Droga do inteligentnej fabryki
22 mar 2019 13:28

Droga do inteligentnej fabryki to fascynująca interakcja pomiędzy procesami transformacji cyfrowej. Stowarzyszenie branżowe zajmujące się automatyczną identyfikacją, gromadzeniem danych i mobilną komunikacją danych, AIM-D e.V. zachęca do wdrażania rozwiązań automatycznej identyfikacji, które są niezbędne do cyfrowej transformacji przemysłu, także poligraficznego i opakowaniowego.

Fraunhofer IPMS, Instytut Mikrosystemów Fotonicznych postawił sobie pytanie, jak inteligentna fabryka mogłaby wyglądać w praktyce? Odpowiedzi prowadzą do modelu fabryki usieciowanej, która zawiera, podobnie jak prawdziwa jednostka produkcyjna, regały magazynowe, autonomiczne pojazdy, komórki robotów, systemy transportowe, magazyny czasowe, wykrawarki CNC i ręczne stanowiska pracy. Celem projektu instytutu było stworzenie środowiska produkcyjnego, w którym komponenty komunikują się ze sobą i są w stanie produkować samodzielnie. Cały system produkcyjny wykorzystuje kompletną technologię czujników do monitorowania ruchów materiałów oraz rejestrowania procesów i danych środowiskowych. Bezobsługowe transpondery RFID z czujnikami RFID odgrywają ważną rolę w rejestrowaniu tych danych.

RFID jako urządzenie umożliwiające śledzenie 

W ramach współpracy z Pepperl+Fuchs, Fraunhofer IPMS zbadał, w jaki sposób technologia RFID może być wykorzystana do zautomatyzowania uzupełniania materiału w produkcji. Partnerzy zastanawiali się nad tym, jak mały magazyn materiałów uczynić wystarczająco inteligentnym, aby zapewnić, że właściwy materiał dotrze na właściwe stanowisko pracy do montażu w odpowiednim czasie. W rezultacie powstał przykład wdrożenia systemu „e-Kanban” opartego na RFID. Przy wykorzystaniu tego systemu uzupełnienia są zamawiane po naciśnięciu przycisku i dostarczane przez autonomiczne pojazdy transportowe.

Kolejnym przykładem na to, jak technologia RFID może sprawić, że produkcja stanie się bardziej inteligentna, są etykiety RFID na narzędziach robotów. Ułatwiają one automatyczną identyfikację narzędzi do wymiany końcówek w stacji narzędziowej, a tym samym również proces automatycznej wymiany narzędzi.

IO Link zmniejsza liczbę interfejsów

Czujniki i siłowniki nie byłyby w stanie komunikować się bez odpowiednich interfejsów. Hartmut Lindenthal z Pepperl+Fuchs wyjaśnia korzyści oferowane przez IO Link w tym zakresie: IO Link pozwala nam w pełni wykorzystać inteligencję czujników i otwiera nowe możliwości dla technologii automatyki. Dzięki tej technologii czujniki mogą przesyłać dane diagnostyczne dotyczące stanu urządzenia, temperatury otoczenia i żywotności za pośrednictwem jednego łącza. Można również określić zdarzenia takie jak zanieczyszczenie, przegrzanie i błędy urządzenia, a także wdrożyć środki zaradcze w ramach konserwacji prewencyjnej.

Digitalizacja w istniejących systemach

Dzięki integracji konserwacji prewencyjnej operatorzy instalacji mogą zwiększyć wydajność produkcji unikając przestojów. Firmy zawsze poszukują możliwości poprawy swoich procesów – zauważa dr Philip Schmidt z Fraunhofer IMS. – Obejmuje to zoptymalizowane cykle konserwacji, minimalizację kosztów energii oraz elastyczną produkcję nawet pojedynczych partii. Jednak floty maszyn różnych producentów oraz duża część starszych systemów o długiej żywotności wymagają prostych i elastycznych rozwiązań w zakresie modernizacji systemów czujników, siłowników oraz interfejsów. Duża liczba czujników w zakładzie produkcyjnym sprawia jednak, że okablowanie „nad głową” nie jest już wykonalne. Zdaniem dr. Schmidta odpowiedź może leżeć w rozwiązaniach bezprzewodowych. Można je bez trudu zintegrować z ruchomymi częściami maszyn, co ułatwia modernizację istniejących systemów. Wymaga to wielu różnych systemów do komunikacji między sobą, np. w celu zapewnienia uzupełnienia materiału.

Zautomatyzowane dostawy materiałów

Cotecco to firma konsultingowa, dostarczająca rozwiązania automatyzujące dostawy materiałów w środowisku Industry 4.0. Reprezentujący ją Peter Schmidt, wykwalifikowany inżynier uważa, że obawa przed wyczerpaniem zapasów prowadzi do utrzymywania nadmiernych zapasów wraz ze wszystkimi związanymi z tym kosztami. Odpowiedzią jest produkcja na żądanie, np. za pomocą przycisku wywołania lub e-Kanban, albo też w pełni zautomatyzowane uzupełnianie zamówień za pomocą danych z czujników. Przy tej ostatniej opcji czujniki identyfikują, które materiały są dostępne i w jakich ilościach. Celem jest żądanie uzupełnienia materiału w miejscu konsumpcji, a tym samym oszczędność kosztów i czasu, jak również zwiększenie poziomu informacji zarówno w systemie, jak i u użytkownika. W idealnym przypadku półka „zamawiałaby” swoje własne uzupełnienia autonomicznie za pomocą odpowiednich czujników lub też urządzenia do przenoszenia ładunku komunikowałyby się z użytkownikiem na poziomie lokalnym za pomocą elektronicznych znaczników.

Hybrydowa elektronika dla inteligentnych opakowań

Cienkie, elastyczne i w niektórych przypadkach przejrzyste komponenty elektroniczne stwarzają rewolucyjne możliwości zastosowania etykiet i opakowań. Witte Group, ze swoimi głównymi kompetencjami w zakresie funkcjonalnego druku i wykańczania, oferuje rozwiązania dla produktów takich jak obwody drukowane i powierzchnie funkcjonalne, systemy magazynowania energii oraz drukowane ogniwa fotowoltaiczne, inteligentne etykiety, a także w pełni drukowane komponenty elektroniczne. Funkcje Smart Pack sięgają od oświetlenia z drukowanymi rezystancyjnymi, pojemnościowymi i indukcyjnymi elementami czujników po drukowane interfejsy NFC. Zadrukowane elementy opakowania służą jako czujniki NFC do rejestrowania temperatury w celu monitorowania np. łańcucha chłodniczego lub pomiaru ciśnienia i wilgotności. Można również zintegrować optyczne i cyfrowe funkcje bezpieczeństwa. Jako elektroniczne urządzenia antysabotażowe spełniają wymagania bezpieczeństwa w przemyśle farmaceutycznym.

Na podstawie materiałów targów Fachpack opracowała AN

 

cript>