Page 32 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Marzec - kwiecień 2020

30
INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU
FABRYKA 4.0
istnieje potrzeba osiągnięcia kompromisu i usunięcia barier. Tu w sukurs przycho- dzi pokolenie X, które może być pomo- stem między pokoleniem analogowym
a cyfrowym, łączącym sprzęt i technologie obecne na halach fabrycznych z urządze- niami mobilnymi. Przejście na urządzenia mobilne oferuje wiele korzyści i może być zrealizowane z uwzględnieniem kosztów oraz kwestii cyberbezpieczeństwa.
Trzy korzyści z przejścia na urządzenia mobilne
Przejście na powszechniejsze wykorzy- stanie urządzeń mobilnych stwarza wiele potencjalnych korzyści, takich jak więk- sze bezpieczeństwo, wygoda, wydajność pracy i produkcji oraz efektywność przed- siębiorstwa. Podczas gdy poszczególne atuty zmieniają się w zależności od apli- kacji oraz potrzeb konkretnego klienta, istnieją trzy opisane poniżej wspólne korzyści:
1Mobilność na hali fabrycznej oszczędza czas
Większość klasycznych przemysłowych systemów sterowania opiera się na wyko- rzystaniu ekranów interfejsów operator- skich HMI do monitorowania i stero- wania systemem lub procesem. Typowo interfejsy te współpracują z komputerem PC lub komputerem przemysłowym zain- stalowanym w stałej lokalizacji, takiej jak sterownia fabryki, albo są zamontowane do frontu obudowy przemysłowej takiego komputera. Konieczność monitorowa-
nia i sterowania systemem ze stałej loka- lizacji ma ujemny wpływ na wydajność pracy i efektywność rozwiązywania real- nych problemów na hali fabrycznej. Użyt- kownik może być zmuszony do przerwa- nia wykonywanej pracy, pójścia do inter- fejsu operatorskiego i dokonania odczy- tów lub zmiany nastaw przed powrotem na linię produkcyjną. Podczas rozwiązy- wania jakiegoś problemu personel utrzy- mania ruchu często chodzi tam i z powro- tem pomiędzy interfejsem operatorskim
a systemem, nad którym pracuje, w celu porównywania systemu fizycznego z infor- macjami wyświetlanymi na interfejsie operatorskim.
Technologia mobilna umożliwia per- sonelowi fabryki całkowicie swobodne monitorowanie systemu i sterowanie nim
z dowolnej lokalizacji na hali fabrycznej. Pracownicy mogą wówczas kontrolować realizację procesu fizycznego lub stero- wać nim, jednocześnie patrząc na interfejs operatorski.
2
zlikwidowało lukę informacyjną między halą fabryczną a biurem.
W biurze tej firmy specjaliści informa- tycy przeanalizowali zebrane dane, sca- lili je z dostępnymi informacjami i wyko- rzystali te połączone informacje do stwier- dzenia, że maszyny pracują na 50% wydajności. Następnie wykorzystano oprogramowanie do analizy biznesowej (business intelligence – BI), aby umożliwić dyrekcji dostęp w czasie rzeczywistym do tak opracowanych raportów. Zarząd, inży- nierowie i technicy oraz informatycy po raz pierwszy pracowali razem, aby stwo- rzyć strategiczny plan zwiększenia wydaj- ności maszyn dla wszystkich zakładów
tej firmy.
Wdrażanie systemu mobilnego
Rozpowszechnionym błędnym przeko- naniem jest to, że klient, aby przejść na technologię mobilną, będzie musiał doko- nać głównej lub kosztownej modernizacji istniejącego sprzętu. Jednak często oka- zuje się, że nie jest to kwestia problema- tyczna. Jeśli chodzi o starszy sprzęt i pro- tokoły nieethernetowe, takie jak trans- misja szeregowa, Profibus i DeviceNet,
to można dodać całą gamę sieciowych bram komunikacyjnych w celu umożli- wienia mobilnego przesyłania danych, bez konieczności modernizacji istnieją- cego sprzętu. Oczywiście często ze wzglę- dów technologicznych dobrym pomysłem jest zmodernizowanie istniejącego star- szego sprzętu, jednakże trzeba mieć świa- domość, że do wielu takich systemów można dodać wstępnie skonfigurowany interfejs mobilny, bez konieczności doko- nywania kosztownej gruntownej moderni- zacji, jeśli pieniądze są czynnikiem unie- możliwiającym firmie dokonywanie inwestycji.
Wysoki poziom cyberbezpieczeństwa obejmuje warstwy zabezpieczeń i rozpo- czyna się w podstawowej architekturze sieci. Jednym z rozpowszechnionych i nie- stety błędnych przekonań związanych
z architekturą sieci jest to, że aby ułatwić dostęp mobilny, istniejący sprzęt automa- tyki powinien być zlokalizowany bezpo- średnio w sieci biurowej/przedsiębiorstwa lub mieć bezpośrednie połączenie z Inter- netem.
W zdecydowanej większości przy- padków nie jest to konieczne i byłoby ponadto sprzeczne z najlepszymi prakty-
Zdalny monitoring i powiadomie- nia zmniejszają konieczność przemiesz- czania się
Mając zdalny dostęp, personel kierow- niczy fabryki może otrzymywać na swo- ich urządzeniach mobilnych powiadomie- nia alarmowe oraz aktualizowane w cza- sie rzeczywistym informacje o statu-
sie maszyn, co pomaga w rozwiązywaniu problemów, zmniejsza przestoje i sprzyja ograniczeniu czasu potrzebnego do prze- mieszczania się. Zdalny monitoring
i powiadomienia wdrożono m.in. u produ- centa wyposażenia oryginalnego (OEM), który produkuje maszyny i serwisuje je
na całym obszarze Stanów Zjednoczo- nych. Pewnego razu pracownicy tej firmy odebrali telefon z informacją, że w jed- nej z maszyn ich produkcji, zlokalizowa- nej w innym stanie USA, wystąpił pro- blem. Zwykle w takim przypadku technik firmy musiał udać się osobiście na miej- sce, aby rozwiązać zgłoszony problem. Jednak obecnie, wykorzystując mobilny system powiadomień alarmowych, klient ten zidentyfikował i odnalazł samodziel- nie przyczynę problemu – bateria w ste- rowniku PLC była już wyczerpana, więc wysłano nową baterię tylko do fabryki,
w której była zainstalowana wspomniana maszyna.
3
Na przykład zaprojektowano oparty
na chmurze obliczeniowej mobilny system zbierania danych dla pewnego producenta przemysłowego. System ten pozwolił fir- mie na zbieranie danych z maszyn na hali fabrycznej, przechowywanie ich w bazie danych oraz udostępnianie dyrekcji, co
Zbieranie i udostępnianie danych pozwala na identyfikację wąskich gardeł Przejście na wykorzystanie urządzeń mobilnych pozwala także na zbieranie danych z urządzeń w hali fabrycznej, ich analizowanie i scalanie z danymi części biurowej przedsiębiorstwa. Dane maszy- nowe, uprzednio niewidoczne lub nie śle- dzone, mogą być teraz oglądane w cza- sie rzeczywistym, co zwiększa efektyw- ność firmy.