Digitalizace a využití záplavy dat

16. 11. 2017|  Ze světa techniky

Obrázek k článku

Digitalizace jako jeden z aspektů koncepce Průmysl 4.0 plodí záplavy dat. Nikdo nemůže zpochybnit, jak užitečné je zaznamenávat a ukládat data v průběhu celého životního cyklu výrobků. Je-li potřeba změnit konstrukci výrobků, provedeme změnu na jednom výkrese a ta se pak promítne do všech konstrukčních sestav a snadno provedeme i úpravy výroby. Hlavně můžeme vysledovat, kde se stala chyba v případě nějaké závady či reklamace výrobku. Této schopnosti se říká sledovatelnost, vysledovatelnost nebo také traceabilita. A pro potraviny je podle nařízení č. 178/2002/ES dokonce závazné umět ve všech fázích výroby, zpracování a distribuce najít a vysledovat vše, co bylo do potraviny přimíseno (potravinářské přísady, jiné potraviny atd.)

Hodně se vysledovatelnost řeší v automobilovém průmyslu. Představme si, že třeba výrobce brzdových destiček dodá automobilce várku destiček se skrytou vadou. Vadné destičky se namontují do aut a na jejich kaz se přijde, až když jsou vozidla prodána. Pak je nezbytné bleskově zjistit, v kterých automobilech jsou tyto vadné destičky namontovány, obvolat jejich majitele a bezplatně je vyměnit.

Sbíráme data v celém životním cyklu výrobku

Ke shromažďování dat v jednotlivých etapách života výrobků slouží různé typy softwaru a informačních systémů. Označují se většinou zkratkami, takže si udělejme jejich inventuru, abychom se v nich neztratili. Více informací o funkcích jednotlivých systému najdete ZDE.

Projektování a konstruování výrobků – CAD

Trojrozměrné modely vytvořené v CADTrojrozměrné modely vytvořené v CADTrojrozměrné modely vytvořené v CAD

Obr. 1. Trojrozměrné modely vytvořené v CAD (zdroj: http://www.cadforum.cz)

 

Obr. 2. Model výrobní linky vytvořený systému Siemens Tecnomatics

Obr. 2. Model výrobní linky vytvořený systému Siemens Tecnomatics (zdroj: https://www.plm.automation.siemens.com)

Projektování a konstruování výrobků – CAD

Simulace konstrukčních sestav – CAE

Software pro numerické řízení výrobních strojů – CAM

Software pro rozvržení výroby – APS

Správa životního cyklu výrobků – PLM

Řízení výroby– MES

Řízení podniku – ERP

Velmi mnoho dat se shromažďuje v průběhu výrobního procesu. Výrobky mohou být opatřeny čárovým kódem nebo čipy RFID a jsou sledovány, jak procházejí jednotlivými pracovními a kontrolními pracovišti. V moderní výrobě se kontrola kvality nezařazuje pouze na konec výrobní linky, ale polotovary jsou kontrolovány i průběžně. Při kontrole kvality se často používají kamery a často jsou ukládány nejen výsledky vyhodnocení ale i vlastní obrazy, zvukové nebo video záznamy.

Data a jejich prezentace

Software pro simulaci lidského těla umožní navrhnout správně manuální pracoviště

Obr. 3. Software pro simulaci lidského těla umožní navrhnout správně manuální pracoviště

Dnešní informační systémy jsou doslova „mistry“ v tom, jak dokáží prezentovat informace. Jejich uživatelé se věru nemusí příliš namáhat – grafy, diagramy a tabulky uvádějí data do potřebných souvislostí. Pár kliknutí myší stačí, aby si z uložených informací dokonce vytvořili obraz, který věrně odráží reálné prostředí. Některé systémy mu dokonce umožní se ve vygenerované scéně pohybovat, zobrazovat požadované detaily, popřípadě si vybírat pohledy na jednotlivé uzly. Člověk se jako kybernaut pohybuje ve virtuálním světě.

Centrální databáze a přístup k datům

Všechny informační a návrhové systémy fungují jako uzly v celkové informační síti podniku. Aby řízení výroby pomocí těchto systémů běželo hladce, měl by být každý uzel schopen komunikovat s těmi ostatními v síti a všechny by měly mít přístup do centrální databáze. Databáze je velmi rozsáhlá, ale objemy dat nejsou dnes problém, protože je možné si pronajmout cloudové služby. Potíž je spíše v centralizaci, a hlavně v tom, že ne všechny informační systémy se spolu dorozumí. Stačí využívat v podniku systémy či moduly různých dodavatelů a hned se zhorší, ne-li znemožní přístup k datům.

Pomůže nám internet věcí?

Využije-li se k řízení výroby internet věcí, celý systém se decentralizuje. Internet věcí je síť chytrých objektů (věcí), které jsou propojeny a jsou schopny sdílet informace a předávat si je a také je analyzovat. Takže chytrými objekty se míní zařízení nebo softwarové moduly, které mají komunikační a řídicí funkce.

Jak funguje internet věcí v továrně?

Ve výrobním provozu jsou chytrými objekty stroje, polotovary a zásoby materiálu a dílů. Inteligence je místo v centrálním informačním systému uložena přímo ve výrobních zařízeních a ve výrobcích. Inteligentní obrobky (polotovary) procházejí výrobní linkou a samy informují výrobní stroje o tom, jakou operaci mají provést a v jaké kvalitě. A zrovna tak i stroje se chovají jako inteligentní objekty. Samy „si řeknou“ o vhodný materiál, součástky a nástroje pro výrobu. Tento materiál se při příjezdu na pracoviště „nahlásí“ stroji a ten se rozhodne, v jakém pořadí výrobky zpracuje podle toho, jaký materiál a jaké nástroje má k dispozici.

Internet věcí pomůže i při údržbě výrobních prostředků. Tak třeba k efektivní práci motorů je potřeba monitorovat stav ložisek. Na motor se instalují snímače teploty a vibrací. Tyto chytré snímače podle naměřených hodnot poznají, že je potřeba vyměnit ložisko a předají tuto informaci systému údržby, který ihned vystaví objednávku na ložiska správného typu. Ložisko je měněno dříve, než se motor poškodí. V tomto jednoduchém příkladu spolu komunikují tyto chytré objekty: snímače a software pro řízení údržby.

Najít společný jazyk pro internet věcí

Celý životní cyklus výrobku je dneska důkladně sledován a zaznamenáván dostupnými informačními systémy. Veškeré tyto informace by mohly být dostupné v internetu věcí. Chytré objekty, ať již jsou to výrobní stoje, či softwarové nástroje, by se mohly podívat na veškerou potřebnou dokumentaci. Je k tomu potřeba jen jediné: nalézt „společnou a srozumitelnou řeč“, tedy najít pro všechny propojené aplikace a objekty společný jazyk, aby byly schopny mezi sebou komunikovat, sdílet data a samostatně se rozhodovat.

autor: Eva Vaculíková

K ukládání nastavení a správnému fungování využíváme soubory cookies. Používáním webu s jejich používáním souhlasíte. Více informací

Souhlasím