Mluvíme jazykem průmyslu 4.0

Systém řízení svařování PRC7000 lze snadno připravit pro průmysl 4.0 pomocí balíčku „IoT Connector“, který kombinuje dva typy komunikace MQTT a OPC UA.

Řídicí systém funguje jako procesní zařízení a komunikační brána v jednom. Řešení IoT Connector zpřístupňuje data pro další zpracování, například pro statistická vyhodnocení nebo trvalé zaznamenávání. To přináší úsporu nákladů na řízení kvality a preventivní údržbu. Jedná se o stále důležitější priority v oblasti odporového svařování, které mohou využít například automobilky při výrobě karoserií v bílé barvě, Tier 1 dodavatelé v automobilovém průmyslu a strojírenské podniky.

Zpracování dat a jejich přeměna na přidanou hodnotu

Oba typy komunikace patří ke špičce ve svém oboru: MQTT jako otevřený síťový protokol a OPC UA jako komunikační standard v automatizaci.

Protokol MQTT je určen pro prostředí s nízkou šířkou pásma a vysokou latencí. Je ideální pro odesílání velkého množství dat v paketech. Řídicí systém například ukládá a odesílá až 30 000 svarů denně. Řídicí systém PRC7000 odesílá data ve formátu JSON – textovém formátu s vlastním popisem, který může být interpretován člověkem.

Protokol OPC UA dokáže nejen přenášet strojová data, ale také je sémanticky popisovat ve strojově čitelné podobě. Tímto způsobem lze data odeslat do cloudu, analyzovat je a výsledky zapsat zpět do řídicího systému. To tvoří základ pro průmyslové aplikace blížící se strojovému učení a umělé inteligenci (AI).

Řešení IoT Connector podporuje oba standardy. Základní funkce řídícího systému svařování PRC7000 standardně zahrnují nejen MQTT publisher, ale také OPC UA server. Rozsah dat lze rozšířit pomocí licence, což otevírá ještě více možností využití.

Předchozí řídicí systémy svařování nebyly navrženy pro implementaci protokolů, jako jsou MQTT a OPC UA, protože neměly dostatečný výkon. Místo toho musel být mezi zařízením a edgeovou nebo cloudovou vrstvou připojen middleware nebo softwarové brány, které mohly vyžadovat vlastní hardware. Data byla shromážďována, agregována a odesílána middlewarem.

Kontrola kvality a prediktivní údržba

Řešení IoT Connector podporuje vertikální integraci z procesního zařízení například do cloudu nebo edge datových center. Jako otevřený systém nepodléhá žádným proprietárním strukturám a nabízí nejmodernější komunikaci. Uživatelé mohou data zpracovávat podle svých potřeb. Řídicí systém PRC7000 standardně obsahuje definovaný rozsah dat – například pro vyhodnocení OK/NOK.

Rozšířený balíček umožňuje ještě rozsáhlejší tok dat, a tím i další případy použití. Pomocí balíčku IoT Connector lze například vyhodnotit více než 200 skutečných hodnot na svar. Jedná se o hodnoty kvality, nezpracovaná data ze svařovacích křivek, různé parametry, jako jsou nastavené hodnoty, nastavení a referenční křivky, a také změny dat. V kombinaci s vyhodnocením dalších zdrojů dat lze realizovat koncepce preventivní údržby. Další výhody pomáhají zajistit transparentnost tím, že uživatelům umožňují identifikovat a naplnit optimalizační potenciál: Pro účely kontroly kvality lze zavést automatické protokolování, zaznamenané změny parametrů umožňují analyzovat kvalitu bodového svaru a prostřednictvím informací o parametrech lze vizualizovat stav v karosárně.

Připraveno pro průmysl 4.0

Dnešní průmysl si žádá flexibilní a všestrannou výrobu, která dokáže reagovat na dynamicky se měnící požadavky. To vyžaduje přizpůsobivá řešení, která podporují spolupráci a zajišťují konzistenci. Společnost Bosch Rexroth reaguje na potřeby moderní továrny pomocí řešení IoT Connector. To umožňuje rozšířit řídicí systémy svařování PRC7000 a PSI6000 od Bosch Rexroth tak, aby splňovaly požadavky průmyslu 4.0 a těžily datové poklady.

Autor: Domenico Livani

Funkce: Produktový manažer oddělení odporového bodového svařování, Bosch Rexroth AG