Motstandssveising

Sveising – en gateway til Industri 4.0

Web Editorial Team Editor

05.04.2022 5 min

I fremtidens sveiseprosess vil alt være tilkoblet. Sveisekontrollsystemet er et viktig element her. For at det skal være tilkoblet og kommunisere med andre enheter og systemer, har det tidligere ofte vært brukt mellomvare i form av en maskinvaregateway. Takket være Bosch Rexroth er dette mellomliggende utstyret ikke lenger nødvendig: prosesseringen er direkte integrert i sveisekontrollsystemet PRC7000. Resultatet er en Industri 4.0-kapabel «alt-i-ett»-løsning, markedets første i sitt slag med helt integrerte MQTT- og OPC UA-protokoller, som nå er tilgjengelig for motstandssveising. Dette reduserer kostnader og gjør det enklere å oppfylle krav til forbindelse. På dette grunnlaget kan for eksempel AI-bruksområder også være aktuelle.

Det produseres enorme datamengder under sveiseprosessen. Disse dataene kan danne grunnlaget for prosessoptimering, maskinlæring og verdiskaping i Industri 4.0. De må imidlertid først innsamles, analyseres og viderebehandles. Dette er den eneste måten å produsere detaljert informasjon på som er relevant for å kunne ta beslutninger, slik at automatisk definerte tiltak deretter kan iverksettes.

Ved hjelp av OPC UA-protokollen kan data sendes til skyen for analyse, og feedback kan returneres til kontrollsystemet. Dette legger grunnen for programmer med for eksempel maskinlæring eller kunstig intelligens (AI). Ved å samle og analysere data kan riktige konklusjoner trekkes med sikte på maskinlæring. Systemet kan forbedres, og kostnadene til kvalitetskontroll kan reduseres i betydelig grad.

Snakke Industri 4.0-språket

Den åpne kommunikasjonsstandarden OPC UA får stadig større betydning i digitale fabrikker. Den er en av de viktigste kommunikasjonsprotokollene for IoT, og er nå i ferd med å bli bransjestandard. OPC UA kan mer enn å transportere maskindata – den kan også beskrive dem semantisk på en maskinlesbar måte. Dette støtter AI- og maskinlæringsprogrammer.

Med sveisekontrollsystemet PRC7000 legger Bosch Rexroth den første løsningen i sitt slag med helt integrert OPC UA ut på markedet. Denne løsningen etterspørres av stadig flere produsenter innen bilteknikk – parallelt med bruken av den åpne nettverksprotokollen MQTT.

I tillegg til OPC UA-serveren er også en MQTT-utgiver helt integrert i PRC7000. Begge leveres som lisensiert programvare. MQTT er designet for miljøer med lav båndbredde og høy latens. Den er ideell i situasjoner hvor enorme datamengder må sendes i pakker. Hvis det for eksempel brukes et kontrollsystem, kan data for opptil 30 000 sveisepunkter registreres og sendes på én dag. Kontrollsystemet sender dataene i JSON-format – et tekst-basert, selv-beskrivende format som kan tolkes av mennesker.

En annen JSON-basert protokoll er PPMP, en ny, åpen bransjestandard utviklet av Bosch for utveksling av bransjens data via internett. Ved hjelp av PPMP kan systemer for produksjonskjøring (MES = Manufacturing Execution Systems) kobles til, for eksempel Nexeed for styring av produksjonsytelse (PPM = Production Performance Manager) som leveres av Bosch. Eldre sveisekontrollsystemer var ikke designet for å implementere protokoller som OPC UA og MQTT, da de ikke var kraftige nok. Mellomvare eller gatewayprogramvare, med eller uten krav til egen maskinvare, måtte settes inn mellom enheten og nettverket eller skylaget. Dataene ble innsamlet, aggregert og sendt videre av mellomvaren.

PRC7000 gjør den mellomliggende maskinvaren overflødig, fordi OPC UA og MQTT er direkte integrert i kontrollsystemet. Dataintegritet er livsviktig for fremtidens automatiserte fabrikker. Det må derfor være mulig å kryptere data på grunnlag av et sertifikat.

IoT-koblingsevne er en forutsetning for Industri 4.0

Siden det nye PRC7000-sveisekontrollsystemet har MQTT- og OPC UA-grensesnitt, har det også den nødvendige IoT-koblingsevnen for Industri 4.0. I tillegg har det flere mulighet når det gjelder tilkoblingsevne og smarte bruksområder. Den avanserte maskinvaren som PRC7000 er en del av, har den ytelsen som trengs for å replikere AI-brukstilfeller.

Industri 4.0 funksjonene, som er innebygd i PRC7000, støtter utallige brukstilfeller og nye forretningsmodeller. Mindre maskinprodusenter kan utnytte OPC UA-tilgangen til å utvikle og levere sitt eget brukergrensesnitt på en enkel måte. Et annet bruksområde er å identifisere trender i systemnedetid eller feilårsaker, slik at prediktive applikasjoner kan settes inn for å optimere prosesser og redusere kostnader.

Tilbake til oversikt