Odporové svařování

Svařování – brána k Průmyslu 4.0

Web Editorial Team Editor

05.04.2022 5 min

V budoucnosti bude ve svařovacím procesu vše propojeno. Klíčovým prvkem je zde systém řízení svařování. Aby bylo možné jej připojit k jiným zařízením a systémům a komunikovat s nimi, používal se v minulosti často middleware v podobě hardwarové brány. Díky společnosti Bosch Rexroth již není tento mezičlánek nutný: inteligence je integrována přímo do řídicího systému svařování PRC7000. Výsledkem je, že pro odporové bodové svařování je nyní k dispozici řešení „vše v jednom“ podporující Průmysl 4.0, první svého druhu na trhu s plně integrovanými protokoly MQTT a OPC UA. Sníží se tak náklady a zajistí snadné splnění požadavků na konektivitu. Na tomto základě jsou možné například i aplikace umělé inteligence (AI).

Během svařování vzniká obrovské množství dat. Tato data mohou být základem pro optimalizaci procesů, strojové učení a vytváření hodnot v Průmyslu 4.0. Nejprve je však třeba je shromáždit, analyzovat a dále zpracovat. Jedině tak lze získat podrobné informace, které jsou relevantní pro účely rozhodování, a následně lze zahájit automaticky definované akce.

Prostřednictvím protokolu OPC UA lze pak data odesílat do cloudu, analyzovat je a odesílat zpětnou vazbu do řídicího systému. Na tomto základě jsou možné například aplikace se strojovým učením nebo umělou inteligencí (AI). Shromažďováním a analýzou dat lze vyvodit správné závěry pro účely strojového učení. Lze realizovat různé optimalizace a výrazně snížit náklady na kontrolu kvality.

Mluvíme jazykem Průmyslu 4.0

Otevřený komunikační standard OPC UA je v digitálních továrnách stále důležitější. Jedná se o jeden z nejdůležitějších komunikačních protokolů pro IoT, který se nyní stává průmyslovým standardem. OPC UA může nejen přenášet strojová data – může je také sémanticky popsat strojově čitelným způsobem. Jedná se o nezbytnou podporu pro aplikace umělé inteligence (AI)G a strojového učení.

Řídicí systém svařování PRC7000 společnosti Bosch Rexroth je první řešení tohoto typu na trhu s plně integrovaným OPC UA. Stále více výrobních podniků v automobilovém průmyslu vyžaduje tato řešení – spolu s používáním otevřeného síťového protokolu MQTT.

Kromě OPC UA serveru je do PRC7000 plně integrován i protokol MQTT. Obojí je k dispozici jako licencovaný software. Protokol MQTT je určen pro prostředí s malou šířkou pásma a vysokou latencí. Je ideální v situacích, kdy je třeba odeslat obrovské množství dat v balíčcích. Pomocí řídicího systému lze například zaznamenat až 30 000 svařovacích míst denně a data současně odesílat. Řídicí systém přenáší data ve formátu JSON, což je textový formát s vlastním popisem, který dokáže člověk interpretovat.

Dalším protokolem založeným na JSON je PPMP, nový otevřený průmyslový standard vyvinutý společností Bosch pro výměnu dat v propojeném průmyslu. Pomocí PPMP lze připojit systémy pro řízení výroby (MES), jako je například Nexeed Production Performance Manager (PPM) od společnosti Bosch. Předchozí systémy pro řízení svařování nebyly navrženy pro implementaci protokolů, jako jsou OPC UA a MQTT, protože nebyly dostatečně výkonné. Mezi zařízením a edge nebo cloudovou vrstvou musel být k dispozici middleware nebo softwarová brána s nutností/bez nutnosti vlastního hardwaru. Data byla shromážděna, agregována a odeslána middlewarem.

S PRC7000 není potřeba žádný zprostředkující hardware, protože OPC UA a MQTT jsou integrovány přímo do řídicího systému. Integrita dat je pro automatizované továrny budoucnosti klíčová. Proto musí být možné šifrovat data na základě certifikátu.

Konektivita IoT jako předpoklad pro Průmysl 4.0

Díky rozhraním MQTT a OPC UA nabízí nový řídicí systém svařování PRC7000 IoT konektivitu potřebnou pro Průmysl 4.0. Má však i další schopnosti, pokud jde o konektivitu a inteligentní aplikace. Jako vysoce výkonný hardware nabízí PRC7000 výkon potřebný pro mapování případů použití umělé inteligence (AI).

Funkce PRC7000 pro Průmysl 4.0 podporují řadu případů použití a nových obchodních modelů. Díky přístupu OPC UA mohou malé strojírenské výrobní podniky snadno vyvíjet a poskytovat vlastní uživatelské rozhraní. Případně lze identifikovat trendy v odstávkách systému nebo příčiny poruch a zavést prediktivní aplikace jako základ pro optimalizaci procesů a snižování nákladů.

Zpět na přehled