Inteligentne systemy i urządzenia poprawiają elastyczność europejskiego sektora produkcyjnego
„Producenci oryginalnego wyposażenia (OEM) muszą być w stanie wytwarzać najwyższej jakości urządzenia na żądanie”, mówi Raquel Caldeira, koordynatorka finansowanego przez UE projektu openMOS. „Tradycyjne modele oparte na dużych wolumenach produkcji i ciągłym doskonaleniu stają się coraz trudniejsze do utrzymania”. Potrzebne są coraz mniejsze rozmiary partii, aby uzyskać krótkie terminy realizacji dla coraz większej gamy i liczby różnorodnych wariantów produktów. Duża różnorodność i elastyczność jest zazwyczaj domeną systemów produkcji manualnej, z drugiej zaś strony, powtarzalna, wysoka jakość stanowi atut systemów zautomatyzowanych. „Główną przyczyną wielu problemów związanych z gwarancją na produkty wysokiej jakości jest praca ręczna”, zauważa badaczka. Za rozwiązanie tych problemów uznaje się systemy automatyki typu „plug-and-produce” (P&P) w połączeniu z przemysłowymi platformami technologicznymi. System operacyjny na potrzeby elastycznej produkcji przemysłowej Zespół openMOS opracował wspólny, otwartoźródłowy system P&P, który umożliwia wszystkim zainteresowanym podmiotom z łańcucha wartości systemu automatyki wspólne opracowywanie i wykorzystywanie rozwiązań. Pozwala on na szybką i efektywną integrację maszyn i systemów automatyki w środowiskach produkcyjnych. Jest to warunek niezbędny do wdrożenia rozwiązań dla przemysłu 4.0. Produkcyjny system operacyjny umożliwia łatwą rozbudowę i przystosowanie do obsługi funkcji sterowania, planowania i optymalizacji na wyższym poziomie. Takie funkcje ułatwią wprowadzanie nowych produktów, zleceń roboczych i zmian sprzętu oraz ułatwią bezproblemowe wdrażanie strategii optymalizacji i zarządzania zmianami. Wprowadzenie nowych koncepcji systemów P&P w produkcji Partnerzy projektu opracowali kilka innych kluczowych innowacji, w tym w szczególności nowe wbudowane urządzenia automatyki i komponenty z funkcjami P&P, takie jak system osi liniowych, moduł obrotowy i chwytaki zatrzaskowe. Zbudowali produkcyjną magistralę serwisową – otwartą, opartą na usługach platformę komunikacyjną służącą do pionowej i poziomej łączności pomiędzy komponentami automatyki P&P oraz funkcjami sterowania wyższego poziomu i funkcjami biznesowymi. Dzięki niej produkcja może być realizowana w sposób ciągły w zależności od zapotrzebowania. „Projekt openMOS umożliwił nam przetestowanie i sprawdzenie w praktyce kompleksowej i bezproblemowej integracji różnych standardów w ramach jednego ekosystemu”, mówi Caldeira. Badaczka określa to osiągnięcie „wielkim przełomem na drodze do wdrożenia wspólnych i otwartych standardów w przemyśle wytwórczym w celu dalszego wykorzystywania technologii, uelastycznienia procesów i zmniejszenia kosztów indywidualizacji produktów”. Największe korzyści płynące z tych innowacji odniosą producenci OEM i integratorzy systemów. Architektura referencyjna dla systemów montażowych P&P pokazuje, w jaki sposób można wykorzystać model P&P w koncepcjach systemów produkcyjnych. „Zalety elastyczności mogą zostać obecnie wykorzystane bez uszczerbku na wydajności”, dodaje Caldeira. Dostępne są bardziej elastyczne procesy z wyraźnym rozróżnieniem między optymalizacją produkcji a krytyczną czasowo realizacją produkcji. Użytkownicy końcowi mają obecnie dostęp do zestawu samowystarczalnych, elastycznych i samodostosowujących się urządzeń P&P. Po połączeniu z adapterem, zakres działania rozwiązania może zostać rozszerzony na istniejące wyposażenie, takie jak roboty przemysłowe, systemy kontroli jakości i liczniki energii elektrycznej. Nie ma konieczności wdrażania każdego modułu całego opracowanego stosu oprogramowania – wystarczy jedynie funkcjonalność potrzebna dla danego systemu. Ułatwia to wykorzystanie rezultatów projektu w przemyśle. Rozwiązanie oparte na chmurze oraz intuicyjny interfejs człowiek–maszyna dostarczają zaleceń dotyczących optymalizacji systemu zarówno w odniesieniu do czasu cyklu i zużycia energii, jak i wsparcia w podejmowaniu decyzji. „Pakiet narzędzi technologicznych openMOS pomoże firmom w przyspieszeniu procesu produkcji, przy jednoczesnym zwiększaniu jakości i zapewnieniu niższych kosztów, a wszystko to w elastycznym środowisku”, podsumowuje Caldeira.
Słowa kluczowe
openMOS, produkcja, P&P, elastyczny, produkcja, system automatyzacji, przemysł wytwórczy, OEM, przemysł 4.0
