Beszéljük az Ipar 4.0 nyelvét

A PRC7000 hegesztésvezérlő könnyen alkalmassá tehető az Ipar 4.0-ra az „IoT Connector” csomaggal, amely az MQTT és az OPC UA adatátviteli protokollt kombinálja.

A vezérlő folyamateszközként és egyben adatátviteli átjáróként is szolgál. Az IoT-csatoló (IoT Connector) elérhetővé teszi az adatokat a további feldolgozásra, például statisztikai kiértékelésekhez vagy folyamatos naplózáshoz. Ennek célja többek között a minőségirányítással és megelőző karbantartással elérhető költségmegtakarítás. Ezek a szempontok egyre fontosabbak az ellenállás-hegesztésben, például az autóiparban a nyers karosszériák összeállításánál, az elsőrendű beszállítóknál és a gépgyártásban is.

Adatok feldolgozása és hozzáadott értékké alakítása

Mindkét adatátviteli protokoll vezető a maga területén: az MQTT mint nyílt hálózati protokoll és az OPC UA mint az automatizálás egy adatátviteli szabványa.

Az MQTT jellemzően az alacsony sávszélességű, nagy késleltetésű környezetekhez alkalmas. Ideális nagy mennyiségű adat csomagokban való küldésére. Például egyetlen vezérlő naponta akár 30.000 hegesztési pontot tárol és küld el. A PRC7000 vezérlő JSON formátumban küldi az adatokat – ez egy szövegalapú, önleíró formátum, amely ember által értelmezhető.

Az OPC UA nemcsak a gépadatok továbbítására, hanem azok szemantikai leírására is képes, gépileg olvasható formában. Az adatok így elküldhetők a felhőbe, kielemezhetők, és az eredmények visszaírhatók a vezérlőbe. Ez képezi az alapját a gépi tanulást és a mesterséges intelligenciát (AI) használó alkalmazásoknak.

Az IoT-csatolóban (IoT Connector) mindkét szabvány elérhető. A PRC7000 hegesztésvezérlő standard változata alapfunkcióként tartalmazza mind az MQTT közzétevőt, min az OPC UA szervert. Az adatok köre egy licenccel bővíthető, ami így még több felhasználási lehetőséget biztosít.

A korábbi hegesztésvezérlőknél a szűkös kapacitás miatt nem terveztek az MQTT és az OPC UA protokollok integrációjával. Ezért az eszköznek egy köztes (middleware) vagy átjáró (gateway) szoftverre volt szüksége a hálózati vagy felhőréteg eléréséhez, ami adott esetben külön hardvert igényelt. Az adatok gyűjtését, összegzését és elküldését a köztes szoftver (middleware) végezte.

Minőségbiztosítás és megelőző karbantartás

Az IoT-csatoló (IoT Connector) a folyamateszközön belül támogatja a vertikális integrációt, például a felhőbe vagy a hálózatba. Mivel nyílt rendszer, ezért nem függ semmilyen kizárólagos fejlesztői struktúrától, és a legkorszerűbb adatátvitelt kínálja. A felhasználók az adatokat igény szerint dolgozhatják fel. A PRC7000 vezérlő alapváltozatban tartalmaz egy meghatározott adatkört – például az OK/NOK kiértékeléshez.

A bővítőcsomag nagyobb terjedelmű adatáramlást, és ezáltal további felhasználási eseteket tesz lehetővé. Az IoT-csatoló (IoT Connector) például hegesztési pontonként több mint 200 mért érték rögzítésére alkalmas. Ide tartoznak a minőségi értékek, a hegesztési görbék nyers adatai és a különböző paraméterek, például az előre meghatározott értékek, a beállítások és a referenciagörbék, valamint az adatváltozások. További adatforrások kiértékelésével kombinálva megvalósíthatók különböző koncepciók a megelőző karbantartáshoz. Még több funkcióval megvalósítható a teljes átláthatóság az optimalizálási lehetőségek feltárásához és kihasználásához: minőségbiztosítási célból automatikus naplózás végezhető, a naplózott paraméterváltozásokból kielemezhető a hegesztési pontok minősége, és a paraméterinformációk alapján az állapotuk megjeleníthető a karosszérián.

Készen áll az Ipar 4.0-ra

Az ipar manapság rugalmas és sokoldalú termelést követel meg, ami képes alkalmazkodni a dinamikusan változó követelményekhez. Ehhez olyan adaptálható megoldásokra van szükség, amelyek támogatják a hálózati integrációt és az átjárhatóságot. A Bosch Rexroth az IoT-csatolóval (IoT Connector) a modern gyárak igényeit szolgálja ki. A csatoló a Bosch Rexroth PRC7000 és PSI6000 hegesztésvezérlők bővítésére szolgál, hogy azok megfeleljenek az Ipar 4.0 követelményeinek, és értékes adatok legyenek velük kinyerhetők.

Szerző: Domenico Livani

Beosztás: Termékmenedzser, Ellenállás-ponthegesztés, Bosch Rexroth AG