Η Elergon σε συνεργασία με την SICK Sensor Intelligence παρέχουν την υποστήριξη που απαιτείται για τα πρώτα βήματα προς το Industry 4.0.
Η συζήτηση σχετικά με το Industry 4.0, τις περισσότερες φορές οδηγεί στο cloud. Ωστόσο, αυτό είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου. Στην πραγματικότητα, η ψηφιοποίηση ξεκινά στο πεδίο του αυτοματισμού, στο επίπεδο του κάθε αισθητήρα ατομικά και το cloud έρχεται στο τέλος. Στο πεδίο, η συνδεσιμότητα είναι από τους σημαντικότερους παράγοντες, και ενώ στην πραγματικότητα, η συνδεσιμότητα ήδη υπάρχει, πολλοί δεν το γνωρίζουν. Αυτό σημαίνει πως τα υπάρχοντα μηχανήματα μπορούν να γίνουν πολύ εξυπνότερα, με εξαιρετικά λίγη προσπάθεια. Η Elergon, ως επίσημος συνεργάτης της SICK Sensor Intelligence, είναι σε θέση να συμβάλλει στο βήμα προς την ψηφιοποίηση παλαιών ή νέων συστημάτων με λιγότερο από 300 ευρώ.
5 βασικές ερωτήσεις
- Πώς λαμβάνετε δεδομένα με προστιθέμενη αξία;
- Τι συμβαίνει;
- Γιατί συμβαίνει;
- Τι πρόκειται να συμβεί;
- Και πώς μπορούν να ληφθούν μέτρα αυτόματα;
Οι απαντήσεις στα παραπάνω ερωτήματα οδηγούν στα πέντε βήματα για την φηφιοποίηση, τα οποία πρέπει να ακολουθηθούν με συγκεκριμένη σειρά. Συγκεκριμένα, χωρίς αισθητήρες και συνδεσιμότητα, δεν υπάρχουν δεδομένα. Χωρίς δεδομένα δεν υπάρχει οπτικοποίηση και διαφάνεια και χωρίς ψηφιοποίηση δεν υπάρχει Industry 4.0. Ως εκ τούτου, η βιομηχανία του μέλλοντος δε θα έπρεπε να ξεκινά από το cloud, αλλά από τους αισθητήρες στο πεδίο.
5 βήματα προς το μέλλον
Τα δεδομένα με προστιθέμενη αξία λαμβάνονται μέσω της συνδεσιμότητας. Η εστίαση γίνεται ιδιαίτερα στους αισθητήρες, επειδή αποτελούν το νούμερο ένα πάροχο πληροφοριών. Η οπτικοποίηση των δεδομένων αποτελεί το δεύτερο βήμα και απαντά στην ερώτηση για οτιδήποτε συμβαίνει κατά την παραγωγική διαδικασια. Μόνο τότε μπορεί να εστιάσει κανείς στο θέμα της διαφάνειας και της κατανόησης γιατί συμβαίνει οτιδήποτε στην παραγωγική διαδικασία. Μόνο όταν έχουν λάβει χώρα όλα τα προηγούμενα βήματα, μπορεί κάποιος να προβλέψει τί πρόκειται να συμβεί μελλοντικά. Αυτή ακριβώς είναι η βάση για το πέμπτο βήμα, δηλαδή την εφαρμογή μέτρων πρόληψης ή αυτοματοποιημένων ενεργειών, με άλλα λόγια την προσαρμοστικότητα και αυτοβελτιστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας.
Εξέλιξη της ψηφιοποίησης
Είναι σημαντικό να μην παραληφθεί κανένα από τα παραπάνω βήματα. Η εφαρμογή της ψηφιοποίησης ακολουθεί μια σαφή εξέλιξη στη θεωρία και στην πράξη. Μόνο όταν τα κατώτερα επίπεδα έχουν καλυφθεί, μπορούν να καλυφθούν και τα επόμενα. Η συνδεσιμότητα είναι η σταθερή βάση για τα επόμενα στάδια. Για το λόγο αυτό, στο δρόμο προς την ψηφιοποίηση κάτω από το επίπεδο του fieldbus, βρίσκεται το IO-Link.
Αισθητήρες: οι πάροχοι δεδομένων
Για να επιτευχθεί η ψηφιοποίηση, είναι απαραίτητοι οι έξυπνοι αισθητήρες που έχουν την ικανότητα να επικοινωνούν με το κεντρικό σύστημα πέρα από τα συνήθη Ι/Ο σήματα. Αυτό συνήθως δεν είναι πρόβλημα όταν πρόκειται για πιο αναβαθμισμένους αισθητήρες, όπως για παράδειγμα οι κάμερες ή οι αισθητήρες Lidar, οι οποίοι διαθέτουν ψηφιακά interfaces. Όταν όμως έχουμε να κάνουμε με κλασσικούς I/O ή αναλογικούς αισθητήρες, π.χ. τα φωτοκύτταρα ή οι αισθητήρες απόστασης, το IO-Link των αισθητήρων της SICK έρχεται να καλύψει το κενό της αμφίδρομης επικοινωνίας δεδομένων. Η αναβάθμιση των ήδη υπαρχόντων συστημάτων και μηχανημάτων είναι πλέον το ζητούμενο, γιατί οι έξυπνοι αισθητήρες δίνουν τη δυνατότητα για προστιθέμενη αξία. Συγκεκριμένα, οι αισθητήρες αυτοί καταγράφουν πραγματικές καταστάσεις λειτουργίας, τις μετατρέπουν σε ψηφιακά δεδομένα και τις καθιστούν διαθέσιμες στον έλεγχο της διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο.
H SICK εστιάζει σε τέσσερις βασικούς πυλώνες. Την ενισχυμένη αίσθηση, που σημαίνει την καλύτερη δυνατή απόδοση των αισθητήρων που συνεπάγεται τη σταθερή συμπεριφορά τους. Την αποδοτική επικοινωνία, που προσφέρει περισσότερη ευελιξία και διαφάνεια στο κατώτερο επίπεδο του αυτοματισμού. Επιπλέον, κάποιοι από τους έξυπνους αισθητήρες προσφέρουν διαγνωστικά και μερικές έξυπνες λειτουργίες απ’ ευθείας μέσω των αισθητήρων.
Το IO-Link συχνά ήδη υπάρχει χωρίς να χρησιμοποιείται
Η εντύπωση οτι οι αισθητήρες ΙΟ Link κοστίζουν περισσότερο είναι λανθασμένη. Πολλές φορές οι αισθητήρες της SICK που ήδη χρησιμοποιούνται σε ένα μηχάνημα, διαθέτουν IO-Link, αλλά λειτουργούν ως συμβατικοί I/O αισθητήρες. Ο λόγος είναι ότι η πλειονότητα των αισθητήρων έχει εξοπλιστεί με το IO-Link εδώ και αρκετά χρόνια, απλά δε χρησιμοποιείται σε παλαιότερα μηχανήματα. Δε χρειάζεται μεγάλη προσπάθεια προς την ψηφιοποίηση για ένα παλιό μηχάνημα. Το μόνο που απαιτείται είναι η χρήση μιας συσκευής που ονομάζεται IO-Link master, όπως για παράδειγμα το SIG200 Sensor Integration Gateway. Με τον τρόπο αυτό είναι εφικτός ο δρόμος προς το Industry 4.0, με έξυπνες λειτουργίες πριν το επίπεδο που βρίσκονται τα PLC.
Προηγμένη συνδεσιμότητα
Το Interface REST API είναι διαθέσιμο στο SIG200 IO-link master της SICK και βασίζεται στα πρότυπα του ‘’www’’’ επιτρέποντας την αξιόπιστη δικτυακή επικοινωνία μεταξύ διακομιστών και clients. Παράδειγμα αποτελεί η δυνατότητα οπτικοποίησης και παραμετροποίησης των αισθητήρων και η σύνδεσή τους στο ERP, MES ή και σε άλλα συστήματα cloud.
Ένα επιπλέον εργαλείο είναι το software FieldEcho της SICK. Ανεξάρτητα από ποιο PLC χρησιμοποιείται, το fieldbus και το IO-Link master, το FieldEcho αναγνωρίζει όλες τις IO-Link συσκευές από οποιοδήποτε κατασκευαστή σε ένα συγκεκριμένο μηχάνημα. Επιπλέον, όλες αυτές οι IO-Link συσκευές μπορούν να παραμετροποιούνται και να παρακολουθούνται σε όλο τον κύκλο ζωής τους, ανεξάρτητα από το υπάρχον σύστημα ελέγχου ή του fieldbus.
Οπτικοποίηση
Η ερώτηση ‘’τι συμβαίνει στη μηχανή’’ δε βρίσκει πάντα ξεκάθαρη απάντηση. Στο δεύτερο επίπεδο, η ψηφιοποίηση παρέχει σαφή στοιχεία προσφέροντας πληροφορίες που παλαιότερα δεν ήταν διαθέσιμες. Με την οπτικοποίηση, τα πάντα γίνονται ξεκάθαρα και κατανοητά. Με τα dashboards του FieldEcho έχουμε ένα μοντέρνο web-based user interface, το οποίο μπορεί εύκολα να εμφανίζεται σε έναν browser ή ακόμα και σε ένα HMI μιας μηχανής. Οπτικοποιεί όλα τα εγκατεστημένα IO-Link masters και IO-Link αισθητήρες ή actuators, προσφέροντας λεπτομερή δεδομένα και λειτουργίες alarm.
Plud-and-play παρακολούθηση κατάστασης
Το Monitoring Box της SICK προσφέρει επίσης δυνατότητες οπτικοποίησης. Εφαρμόζει μια απλή plug-and-play παρακολούθηση της κατάστασης και της ανάλυσης των δεδομένων χωρίς επιπλέον γνώσεις προγραμματισμού. Ιστορικό και αρχεία, καθώς επίσης λειτουργίες alarm είναι διαθέσιμα. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να επιτύχουμε σημαντική μείωση των σταματημάτων της παραγωγής.
Διαφάνεια: γιατί συμβαίνει κάτι;
Πρόκειται για το τρίτο επίπεδο, δηλαδή αυτό της διαφάνειας. Οι καλά μελετημένες λύσεις λογισμικού εξασφαλίζουν τη διαφάνεια και κατ’ επέκταση την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων. Το FieldEcho και το Monitoring Box είναι οι λύσεις λογισμικού που προσφέρει η SICK, εξάγοντας συμπεράσματα από αρχεία δεδομένων καταγραφής ή events.
Προβλεψιμότητα: τι πρόκειται να συμβεί
Το τέταρτο στάδιο αφορά προηγμένα αναλυτικά στοιχεία με σκοπό την προβλεψιμότητα του τι πρόκειται να συμβεί στην παραγωγική διαδικασία. Αυτό επιτυγχάνεται επίσης με τη χρήση πακέτων λογισμικού. Για παράδειγμα, ένα πιθανό μελλοντικό σφάλμα ενός εξαρτήματος ή ο προγραμματισμός συντήρησης σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, ώστε να μη διαταραχτεί η παραγωγική διαδικασία, είναι το ζητούμενο.
Προσαρμοστικότητα: αυτοβελτιστοποίηση μηχανημάτων
Το πέμπτο και τελευταίο στάδιο εστιάζει σε αυτόματες αντιδράσεις και μέτρα που εφαρμόζονται για την αυτοβελτιστοποίηση των μηχανημάτων παραγωγής. Αυτό απαιτεί αντίστοιχα καινοτόμες λύσεις λογισμικού, όπως η τεχνητή νοημοσύνη, η οποία παρακολουθεί και βελτιστοποιεί συνεχώς ένα μηχάνημα. Συνολικά, το επίπεδο αυτό μπορεί να είναι πολύ μακριά για την ώρα, ωστόσο συγκεκριμένα παραδείγματα και εφαρμογές είναι ήδη διαθέσιμα. Για παράδειγμα, η SICK εφαρμόζει το deep learning στην επεξεργασία εικόνας σε ότι έχει να κάνει με machine vision συστήματα. Οι αποκλίσεις από μια εικόνα ή μια διαδικασία μπορούν να αναγνωριστούν χωρίς αυτά τα σφάλματα να χρειάζεται να καθοριστούν ή να χαρακτηριστούν εκ των προτέρων.
Το αναλογικό γίνεται ψηφιακό
Συνοψίζοντας, το αναλογικό του χθες γίνεται ψηφιακό. Η βάση για το σκοπό αυτό είναι το IO-Link. Η ψηφιοποίηση στο σύνολό της χρειάζεται χρόνο, αλλά μπορεί να ξεκινήσει με απλά βήματα. Για το λόγο αυτό, το cloud δεν είναι το ζητούμενο, τουλάχιστον στην αρχή. Οι ειδικοί συστήνουν η αρχή να γίνεται με τους αισθητήρες, καθώς τα εμπόδια είναι λιγότερα από όσο νομίζουμε.
Η Elergon σε συνεργασία με την SICK παρέχουν την υποστήριξη που απαιτείται για αυτά τα πρώτα βήματα προς το Industry 4.0.