Modernizowane instalacje przemysłowe informacyjną żyłą złota

Dane są walutą przyszłości. Z myślą o spożytkowaniu bogactwa informacji tkwiących w eksploatowanych od lat, modernizowanych instalacjach przemysłowych i maszynach firma B&R opracowała Orange Box. Jednym z pierwszych zastosowań tego niezwykle prostego i wygodnego rozwiązania był oddział dynamiki pojazdów będący częścią pionu podwozi i zabezpieczeń firmy Continental. Istniejącą fabrykę zmodernizowano, wyposażając ją w najnowocześniejszą technologię gromadzenia i analizy danych. Rozwiązanie wdrożono w ciągu kilku minut, a natychmiastową korzyścią, jaką przyniosło ono kierownictwu zakładu była możliwość przeglądu w czasie rzeczywistym kluczowych wskaźników wydajności, takich jak całkowita efektywność wyposażenia (OEE).

„Wcześniej skupialiśmy się głównie na zbieraniu i analizowaniu danych o zamówieniach i materiałach związanych z produktem, niezależnie od poziomu automatyzacji linii produkcyjnej” - mówi Manuel Krebs kierujący działem systemów informatycznych centralnego sterowania i produkcji w oddziale dynamiki pojazdów. „W miarę wzrostu liczby opcji w zakresie integracji danych w nowoczesne systemy sterowania możliwe staje się istotne poszerzenie obszaru działań oraz szybsze i bardziej ukierunkowane reagowanie na przestoje i inne problemy związane z dostępnością”.

Firma będąca dostawcą dla branży motoryzacyjnej korzysta w tym wypadku z możliwości optymalnej konfiguracji. „W oddziale dynamiki pojazdów planujemy i projektujemy urządzenia produkcyjne dla wszystkich naszych zakładów produkcyjnych” – zaznacza Krebs. Odpowiedzialność za technologię sterowania, systemy realizacji produkcji (MES) i informatykę produkcji jest skupiona w jednym miejscu. Zapewnia to optymalne warunki dla znormalizowanego i ustrukturyzowanego podejścia do oceny szerokiego zakresu danych produkcyjnych”.

W przypadku starszych instalacji z reguły nie jest możliwe spełnienie wymogów technicznych w zakresie gromadzenia i oceny dostatecznej ilości danych bez ingerencji w oprogramowanie instalacji. Firmy, które mają nadzieję przedłużyć żywot swoich istniejących instalacji produkcyjnych o kolejne lata, nie osiągną tego bez zniwelowania luki w zakresie możliwości komunikacji. Orange Box to łatwy sposób na usunięcie ostatniej przeszkody na drodze integracji istniejących instalacji – w sposób nieinwazyjny i przy minimalnych nakładach inwestycyjnych. Przykładem może być istniejący zakład firmy Continental Teves w jej siedzibie w Hanowerze, który od wielu lat produkuje samochodowe systemy zawieszenia pneumatycznego.

„Firma B&R zwróciła naszą uwagę w momencie wprowadzenia Orange Box” – wspomina Krebs. „Urządzenie wydało się nam skutecznym i bezpośrednim sposobem rozwiązania problemu ukierunkowanej poprawy wydajności naszych eksploatowanych od lat instalacji. Kierowała nami również czysta ciekawość i entuzjazm dla tej technologii” – przyznaje.

Wymagania wdrożeniowe były jasne i dość surowe: po pierwsze, istniejąca technologia instalacji musiała pozostać nienaruszona, aby nie narażać na utratę obowiązujących gwarancji i certyfikatów. Po drugie, produkcja musiała być prowadzona nieprzerwanie przez cały okres instalowania i odbioru technicznego Orange Box. Po trzecie, koszty szkoleń dla pracowników firmy Continental, którzy mieli korzystać z systemu, musiały być ograniczone do absolutnego minimum. Orange Box został zaprojektowany na taką właśnie okoliczność, dlatego z łatwością spełnił wszystkie trzy warunki.

B&R oferuje trzy sposoby komunikacji pomiędzy istniejącymi urządzeniami i urządzeniem Orange Box. Jeśli istniejący sterownik posiada interfejs sieci przemysłowej, pierwszą opcją jest jego użycie. Firma B&R wyposażyła Orange Box w interfejsy danych do najczęściej stosowanych sterowników różnych producentów, pozostaje zatem jedynie wybrać ten właściwy.

Jeśli sterownik nie jest obsługiwany bezpośrednio – lub jeśli instalacja została już zelektryfikowana, ale nie ma odpowiedniego interfejsu sieci przemysłowej – Orange Box może również współpracować z dowolnym zainstalowanym urządzeniem I/O. Jeśli ta opcja również nie jest dostępna, wówczas dane można pobierać z urządzenia za pomocą równoległego okablowania i dodatkowych czujników. W omawianej instalacji firmy Continental zastosowano już stosunkowo nowoczesny system sterowania linią produkcyjną obsługiwany przez Orange Box, dlatego kierownicy projektu wybrali najłatwiejszą opcję integracji z zastosowaniem istniejącego interfejsu sieci przemysłowej.

Dzięki technologii mapp, prosta konfiguracja zastępuje uciążliwe programowanie. Interfejs użytkownika dla Orange Box został stworzony z modułu mapp View firmy B&R. Ten komponent technologii mapp opiera się wyłącznie na standardach internetowych i umożliwia zarówno optymalne wyświetlanie na wszystkich urządzeniach wyjściowych przy pomocy przeglądarki, jak i bezpośrednie wdrażanie koncepcji operacyjnych znanych każdemu użytkownikowi smartfona: ekran główny zawiera szereg ikonek umożliwiających szybki dostęp do głównych funkcji systemu. Poniżej znajduje się tablica wskaźników, na której wyświetlane są kluczowe wskaźniki wydajności. Użytkownicy mogą wybierać wymagane funkcje ze stale rosnącej gamy komponentów mapp firmy B&R i jednocześnie rozbudowywać kolejno moduły narzędzia przy minimalnym nakładzie pracy konstrukcyjnej. Operatorzy instalacji mogą na przykład wykorzystać komponent mapp Tweet do wysyłania alarmów lub innych ważnych powiadomień na smartfon lub użyć mapp Data do tworzenia kopii zapasowych danych w bazach danych wyższego poziomu za pośrednictwem OPC UA.

W kwestii wdrażania Orange Box osoby nadzorujące w Continental koncentrowały się przede wszystkim na czynnikach, które w największym stopniu wpływały na dostępność istniejącej instalacji. Dotyczyły one w szczególności nieplanowanych przestojów.

„Orange Box zapewnia szybki i łatwy pomiar tego i innych wskaźników całkowitej efektywności wyposażenia” – twierdzi Krebs. „Osoby nadzorujące produkcję mogą szybko przeglądać informacje dotyczące efektywności wykorzystania zasobów, zadawać właściwe pytania we właściwym czasie i skutecznie wprowadzać środki mające na celu poprawę efektywności. Jest to dokładnie to, czego szukaliśmy.”