Hvordan snakke Industri 4.0-språket

PRC7000-sveisekontrolleren kan enkelt klargjøres for Industri 4.0 ved hjelp av «IoT Connector»-pakken, som kombinerer de to kommunikasjonstypene MQTT og OPC UA.

Kontrollsystemet fungerer som en prosessenhet og kommunikasjonsgateway i ett. IoT Connector gjør dataene tilgjengelig for viderebehandling slik at de for eksempel kan brukes til statistisk evaluering eller permanent loggføring. Mål som kan oppnås, er blant annet å spare utgifter til kvalitetsstyring og preventivt vedlikehold. Disse faktorene blir stadig viktigere i motstandssveising, for eksempel ved konstruksjon av body-in-white i motorbransjen, når det gjelder TIER1-leverandører og i tillegg ved mekanisk engineering.

Behandle data og omforme dem til noe som gir tilleggsverdi

Begge kommunikasjonstypene er ledende på hvert sitt felt: MQTT som en åpen nettverksprotokoll og OPC UA som en kommunikasjonsstandard i automatisering.

MQTT er designet for miljøer med lav båndbredde og høy latens. Den passer perfekt for å sende store datamengder i pakker. Et kontrollsystem kan for eksempel lagre og sende opptil 30 000 sveisepunkter per dag. PRC7000-kontrolleren sender dataene i JSON-format – et tekst-basert, selv-beskrivende format som kan tolkes av mennesker.

OPC UA har evnen til ikke bare å transportere maskindata, men også til å beskrive dem semantisk på en maskinlesbar måte. Dermed kan data sendes til skyen hvor de analyseres, og resultatene skrives tilbake til kontrollsystemet. Dette danner grunnlaget for anvendelser som ligner på maskinlæring og kunstig intelligens (KI).

Begge standardene er tilgjengelig i IoT Connector. Den grunnleggende funksjonaliteten til sveisekontrollsystemet PRC7000 inkluderer ikke bare en MQTT-utgiver, men også en OPC UA-server som standard. Dataomfanget kan utvides med en lisens, noe som åpner for enda flere potensielle anvendelser.

Eldre sveisekontrollsystemer var ikke designet for å implementere protokoller som MQTT og OPC UA på grunn av manglende ytelse. Det måtte i stedet settes inn mellomvare eller gatewayprogramvare, som gjerne krevde sin egen maskinvare, mellom enheten og nettverkskanten eller skylaget. Dataene ble hentet, aggregert og sendt av mellomvaren.

Kvalitetssikring og prediktivt vedlikehold

IoT Connector støtter vertikal integrasjon inne i den behandlende enheten, for eksempel til skyen eller nettverkskanten. Som et åpent system er det ikke underlagt proprietære strukturer, og kan tilby avansert kommunikasjon. Brukere kan behandle dataene i henhold til egne behov. Med PRC7000-kontrolleren er et definert dataomfang – for eksempel for iO/niO-evaluering – inkludert som standard.

Tilleggspakken åpner for en enda mer omfattende datastrøm, noe som gir enda flere bruksområder. For eksempel kan IoT Connector brukes til å bestemme over 200 virkelige verdier per sveisepunkt. Disse omfatter kvalitetsverdier, rådata fra sveisekurver, en rekke parametre som settpunkter, innstillinger og referansekurver, samt dataendringer. Når dette kombineres med evaluering fra andre datakilder, er det mulig å implementere preventive vedlikeholdskonsepter. Ytterligere fordeler bidrar til å sikre gjennomsiktighet ved å tillate brukere å identifisere og utnytte optimeringspotensial: Automatisk loggføring kan implementeres med sikte på kvalitetssikring, loggede parameterendringer gjør det mulig å analysere kvaliteten på sveisepunktene, og tilstanden på karosseriverkstedet kan visualiseres via parameterinformasjon.

Klar for Industri 4.0

Dagens industri krever fleksibel og allsidig produksjon som kan tilpasse seg den dynamiske endringen av kravene. Dette krever adaptive løsninger som støtter nettverk og ivaretar konsistens. Bosch Rexroth svarer på kravene som den moderne fabrikken stiller, med IoT Connector. Den sørger for at PRC7000- og PSI6000-sveisekontrollerne fra Bosch Rexroth kan utvides til å innfri Industri 4.0-krav og utnytte verdifulle data.

Forfatter: Domenico Livani

Stilling: Produktansvarlig for motstandssveising hos Bosch Rexroth AG