Συγκόλληση με αντίσταση
Συγκόλληση – μια πύλη για τη Βιομηχανία 4.0
Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης του μέλλοντος, όλα θα είναι συνδεδεμένα. Το σύστημα ελέγχου συγκόλλησης αποτελεί βασικό στοιχείο αυτής της διαδικασίας. Για να υπάρχει δυνατότητα σύνδεσης και επικοινωνίας με άλλες συσκευές και συστήματα, στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν σε πολλές περιπτώσεις ενδιάμεσο λογισμικό με τη μορφή πύλης εξοπλισμού. Χάρη στη Bosch Rexroth, αυτή η ενδιάμεση συσκευή δεν είναι πλέον απαραίτητη: η ευφυΐα ενσωματώνεται απευθείας στο σύστημα ελέγχου συγκόλλησης PRC7000. Ως αποτέλεσμα, μια ολοκληρωμένη λύση (all-in-one) με δυνατότητα τεχνολογίας Βιομηχανίας 4.0, η πρώτη τέτοιου είδους στην αγορά, στην οποία έχουν ενσωματωθεί πλήρως τα πρωτόκολλα MQTT και OPC UA, είναι πλέον διαθέσιμη για σημειακή συγκόλληση με αντίσταση. Μειώνει το κόστος και διασφαλίζει την εύκολη εκπλήρωση των απαιτήσεων συνδεσιμότητας. Σε αυτή τη βάση, καθίστανται δυνατές για παράδειγμα εφαρμογές AI.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης παράγονται τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για βελτιστοποίηση των διαδικασιών, μηχανική μάθηση και δημιουργία αξίας στη Βιομηχανία 4.0. Ωστόσο, πρέπει πρώτα να συλλεχθούν, να αναλυθούν και να υποβληθούν σε περαιτέρω επεξεργασία. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να παραχθούν λεπτομερείς πληροφορίες που είναι σημαντικές για σκοπούς λήψης αποφάσεων και, στη συνέχεια, για να ξεκινήσουν αυτόματα καθορισμένες ενέργειες.
Μέσω του πρωτοκόλλου OPC UA, τα δεδομένα μπορούν έπειτα να αποσταλούν στο νέφος, να αναλυθούν και να εξαχθούν πληροφορίες στο σύστημα ελέγχου. Σε αυτή τη βάση, είναι δυνατόν να υπάρξουν εφαρμογές με μηχανική μάθηση ή τεχνητή νοημοσύνη (AI) για παράδειγμα. Με τη συλλογή και ανάλυση δεδομένων, μπορούν να εξαχθούν τα σωστά συμπεράσματα για σκοπούς μηχανικής μάθησης. Μπορούν να πραγματοποιηθούν βελτιώσεις και να μειωθεί σημαντικό το κόστος του ελέγχου ποιότητας.
Μιλώντας τη γλώσσα της Βιομηχανίας 4.0
Η σημασία του προτύπου ανοικτής επικοινωνίας OPC UA αυξάνεται όλο και περισσότερο στα ψηφιακά εργοστάσια. Είναι ένα από τα σημαντικότερα πρωτόκολλα επικοινωνίας για το Ίντερνετ των Πραγμάτων (IoT) και αποτελεί πλέον πρότυπο για τη βιομηχανία. Το OPC UA δεν μεταφέρει απλώς δεδομένα μηχανής – μπορεί επίσης να τα περιγράφει σημασιολογικά με μηχανικά αναγνώσιμο τρόπο. Έτσι υποστηρίζονται εφαρμογές AI και μηχανικής μάθησης.
Με το σύστημα ελέγχου συγκόλλησης PRC7000, η Bosch Rexroth προσφέρει την πρώτη λύση τέτοιου είδους στην αγορά με πλήρως ενσωματωμένο το OPC UA. Όλο και περισσότερες εταιρείες στον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας απαιτούν κάτι τέτοιο – παράλληλα με τη χρήση του πρωτοκόλλου ανοικτού δικτύου MQTT.
Εκτός από τον διακομιστή OPC UA, στο PRC7000 έχει ενσωματωθεί επίσης πλήρως ένας εκδότης MQTT. Και τα δύο είναι διαθέσιμα ως αδειοδοτημένο λογισμικό. Το MQTT είναι σχεδιασμένο για περιβάλλοντα με χαμηλό εύρος ζώνης και μεγάλη καθυστέρηση. Είναι ιδανικό στις περιπτώσεις που πρέπει να αποσταλούν σε πακέτα τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Με ένα σύστημα ελέγχου, για παράδειγμα, μπορούν να καταγραφούν έως 30.000 σημεία συγκόλλησης καθημερινά και να διαβιβαστούν τα σχετικά δεδομένα. Το σύστημα ελέγχου διαβιβάζει τα δεδομένα σε μορφή JSON – μια αυτοπεριγραφόμενη μορφή βάσει κειμένου την οποία μπορούν να ερμηνεύσουν οι άνθρωποι.
Ένα άλλο πρωτόκολλο που βασίζεται στη μορφή JSON είναι το PPMP, ένα νέο ανοικτό πρότυπο για τη βιομηχανία το οποίο ανέπτυξε η Bosch για την ανταλλαγή δεδομένων στο πλαίσιο της συνδεδεμένης βιομηχανίας. Με το PPMP, υπάρχει δυνατότητα σύνδεσης συστημάτων εκτέλεσης παραγωγής (MES), όπως του Nexeed Production Performance Manager (PPM) της Bosch. Τα προηγούμενα συστήματα ελέγχου συγκόλλησης δεν ήταν σχεδιασμένα για την εφαρμογή πρωτοκόλλων όπως του OPC UA και του MQTT, καθώς δεν ήταν αρκετά ισχυρά. Μεταξύ της συσκευής και του άκρου ή του επιπέδου του νέφους έπρεπε να παρέχεται ενδιάμεσο λογισμικό ή λογισμικό πύλης, το οποίο μπορεί να χρειαζόταν ή να μην χρειαζόταν δικό του υλικό. Τα δεδομένα συλλέγονταν, συγκεντρώνονταν και αποστέλλονταν από το ενδιάμεσο λογισμικό.
Με το PRC7000, δεν υπάρχει ανάγκη για ενδιάμεσο λογισμικό, διότι το OPC UA και το MQTT είναι ενσωματωμένα απευθείας στο σύστημα ελέγχου. Η ακεραιότητα των δεδομένων είναι κρίσιμης σημασίας για τα αυτοματοποιημένα εργοστάσια του μέλλοντος. Επομένως, πρέπει να υπάρχει δυνατότητα κρυπτογράφησης δεδομένων με βάση πιστοποιητικό.
Η συνδεσιμότητα στο IoT αποτελεί προαπαιτούμενο για τη Βιομηχανία 4.0.
Χάρη στις διεπαφές MQTT και OPC UA, το νέο σύστημα ελέγχου συγκόλλησης PRC7000 προσφέρει τη συνδεσιμότητα IoT που είναι αναγκαία για τη Βιομηχανία 4.0. Ωστόσο, έχει και άλλες δυνατότητες όσον αφορά τη συνδεσιμότητα και τις ευφυείς εφαρμογές. Ως εξοπλισμός υψηλών επιδόσεων, το PRC7000 προσφέρει τις επιδόσεις που είναι αναγκαίες για την αναπαραγωγή σεναρίων χρήσης AI.
Οι λειτουργίες του PRC7000 βάσει της Βιομηχανίας 4.0 υποστηρίζουν πολυάριθμα σενάρια χρήσης και νέα επιχειρηματικά μοντέλα. Με την πρόσβαση στο OPC UA, οι μικρές εταιρείες παραγωγής μηχανημάτων μπορούν εύκολα να αναπτύξουν και να παρέχουν τη δική τους διεπαφή χρήστη. Εναλλακτικά, μπορούν να προσδιοριστούν οι τάσεις όσον αφορά τους χρόνους διακοπής λειτουργίας των συστημάτων ή οι αιτίες σφαλμάτων, και να τεθούν σε λειτουργία εφαρμογές πρόβλεψης ως βάση για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών και τη μείωση του κόστους.