Edge zařízení jsou klíčem PRŮMYSLŮ 4.0 k „celoživotnímu učení" strojů

Typografie
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Implementace 4. průmyslové revoluce se i nadále soustředí na připojování průmyslové výroby k internetu a cloudu. Tento aspekt má paralely v Internetu věcí (loT) a může být považován za jeho průmyslové vyjádření, tedy za průmyslový loT (lloT; Industrial Internet of Things).

Revoluční přístup Průmyslu 4.0 by neměl být vnímán jako jednorázová zásadní změna, ale spíše jako otevřenost k neustálému proměňování. Internetové připojení zlepšuje funkčnost a zvyšuje výkon průmyslových strojů i celých závodů - tím dochází k permanentnímu přizpůsobování a zdokonalování hladké integrace a vytváření digitálních sítí s přidanou hodnotou.
Klíčovou roli na této cestě hrají edge zařízení, která nacházejí uplatnění přímo ve výrobním modulu, tzn. v oblasti závodů a strojů. Edge zařízení mají za úkol obstarávat služby životního cyklu jako například prediktivní údržbu, řízení výkonu, řízení aktiv nebo správu náhradních dílů. Jejich úloha však může mít také obecnější charakter - umožnění optimalizace procesů prostřednictvím cloudových služeb. Důležitá jsou zde použitá otevřená rozhraní edge zařízení a výrazná standardizace integrace. Díky nim tyto inteligentní systémy mohou být používány jednotně různými softwarovými systémy a také stejným způsobem integrovány do výrobního prostředí. SmartFactory představuje koncepci, jejíž první implementaci jsme mohli vidět na veletrhu HM 2018.

edge rizeni 1

IT edge zařízení jsou všestranná a lze je univerzálně využít pro všechny služby. Existuje však jedna výjimka: automatizace. Což může působit trochu absurdně, protože 4. průmyslová revoluce je často vnímána jako převedení všech funkcí IT do průmyslového sektoru. Také konvergentní ethernetové sítě se implementují již léta. Rozhodujícím krokem v této iniciativě jsou sítě citlivé na čas (TSN; Time Sensitive Network). Nyní lze ethernetovou síť univerzálně integrovat i do oblastí, ve kterých je fungování v reálném čase stěžejním faktorem. Proč by nemělo být IT edge zařízení používáno univerzálně, tedy také v automatizaci? Nebo naopak: Proč by nemělo být PLC používáno univerzálně jako IT edge zařízení?
Když provedeme analýzu nároků na průmyslové řízení a IT edge zařízení, identifikujeme jasné rozdíly. Programování PLC se přizpůsobuje stroji, je silně orientované na konkrétní funkce a používá zavedený hardware a software, který se v dané aplikaci již osvědčil. Základní funkce stroje nebo strojního modulu - například modulu demonstrátoru Smart Factory - se změní pouze tehdy, pokud dojde k výrazným změnám ve výrobním procesu. Samozřejmě je možné přistupovat k parametrům skutečné posloupnosti a zajistit tak flexibilní výrobu v rámci hromadné individualizace. Tyto změny však neovlivňují moduly do takové míry, aby bylo nezbytné vždy přistupovat k novému zprovozňování. Je pravidlem, že základní struktura řízení s nasazenými řídicími systémy zůstává řadu let beze změny, což je nezbytné přinejmenším s ohledem na bezpečnost. Je krajně neobvyklé, aby se během životního cyklu instalovalo zcela nové PLC za účelem zvýšení výkonu. Zpravidla se jedná pouze o přizpůsobení po několika letech provozu, ke kterému dochází v rámci modernizace.
Naproti tomu instalace IT edge zařízení obvykle představuje rozšiřitelnou platformu, která se soustavně přizpůsobuje a buduje během celého životní cyklu stroje používáním doplňkových služeb. Poměrně obvyklou věcí jsou aktualizace softwaru v krátkých intervalech. Nedochází však k novému zprovozňování stroje, protože nejsou dotčeny například bezpečnostní aspekty. Používaný software splňuje nezbytné normy také v IT prostředí. Přestože OPC UA tvoří křižovatku v komunikaci s průmyslovými zařízeními, lze již pozorovat známky toho, že tento komunikační standard nebude jediným, jenž najde uplatnění v průmyslových informačních technologiích. Cestu si sem hledají také normy loT jako například MQTT. IT edge zařízení se tak mění v zařízení, které je sestavováno a používáno kompletně v souladu s IT paradigmaty. Především není tak odolné a neměnné během životního cyklu stroje či závodu. Bude se neustále vyvíjet úměrně s životními cykly sahajícími daleko za automatizační zařízení. To je nezbytné pro udržení kroku s IT. To by však znamenalo, že dokonce PLC - inteligentní pohon uvnitř stroje - bude ve stroji nahrazeno nejpozději do 5 let, aby byly splněny nejnovější IT standardy. To není ani ekonomicky přijatelné, ani technicky proveditelné.
Oddělení IT edge zařízení a automatizačních zařízení skýtá v provozu závodu další výhody. Protože se v rámci jednotlivých společností mohou promítat různé jurisdikce, k zařízením lze přistupovat nezávisle.

edge rizeni 2

Evidentní je však jedna věc, která se velmi jasně ukázala v rámci SmartFactory: i přes oddělení hardwaru a softwaru komunikace zůstává stále propojena. Různá zařízení přistupují ke stejným senzorům. A pokud má být výrobní proces optimalizován pomocí nových zařízení, je naprosto nezbytné přistupovat k automatizačním zařízením. To vyžaduje vhodná rozhraní včetně sémantického popisu zařízení. Vytvoření těchto rozhraní a zařízení je naléhavým úkolem příštích dnů, protože ve většině současných aplikací automatizační zařízení a edge zařízení fungují naprosto odděleně a zpravidla využívají své vlastní speciální senzory. To není optimální ani přesto, že každé z těchto zařízení má své opodstatnění. Smysluplné využití těchto zařízení nevyplývá z jejich pouhé koexistence - klíčovým aspektem je jejich kooperace. Bez ní by došlo k souboji, ve kterém by mohlo vyhrát pouze edge zařízení s integrovaným automatizovaným řízením - tedy skutečně univerzální zařízení. Ta se ostatně v minulosti již mnohokrát osvědčila.
Proto jsou upřednostňována rychlá edge zařízení, která systému nebo stroji poskytují možnost učit se během jeho celého životního cyklu.

HARTING s.r.o.
Mlýnská 2, 160 00 Praha 6
Tel: +420 220 380 460
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.harting.cz

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz cervenec 2019s

ElektroPrůmysl.cz, září 2019

Číslo je zaměřené na elektrické pohony, měniče frekvence, řízení polohy a pohybu.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
ProfCom, s.r.o. (Professional Component Services) Autorizované zastoupení a distribuce produktů průmyslové automatizace značky Delta pro ČR a SR.
EATON TOUR 2019 - Inteligentní jištění a ovládání Konstruktéři, projektanti a elektrotechnici jste zváni zdarma na cyklus odborně-technických přednášek po celé ČR pod vedením špičkových odborníků zaměřených především na praktická řešení a ukázky.
Vyšší úroveň bezpečnosti – NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.