczowe PERFoRM, produkcja, plug-and-produce, CP(P)S, robot, architektura systemu, wspólna architektura referencyjna
