Speaking the language of Industry 4.0

De PRC7000-lasbesturing kan eenvoudig op Industry 4.0 worden voorbereid met het pakket 'IoT-connector' dat de twee communicatietypes MQTT en OPC UA combineert.

Het besturingssysteem functioneert als een procesapparaat en communicatiepoort in één. De IoT-connector stelt gegevens beschikbaar voor verdere verwerking, bijvoorbeeld voor statistische evaluaties of permanente logging. De doelstellingen omvatten kostenbesparingen op het gebied van kwaliteitsbeheer en preventief onderhoud. Dit zijn steeds belangrijkere prioriteiten bij het weerstandlassen, bijvoorbeeld in de automobielindustrie voor body-in-white-constructie, op het gebied van TIER1-leveranciers en in de machinale engineering.

Gegevens verwerken en omzetten in toegevoegde waarde

Beide soorten communicatie zijn toonaangevend in hun domein: MQTT als open netwerkprotocol en OPC UA als communicatiestandaard in de automatisering.

MQTT is ontwikkeld voor omgevingen met een lage bandbreedte en hoge latentie. Dit is bij uitstek geschikt voor het verzenden van grote hoeveelheden gegevens in pakketten. Een besturingssysteem bewaart en verzendt bijvoorbeeld tot 30.000 laspunten per dag. De PRC7000-besturing verzendt gegevens in JSON-formaat, een op tekst gebaseerd, zelfbeschrijvend formaat dat door mensen kan worden geïnterpreteerd.

OPC UA kan niet alleen machinegegevens transporteren, maar deze ook semantisch beschrijven in een voor machines leesbare vorm. Op die manier kunnen gegevens naar de cloud worden verzonden, geanalyseerd en de resultaten worden teruggeschreven naar het besturingssysteem. Dit vormt de basis voor toepassingen die machinelearning en kunstmatige intelligentie (AI) als uitgangspunt nemen.

In de IoT-connector zijn beide standaarden beschikbaar. De basisfunctionaliteit van het PRC7000-lasbesturingssysteem omvat niet alleen een MQTT-publisher, maar ook standaard een OPC UA server. Het gegevensbereik kan worden uitgebreid met een licentie, waardoor nog meer toepassingsmogelijkheden beschikbaar zijn.

Vanwege onvoldoende prestaties waren eerdere lasbesturingssystemen niet voor de implementatie van protocollen als MQTT en OPC UA ontworpen. In plaats daarvan moest middleware of gatewaysoftware, waarvoor mogelijk eigen hardware nodig is, worden aangesloten tussen het apparaat en de edge- of cloudlaag. De gegevens werden opgehaald, samengevoegd en verzonden door de middleware.

Kwaliteitsborging en voorspellend onderhoud

De IoT-connector ondersteunt verticale integratie vanuit het procesapparaat, bijvoorbeeld naar de cloud of edge. Als open systeem is het niet onderworpen aan bedrijfseigen structuren en biedt het geavanceerde communicatie. Gebruikers kunnen de gegevens volgens hun behoeften verwerken. Bij de PRC7000-besturing is een gedefinieerde gegevensomvang, zoals bijvoorbeeld voor iO/niO-evaluatie, standaard inbegrepen.

Het uitgebreide pakket maakt een nog uitgebreidere gegevensstroom en dus nog meer gebruiksmogelijkheden mogelijk. Met de IoT-connector kunnen bijvoorbeeld ruim 200 werkelijke waarden per laspunt worden bepaald. Deze omvatten kwaliteitswaarden, ruwe gegevens van lascurven, diverse parameters zoals instelpunten, instellingen en referentiecurven, evenals gegevenswijzigingen. In combinatie met de evaluatie van andere gegevensbronnen, kunnen preventieve onderhoudsconcepten worden toegepast. Verdere voordelen dragen bij tot transparantie, doordat gebruikers het optimalisatiepotentieel kunnen identificeren en benutten: Automatische logging kan worden toegepast voor kwaliteitsborging, gelogde parameterwijzigingen maken analyses van de puntlaskwaliteit mogelijk en de status in de carrosserieafdeling kan worden gevisualiseerd via parameterinformatie.

Klaar voor Industry 4.0

De huidige industrie vereist een flexibele en veelzijdige productie die op dynamisch veranderende vereisten kan inspelen. Dit vraagt om aanpasbare oplossingen die netwerken ondersteunen en consistentie garanderen. Bosch Rexroth speelt met de IoT-connector in op de behoeften van de moderne fabriek. Hiermee kunnen de PRC7000- en PSI6000-lasbesturingen van Bosch Rexroth worden uitgebreid om aan de vereisten van Industry 4.0 te voldoen en waardevolle dataverzamelingen te benutten.

Auteur: Domenico Livani

Functie: Productmanager weerstandpuntlassen, Bosch Rexroth AG