Dane – DNA produkcji. Trampolina do nowoczesnego przemysłu

W przedsiębiorstwach produkcyjnych informacja jest jak kod DNA. Zestawy danych, faktów i statystyk stanowią podstawę do podejmowania właściwych decyzji biznesowych. To właśnie rzetelna informacja o liczbie wyprodukowanych w ciągu dnia sztuk, czasie oraz koszcie materiałów i wytworzenia gotowego wyrobu, niezbędnej energii czy procencie wadliwych detali wpływa na proces podejmowania kluczowych decyzji i znajduje odzwierciedlenie w efektach biznesowych.

Potencjał ukryty w liczbach

Dane zbierane przez sensory i czujniki można postrzegać jako czynnik, który – podobnie jak kapitał czy zasoby ludzkie – decyduje w produkcji o zysku. Przedsiębiorstwa, które chcą czerpać korzyści z obróbki danych w pierwszej kolejności muszą zapewnić możliwość ich pozyskiwania z hali produkcyjnej. To właśnie bieżące dane, ilustrujące stan poszczególnych maszyn i urządzeń zaangażowanych w produkcję, kryją w sobie szansę na to, by skutecznie optymalizować procesy wytwórcze, obniżać koszty produkcji i generować oszczędności.

Język zrozumiały dla ludzi i maszyn

Współczesne systemy produkcyjne to system naczyń połączonych obejmujący już nie tylko pojedyncze fabryki, ale złożone łańcuchy firm, dostawców oraz klientów, który musi pracować jak dobrze naoliwiona maszyna. Aby faktycznie tak było, niezbędna jest wielopoziomowa i płynna komunikacja, a także narzędzia, które umożliwią wpisanie wszystkich uczestników w zoptymalizowany proces tworzenia produktu.

Przykładem firmy, która wychodzi naprzeciw temu wyzwaniu i oferuje przedsiębiorcom produkty technologiczne wraz z pakietem usług internetowych ułatwiających interakcję z maszynami – czyli pozyskiwanie danych z warstwy produkcyjnej w celu analizy, a następie wysyłanie poleceń do maszyn – jest japoński FANUC. Wszystkie urządzenia tej marki mogą być podłączone do sieci Internet i korzystać z takich usług, jak FTP, Telnet, web serwer, poczta e-mail. W praktyce oznacza to, że użytkownicy maszyn i robotów mogą monitorować, planować i na bieżąco modyfikować produkcję realizowaną w hali produkcyjnej. W przypadku potrzeby pilnego dostosowania się do zamówień kontrahentów mogą łatwo przezbrajać produkcję, wprowadzając odpowiednie programy do pamięci robota czy maszyny CNC, aby wytwarzać inny asortyment. Warto dodać, że może to być realizowane bez konieczności zatrzymywania stanowiska. W tym samym czasie można diagnozować urządzenia (przez sieć Ethernet lub modem 3G), by eliminować ryzyko zaistnienia nieprzewidzianych awarii, które mogłyby utrudnić realizację celu produkcyjnego.

FANUC udowadnia, że technologia wychodzi naprzeciw potrzebom współczesnego rynku. Zarówno obrabiarki CNC, jak i roboty przemysłowe są dobrze przygotowane do współpracy i komunikacji – zarówno ze sobą, jak
i z ludźmi zaangażowanymi w produkcję. Dotyczy to projektantów i technologów, operatorów blisko współpracujących z maszynami, jak i kadr zarządzających, które zdalnie nadzorują produkcję. Osoby te bardzo cenią sobie to, że w przypadku jakichkolwiek nieprawidłowości maszyny potrafią wysyłać wiadomości w formie sms lub e-mail, w których informują o swoim stanie i zgłaszają ryzyko wystąpienia poważniejszego problemu. To umożliwia działanie z wyprzedzeniem, zapobieganie kłopotom technicznym, a także znaczne ograniczenie potencjalnych kosztów związanych z ich rozwiązywaniem.

FIELD – FANUC Intelligent Edge Link & Drive

Ciekawym rozwiązaniem ułatwiającym komunikację, pozyskiwanie i analizowanie danych w ramach systemu produkcyjnego jest FIELD (FANUC Intelligent Edge Link & Drive). Ta platforma IIoT łączy wszystkie urządzenia produkcyjne w celu konsolidacji informacji, służącej poprawie produktywności i podtrzymaniu nieustannej produkcji w zakładzie. W praktyce FIELD pełni rolę inteligentnej „skrzynki”, do której można podłączyć nie tylko systemy sterowania CNC, maszyny czy roboty, ale także urządzenia peryferyjne, czujniki, a nawet systemy poboczne, takie jak klimatyzacja czy oświetlenie. Co ważne, system umożliwia podłączenie nie tylko najnowszych produktów marki FANUC, ale też już istniejących w zakładzie maszyn i urządzeń, w tym także konkurencyjnych.

Bezpieczeństwo danych

Coraz szersze wykorzystanie sieci niesie ze sobą także ryzyko, w tym cyberataków. By ograniczyć ryzyko kradzieży tajemnic firmowych, informacji niejawnych, danych osobowych czy sygnałów z czujników infrastruktury należy maksymalnie skrócić pionową drabinę kolejnych urządzeń pośredniczących między maszyną a systemem informatycznym wykorzystującym dane. System FIELD jest skonfigurowany z myślą o sprostaniu temu wyzwaniu.

We wszystkich warstwach struktury, tj. serwerze, sieci i platformie systemu FIELD działa wiele technologii zabezpieczających. Dzięki temu FIELD zainstalowany w zakładzie stale kontroluje dostęp do danych w celu ustalenia, komu zezwolić na dostęp do danych użytkowników, szczegółów aplikacji czy danych obrazujących stan urządzeń działających w hali produkcyjnej. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości system automatycznie blokuje dostęp. Z uwagi na to, że w środowisku FIELD komunikacja jest dwukierunkowa, system – za pomocą zintegrowanego oprogramowania do ochrony i zarządzania zagrożeniami – ogranicza zbędne procesy uzyskiwania dostępu do danych realizowane przez urządzenia produkcyjne.

Aplikacje systemu FIELD

System FIELD oddany w ręce użytkowników to platforma umożliwiająca korzystanie z aplikacji wspomagających wykorzystywanie danych pozyskiwanych z warstwy produkcyjnej. Co istotne, chodzi tu nie tylko o aplikacje dostarczane przez FANUC, ale także inne, stworzone przez podmioty zewnętrzne.

W praktyce FIELD to otwarte środowisko deweloperskie, w którym deweloperzy aplikacji i klienci używający systemu mogą opracowywać niezbędne aplikacje i swobodnie używać ich w ramach procesów produkcyjnych. Aplikacje i konwertery, które przejdą proces kontroli realizowany przez FANUC, są dostępne w sklepie systemu FIELD i można je stamtąd pobierać i instalować. Dzięki temu użytkownicy mogą w prosty sposób sprawdzać najnowsze wersje aplikacji i konwerterów oraz je aktualizować.

Spośród aplikacji, które FANUC oferuje dziś producentom, warto przybliżyć te odpowiadające na największe wyzwania współczesnej produkcji przemysłowej, takie jak iZDT – aplikacja służąca redukowaniu nieoczekiwanych przestojów urządzeń produkcyjnych czy iPMA – aplikacja przeznaczona do bieżącej analizy funkcjonowania zakładu i poprawy produktywności.

Aplikacja iZDT dostępna w systemie FIELD monitoruje stany maszyn CNC i robotów FANUC oraz generuje alarmy błędów. W razie nieprawidłowości powiadamia użytkownika o konieczności przeprowadzenia działań serwisowych i zachęca do prowadzenia konserwacji zapobiegawczej w przyszłości. W efekcie – przez centralne zarządzanie stanem urządzeń produkcyjnych – ogranicza koszty utrzymania ruchu.

Z kolei iPMA w systemie FIELD pozwala monitorować status funkcjonowania każdego urządzenia produkcyjnego w czasie rzeczywistym, w tym czas pracy i alarmów, i wykorzystuje je do analizy czynników wpływających na pracę urządzenia. Aplikacja iPMA jest bardzo pomocna w procesie poprawiania produktywności dzięki statystycznej analizie pozyskanych danych i wizualizacji tendencji oraz stanu urządzeń za pomocą wartości liczbowych oraz wykresów.

Zbierane dane pozwalają przewidywać trendy funkcjonowania całego parku maszynowego w przyszłości, a także podejmować działania naprawcze, konserwujące i zapobiegawcze w odpowiednim czasie. Efektem są ogromne oszczędności.

FIELD nie tylko umożliwia obsługę danych na terenie zakładu pochodzących z wielu urządzeń, na krawędziach sieci (edge computing) i w środowisku mgły obliczeniowej (fog computing), ale również wprowadza technologię „rozproszonego kooperacyjnego uczenia głębokiego” (distributed cooperative deep learning). Technologia umożliwia robotom samodzielne uczenie się zadań, które mają wykonać, by wesprzeć produkcję, a także współpracę wielu połączonych ze sobą maszyn. Maszyny, które już nauczyły się swoich zadań mogą dzielić się wiedzą z innymi maszynami, co znacznie skraca czas uczenia i ich synchronizowania do realizacji celów produkcyjnych. Zastosowanie tej technologii w robotach FANUC znacznie poszerza możliwości producentów i sprawia, że proces wdrażania robotów do produkcji staje się znacznie szybszy i tańszy.

Informacja to rozwój

W fabrykach na całym świecie coraz częściej stawia się na strategię Predictive Maintenance, gdzie urządzenia będące elementami Internet of Things umożliwiają monitorowanie stanu maszyn
i urządzeń oraz przesyłanie danych diagnostycznych do powiązanego systemu ERP. Taka automatyzacja procesów związanych ze sprawdzaniem stanu parku maszynowego to przede wszystkim duża oszczędność zasobów osobowych i pieniężnych. Otaczająca nas rzeczywistość wyraźnie pokazuje, że kto szybciej zrozumie i zacznie wykorzystywać możliwości obróbki i interpretacji danych, ten wygra swoją przyszłość.

FANUC Polska Sp. z o.o.
ul. T. Wendy 2, 52-407 Wrocław
tel. 71 776 61 60
fax 71 776 61 69
www.fanuc.pl

źródło: Automatyka 5-6/2020