POWRÓT

SEMESTR V

Obrazy jako źródło informacji w systemach nadzoru stanu produkcji


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Czwarta rewolucja przemysłowa
Systemy wizyjne w kontroli produkcji


 

Czwarta rewolucja przemysłowa

     
   

   Czwarta Rewolucja Przemysłowa, Industry 4.0 - jeszcze kilka lat temu te pojęcia były często nic nieznaczącym marketingowym sloganem, wizją, wykorzystywaną przez dostawców technologii, mającą uzasadnić zakup rozwiązań analitycznych, chmurowych czy IoT. Dziś nie brak przykładów pokazujących, że jest to koncepcja, która "dzieje się tu i teraz", także w Polsce, gdzie wiele zakładów produkcyjnych dzięki automatyzacji, diametralnie skróciło czas produkcji, tym samym generując znaczące oszczędności. Zwiększenie mocy produkcyjnych, a także uzyskanie opłacalności produkcji krótkoseryjnej - te korzyści nie byłyby możliwe do osiągnięcia bez integracji systemów, maszyn oraz ludzi w jedną sieć przy użyciu technologii informacyjno-komunikacyjnych. Zwykło się mówić, że idea Przemysłu 4.0., integracji świata rzeczywistego (maszyn produkcyjnych) ze światem wirtualnym (technologii informacyjnej), opiera się na IoT - Internecie Rzeczy.

    Jest w tym wiele prawdy, jednakrealizację idei Industry 4.0. można uznać za spełnioną tylko wtedy, gdy automatycznie zachodzi wymiana informacji pochodzących zarówno z wewnątrz, jak i zewnątrz organizacji. Dlaczego?
   Jedną z najważniejszych korzyści wynikających z wdrożenia Przemysłu 4.0 jest zwiększenie wydajności produkcji. Jest to możliwe, dzięki wykorzystaniu technologii informacyjno-komunikacyjnych (systemy klasy ERP i MES) i Internetu Rzeczy. Poprawa produktywności jest widoczna już na pierwszy rzut oka i wydaje się, że to najbardziej mierzalny element Industry 4.0. Nie jest to jednak jedyna korzyść wynikająca z wdrożenia idei cyfrowej fabryki. Drugim ważnym elementem czwartej rewolucji przemysłowej są pogłębione relacje z klientami. Jak w swoim raporcie Przemysł 4.0. podaje firma doradcza PwC, to właśnie klient - zarówno dostawca, jak i odbiorca - jest największym beneficjentem zmian w produkcji.
   Systemy ERP i MES, dzięki integracji wewnętrznych łańcuchów wartości potrafią przetwarzać i analizować dane od zamówień po sprzedaż. Aby spełnić wymagania Industry 4.0. potrzebuję jednak wsparcia w postaci rozwiązań EDI.

   ERP - Enterprise Resource Planning - to metoda efektywnego planowania zarządzania całością zasobów przedsiębiorstwa. Jest to też określenie systemów informatycznych służących wspomaganiu zarządzania przedsiębiorstwem lub współdziałania grupy współpracujących ze sobą przedsiębiorstw, poprzez gromadzenie danych oraz umożliwienie wykonywania
   Mówiąc nieco prościej jest to oprogramowanie, bez którego żadna, co najmniej średniej wielkości nowoczesna firma nie może się obyć i nie ma tu znaczenia czy profil działalności jest usługowy, handlowy czy produkcyjny. Wybór właściwego systemu jest kluczowy dla rozwoju i funkcjonowania firmy. Od niego też w dużej mierze zależy efektywność większości działów oraz rozwój przedsiębiorstwa.
   Co to jest MES? MES to system informatyczny wykorzystywany przez przedsiębiorstwa produkcyjne do kontrolowania oraz gromadzenia informacji o przebiegu procesu produkcyjnego?

MES i ERP
Zdobyte dpświadczenia potwierdzają, że systemy ERP potrzebują wsparcia ze strony systemów MES (Manufacturing Execution System).
   System ERP wspierany przez MES integruje informacje o wydarzeniach pochodzących z hali produkcyjnej z informacjami o wydarzeniach biznesowych. Dostarcza w czasie rzeczywistym informacje o aktualnym stanie oraz parametrach produkcji. Umożliwia dokładną analizę rentowności oraz dokładnych kosztów produkcji.
   System MES wspiera produkcję ułatwiając wprowadzanie nowych produktów, operowanie na mniejszych i różnorodnych partiach produkcyjnych i pozwala zmniejszyć czas produkcji. Spełnia on również wymagania odnośnie elektronicznego przechowywania informacji w celu śledzenia procesu produkcyjnego oraz pochodzenia produktu.

Do góry


 

Systemy wizyjne w kontroli produkcji

     
   

   Technologie wizyjne coraz częściej znajdują zastosowanie do kontroli jakości, czyli sprawdzania zgodności produktu z projektem, w tym wymiarowej, wykonawczej oraz zgodności cech. Firmy, które nie wykorzystują wizyjnej kontroli procesów zazwyczaj nie znają możliwości technologii wizyjnych lub mają złe doświadczenia z wdrożeniami niedopracowanych systemów wizyjnych.
   Okazuje się, że jeśli system wizyjny jest dopracowany i analizuje obrazy za pomocą poprawnych algorytmów, jest on znacznie skuteczniejszy od człowieka. Pracuje bardzo powtarzalnie i nie dekoncentruje się po kilku godzinach pracy. Obecnie systemy wizyjne można znaleźć już niemal w każdej branży - od samochodowej po spożywczą. W dzisiejszych czasach nikogo już nie dziwi kontrola produkcji ciastek czy gumy do żucia za pomocą tego typu rozwiązań. Coraz większą część rynku systemów wizyjnych zdobywają aplikacje służące kontroli ruchu i ochronie obiektów.

Najlepiej systemy wizualizyne sprawdzają się gdy;

  • wizualizacje przedstawione na dużych ekranach, na których każdy operator może z łatwością odczytać dane oraz zauważyć alarm,
  • na ekrane pokazana jest hierarchiczna struktura w celu uzyskania przejrzystości oraz jak najszybszej reakcji operatora,
  • na ekranach wizualizacji wyróżnione są najważniejsze informacje z punktu widzenia wydajności procesu,
  • zminimalizowane jest wykorzystanie elementów rozpraszających, o różnych kolorach,
  • zastosujemy 7 kroków tworzenia wydajnej wizualizacji HMI/SCADA.

Jaki system wizualizacji wybrać?

   Systemy wizualizacji danych od lat odgrywają bardzo istotną rolę w zarządzaniu procesami produkcyjnymi, monitorowaniu pracy maszyn, monitorowaniu budynków. Odpowiednia prezentacja informacji stworzonych w oparciu o gromadzone w czasie rzeczywistym dane ułatwia podejmowanie odpowiednich decyzji we właściwym czasie. Mówiąc o systemach wizualizacji w przedsiębiorstwach produkcyjnych, możemy wyróżnić przynajmniej trzy główne ich rodzaje. Pierwszym jest prezentacja niewielkiej ilości podstawowych parametrów pracy urządzenia lub systemu z wykorzystaniem panelu operatorskiego HMI. Panel operatorski z predefiniowanym oprogramowaniem wizualizacyjnym pozwala na ekonomiczną prezentację danych operatorowi kosztem ograniczonego zakresu i możliwości funkcjonalnych. Rosnącą popularność w ostatnich latach w zakresie urządzeń HMI można zaobserwować na przykładzie paneli operatorskich Astraada HMI lub GE Intelligent Platforms.
   Drugą metodą prezentacji danych z procesu lub produkcji jest stworzenie aplikacji wizualizacyjnej w oparciu o środowisko wizualizacyjne klasy HMI - przykładem takiej wizualizacji jest oprogramowanie Wonderware InTouch, które, będąc niezależne od warstwy sprzętowej, pozwala na tworzenie już znacznie bardziej rozbudowanych i zaawansowanych graficznie i funkcjonalnie ekranów wizualizacyjnych w porównaniu do ekranów na panelu operatorskim.
   Trzecim sposobem jest wykorzystanie wysoce wydajnych i bardzo zaawansowanych funkcjonalnie narzędzi do tworzenia systemów SCADA - często wieloserwerowych rozproszonych geograficznie aplikacji, których ekrany wizualizacyjne są jedynie częścią funkcjonalności. Przykładem takiego oprogramowania jest Platforma Systemowa Wonderware, oferująca unikalne podejście do tworzenia systemów SCADA w oparciu o modelowanie obiektowe. Podsumowując ten artykuł, można jednoznacznie stwierdzić, że panele HMI, systemy wizualizacji HMI oraz systemy SCADA należy dobrać do konkretnych zastosowań. Panele HMI znajdą zastosowanie tam, gdzie pojawia się potrzeba zadawania parametrów produkcyjnych, a nie ma miejsca na komputer przemysłowy oraz przeznaczeniem wizualizacji na panelu nie jest kontrola procesu produkcyjnego.
   W sytuacji, gdy pojawia się potrzeba bardziej szczegółowej kontroli procesu bezpośrednio przy urządzeniu lub w centralnej dyspozytorni, należy zastosować oprogramowania wizualizacyjne klasy HMI/SCADA, dobierając konkretną wersję do potrzeb opisanych wcześniej.

  • skup się na operatorach - użytkownikach systemu wizualizacji, który projektujesz
  • zidentyfikuj rzeczywiste zadania i ustal ich priorytety.
  • zbierz ważne realne treści. Bądź i konkretny/a w przekazie.
  • zbuduj strategię projektowania uwzględniając urządzenia, na których będzie wyświetlona wizualizacja.
  • zbuduj hierarchię ekranów i ich elementów.
  • pamiętaj o interakcjach między systemem SCADA, a operatorem.
  • zadbaj o wygląd wizualny wizualizacji (priorytetyzuj informacje i bądź konsekwentny/a w sposobie wprowadzania elementów wizualizacji)
  • ustal proces projektowania - współpracuj, ucz się i myśl pozytywnie.

Do góry


 

 (C) 2011 - 2020 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved