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工業 4.0 中的焊接製程
工業 4.0 中的焊接製程
焊接技術

焊接 – 通往工業 4.0 的道路

在未來的焊接製程中,所有事物將相互連線。焊接控制系統將是這其中的關鍵要素。為了讓焊接控制系統與其他裝置及系統相互連線與溝通,過去經常使用以硬體閘道形式的中介軟體。而如今歸功於 Bosch Rexroth 技術,我們已不再需要這個中介裝置:所需的智慧功能已直接與 PRC7000 焊接控制系統整合。因此,一款符合工業 4.0,並且是市場上第一款完整整合及搭載 MQTT 協定與 OPC 統一架構通訊協議,專用於電阻點焊製程的全方位解決方案就此問世。此解決方案可以有效降低成本,並輕易滿足所需的連線要求。在此基礎上,您也可以導入 AI 應用。

焊接製程過程將產生海量的資料。這些海量資料可以成為製程優化、機器學習與工業 4.0 價值創造的基礎。不過,首先必須蒐集、分析及進一步處理這些海量資料。這是可以產出詳細資訊的唯一方法,這些詳細資訊將可以用於決策,以及自動啟動預先定義的相應動作。

透過 OPC 統一架構通訊協議,資料可以傳送至雲端並加以分析,回饋則可以輸出至控制系統。在此基礎上,您也可以導入機器學習或人工智慧 (AI) 應用。透過蒐集及分析資料,可以針對機器學習的目的得出正確的結論,進而做出改善,並大幅減少品質控管成本。

工業 4.0 的專屬語言

OPC 統一架構開放通訊標準在數位工廠領域變得越趨重要。此通訊標準是物聯網 (IoT) 最重要的其中一項通訊協議,如今已成為產業標準。OPC 統一架構不僅可以傳輸機器資料,還能以機器可讀取的方式描述資料語義,進而支援 AI 及機器學習應用。

憑藉 PRC7000 焊接控制系統,Bosch Rexroth 提供了市場上同類型解決方案當中首款完整整合 OPC 統一架構的解決方案。越來越多的汽車製造公司需要這樣的解決方案,外加上使用 MQTT 協定開放網路協議的功能。

除了 OPC UA Server 模組,MQTT 協定發布器也完整整合至 PRC7000。兩款功能以授權軟體的方式提供。MQTT 協定專為低頻寬與高延遲的環境而設計,相當適合需要以封裝方式傳送大量資料的情形。以控制系統為例,每天可以記錄多達 30,000 個焊點並傳輸相關資料。控制系統以 JSON 格式傳輸資料,這是一種以文字為基礎的自述格式,可由閱讀者解讀。

另一種以 JSON 為基礎的協議是 PPMP,這是由 Bosch 開發的一種全新開放工業標準,用於在互聯工業交換資料。利用 PPMP,便可以連線至 Bosch 的 Nexeed Production Performance Manager (PPM) 等製造執行系統 (MES)。過去的焊接控制系統並非以執行 OPC 統一架構及 MQTT 協定等通訊協議所設計,因此這些控制系統不夠強大,需要在設備及邊緣或雲端層之間安裝中介軟體或閘道軟體 (可能需要其本身的獨立硬體),並透過中介軟體蒐集、彙整及傳送相關資料。

採用 PRC7000,則無需任何中介硬體,因為 OPC 統一架構及 MQTT 協定直接整合至控制系統。資料完整性對於未來的自動化工廠至關重要。因此,必須能夠以憑證基礎加密資料。

物聯網 (IoT) 連線能力是工業 4.0 的先決條件

借助 MQTT 協定和 OPC 統一架構介面,全新的 PRC7000 焊接控制系統提供了工業 4.0 所需的物聯網連線能力。不過,針對連線能力與智慧應用方面,此解決方案也提供了其他功能。作為一款高性能硬體,PRC7000 提供了複製 AI 使用案例所需的出色性能。

PRC7000 的工業 4.0 功能支援多種使用案例及全新的營運模式。利用 OPC 統一架構存取功能,小型機械製造公司可以輕鬆開發並提供自己的使用者介面。除此之外,還可以辨別系統停機的趨勢或故障原因,並加以部署預測性應用程式,作為優化製程與降低成本的基礎。