Inteligentne fabryki ‘plug and work’

Inteligentne fabryki ‘plug and work’

Naukowcy z Fraunhofer Institute pracują nad rozwiązaniem, które uczyni fabryki inteligentniejszymi i pozwoli im podejmować niektóre decyzje samodzielnie.

Czas jaki potrzebny jest na wprowadzenie nowego produktu na rynek staje się coraz krótszy. W konsekwencji, towary są produkowane w zakładach korzystających z systemów IT zaprojektowanych według zupełnie nowych zasad.

Każdy zakład ma swój ‘master plan’, który zawiera informacje podobne do tych ukrytych w kodzie DNA. Nowoczesne zakłady do złudzenia przypominają swoja złożoną strukturą żywe organizmy. I podobnie jak w żywych organizmach, wszystkie ich elementy są ze sobą połączone, a ich działanie musi być ściśle skoordynowane. Teraz naukowcy z Fraunhofer Institute IOSB w Karlsruhe, Fraunhofer IPA w Stuttgarcie oraz Fraunhofer IPT w Aachen pracują nad kodem DNA zakładów produkcyjnych ‘factory DNA’.

Jest to nowatorska koncepcja, której celem jest obniżenie kosztów zmiany produktów albo maszyn. Dotąd wzajemne oddziaływanie na siebie różnych systemów w zakładzie dalekie było od ideału. Problem ten staje się szczególnie dotkliwy, gdy proces produkcji jest przestawiany na nowy produkt, na przykład nowy model samochodu. Nawet prosta aktualizacja systemu operacyjnego może spowodować spustoszenie, które mieć będzie wpływ na cały zakład. Newralgicznym elementem jest brak inteligentnego połączenia pomiędzy elementami: produktami, linią produkcyjną oraz sterującymi systemami IT. Niemieccy inżynierowie dążą do zastosowania nowych interfejsów, które w mniejszym bądź większym stopniu samodzielnie będą reagować na zmiany. Demonstracyjna instalacja powstała we współpracy z Daimler AG i dotyczy systemem zarządzania produkcji obejmującym około dwóch tysięcy maszyn w zakładzie produkującym Mercedesy Klasy C.

Kluczowym elementem są inteligentne łącza pomiędzy liniami produkcyjnymi a systemami IT. Dzisiaj, gdy następuje zmiana produkcji, pierwszym krokiem jest przestrojenie linii produkcyjnej. Dopiero potem następuje rekonfiguracja systemu IT. Co więcej, szczegóły każdej maszyny wchodzącej w skład linii muszą być wprowadzane do komputera ręcznie. Praca ta jest bardzo żmudna i podatna na błędy.

„Problem polega na tym, że wszelkie błędy dostrzegasz dopiero po ponownym uruchomieniu linii.” – stwierdził Olaf Sauer, dyrektor IOSB. Na szczęście naukowcom udało się stworzyć podejście bardziej eleganckie. Teraz wystarczy, że operator podłączy po prostu kabel danych i tyle. Takie ‘plug and work’.

Technologia ta co do zasady zbliżona jest do znanego z komputerów ‘plug and play’. Tyle, że w zakładach całość jest nieco bardziej skomplikowana, gdyż mamy do czynienia z różnymi rodzajami maszyn dostarczanych przez wielu różnych producentów. Brak też jest standardu oprogramowania czy choćby języka programowania. Dlatego naukowcy chcą opatentować cyfrowy translator, który będzie konwertował opisy różnych urządzeń cyfrowych na standaryzowany język Computer Aided Engineering Exchange (CAEX). Tak przygotowane informacje będą następnie przesyłane do specjalnego systemu magazynowania danych.

„Razem, te dwa elementy sprawiają, że proste, znane z USB rozwiązanie staje się możliwe.” - stwierdził Sauer. „Gdy dane zaczną już płynąć, komputer może przygotować plan sterowania procesem dla nowych linii produkcyjnych.” – dodał.

(lk)