Industry 4.0 w praktyce

Fot. 1. Silniki 8LS z firmy B&R dają robotom WEMO moc, precyzję i pełną integrację potrzebną do zapewnienia optymalnych osiągów

Znajomy właścicieli firmy pochodzący z Hiszpanii, stojąc na niewielkim wzgórku w pobliżu głównej dyrekcji firmy WEMO Automation w Småland (prowincja w południowej Szwecji), spoglądając na jeziora i rozległy las za nimi, zażartował: "Teraz rozumiem, dlaczego wasi programiści tworzą tu tak przyjazne dla użytkownika oprogramowanie: nie ma tu nic, co mogłoby ich rozpraszać!". Rzeczywiście, firma WEMO położona jest z dala od wielkomiejskiego Sztokholmu, za miastem Värnamo - w miejscu od dawna znanym z imponujących osiągnięć w zakresie przedsiębiorczości i innowacji.

Po dziesięciu latach spędzonych na doskonaleniu mechaniki swoich rozwiązań z zakresu robotyki, specjaliści firmy WEMO stwierdzili, że rosnące wymagania dotyczące wydajności oznaczają konieczność bardziej intensywnego skupienia się na cyfrowym sterowaniu produkcją. W efekcie skierowano uwagę na tematy, które mieszczą się w koncepcji czwartej rewolucji przemysłowej - Industry 4.0. "Dla nas koncepcja Industry 4.0 nigdy nie była chwilową modą ani pustą frazą" - wyjaśnia Olof Ståhl, jeden z trzech braci stojących na czele firmy. "Widzieliśmy ją jako kontynuację tego, co już wcześniej nazywaliśmy Inteligentną automatyzacją".

PROSTOTA JEST WYZWANIEM

Fot. 2. Sven, Bengt i Olof Ståhl, szefowie WEMO, chcą wspólnie z B&R osiągnąć swój cel, jakim jest uczynienie urządzeń produkcyjnych bardziej inteligentnymi i skomunikowanymi

W WEMO zdawano sobie sprawę z tego, że nowe rozwiązania odniosą sukces pod warunkiem, że ich zalet nie będzie zasłaniać mgła niepewności. "Nie chodzi tu o instalowanie w całej fabryce okablowania, którego przyszłe zastosowanie jest nieznane", wyjaśnia Ståhl, "ale raczej o takie stosowanie zaawansowanych technologii, aby wszystko było prostsze, bardziej przejrzyste i szybsze w działaniu".

Dla WEMO realizacja celu, jakim jest inteligentniejszy i bardziej komunikatywny sprzęt produkcyjny zaczyna się od zgromadzenia danych już wykorzystywanych w różnych układach peryferyjnych i zintegrowania ich w centralnym systemie sterowania.

PARTNERSTWO NIEODZOWNYM WARUNKIEM

Fot. 3. Przyjazny dla operatora system sterowania WIPS firmy WEMO oferuje intuicyjnie prosty interfejs użytkownika, utworzony za pomocą środowiska Automation Studio firmy B&R; dzięki wykorzystaniu mobilnego panelu firmy B&R te niewrażliwe na wstrząsy, podręczne urządzenia umożliwiają operatorowi pracę w miejscach najbardziej dla niego wygodnych

Ståhl wskazuje na bliższe partnerstwo z klientami i dostawcami jako warunek niezbędny do osiągnięcia poziomów efektywności i produktywności właściwych dla koncepcji Industry 4.0. "Po tym, jak od produkcji układów mechanicznych robotów przeszliśmy do komunikacji automatycznej z większą uwagą nakierowaną na oprogramowanie", mówi Ståhl, "skupienie się na zdolności porozumienia i partnerstwie stało się filarem naszego rozwoju technologicznego".

Do roku 2002 firma WEMO uważała B&R za dostawcę zdolnego zapewnić najlepsze rozwiązania w zakresie sterowników, stacji we/wy i sieci przemysłowych Fieldbus dla swoich systemów automatycznych. Na dziesięć lat przed startem w Niemczech projektu Industry 4.0, firmy WEMO i B&R pracowały już nad rozwiązaniami inteligentnej robotyki i systemów zintegrowanych. "Firma B&R była bardzo otwarta na sposób postrzegania przez nas przyszłości technologii", mówi Ståhl. "Dla nas istotne było to, że słuchali i udzielali odpowiedzi".

B&R nie tylko podziela wizję WEMO, ale oferuje wyjątkowo atrakcyjną koncepcję projektowania modułowego, która umożliwia stopniowe rozszerzanie systemów. Dziś WEMO polega w pełni na technologii B&R, z komunikacją opartą na sieci POWERLINK i protokole openSAFETY, kontroli ruchu wykorzystującej zaawansowaną technologię serwonapędów ACOPOS P3 oraz podręczne mobilne panele operatora. Dodatkową zaletą jest ich silna obecność na światowych rynkach w okresie, w którym firma WEMO sama zaczęła zwiększać swój eksport.

ZINTEGROWANA KOMUNIKACJA

Fot. 4. WEMO wykorzystuje zalety serwonapędów ACOPOS P3 firmy B&R, aby osiągnąć szybsze, dokładniejsze i bardziej precyzyjne pozycjonowanie. Dzięki komunikacji opartej na sieci Ethernet POWERLINK firma WEMO była w stanie zintegrować komunikację w całym gnieździe produkcyjnym, również w jego elemencie kluczowym - robocie WEMO

Gdy firma B&R wkroczyła do akcji, roboty WEMO dzieliły się już danymi produkcyjnymi poprzez moduły we/wy. Wyzwaniem jednak nadal było przyłączanie urządzeń peryferyjnych do wspólnego strumienia danych. Próbą rozwiązania tego zadania były dwie koncepcje technologiczne: WIAP 4.0, skrót od WEMO Integrated Automated Systems (zintegrowane systemy zautomatyzowane WEMO) WIPS, WEMO Intuitive Programming System (intuicyjny system programowania WEMO), w przypadku których architektura maszyny oparta jest na sprzęcie i oprogramowaniu firmy B&R.

W 2015 r. firma WEMO stanęła przed historycznym wyzwaniem, które wymagało od niej wykazania się całą ekspercką wiedzą na temat Industry 4.0. Klient zlecił wykonanie skomplikowanej instalacji produkcyjnej, w której liczne maszyny miały łączyć się w jeden przemysłowy proces komunikacyjny. Zadanie polegało na utworzeniu gniazda produkcyjnego, w którym zlecenia produkcyjne z systemu planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP) wpływałyby na wzorce ruchu kilku robotów.

Dzięki komunikacji opartej na sieci Ethernet POWERLINK firma WEMO była w stanie zintegrować komunikację w całym gnieździe produkcyjnym, również w jego elemencie kluczowym - robocie WEMO. Firma WEMO była w stanie zapewnić wyższą produktywność, bardziej inteligentny proces produkcji i udany projekt - wszystko to w oparciu o sprzęt i oprogramowanie B&R łączące różne urządzenia w jeden obwód informacyjny. Dzięki przekonaniu firmy B&R do idei otwartej komunikacji, różne jednostki zewnętrzne mogą współdziałać ze sobą i można je monitorować, niezależnie od marki producenta.

Korzyści praktyczne to m.in. krótsze czasy przezbrajania, szybsze przełączanie pomiędzy zadaniami oraz niezawodna, bezpieczna w przypadku awarii konfiguracja operacji. "Chodziło o przyłączenie już działających systemów do wspólnego strumienia już istniejących danych", mówi Ståhl. "Dane z wielu jednostek produkcyjnych trzeba było po prostu scalić i spożytkować".

SPOJRZENIE W PRZYSZŁOŚĆ

Fot. 5. Łatwość korzystania ze skomplikowanych technologii to cel firmy WEMO, którego realizacja wymagała znalezienia odpowiednich narzędzi. Narzędzia - uniwersalne i skalowalne moduły we/wy X20 oraz system sterowania - dostarczyła firma B&R

W ciągu 30 lat swej historii firma WEMO przeszła zasadnicze przemiany: przeprowadzka do nowych obiektów, zmiana orientacji w zakresie technologii, fuzja szwedzkiej spółki z jej niemieckim odpowiednikiem, utworzenie oddziału w Indiach. Najważniejsza transformacja to stały organiczny rozwój szwedzkiego zakładu, który każdego roku dostarcza setki automatycznych urządzeń.

Jakich poważnych wyzwań można spodziewać się w najbliższych latach? Zdaniem Ståhla, jednym z problemów jest umiejętność poruszania się na rynku cechującym się stałą konkurencją cenową. Dla niego oznacza to konieczność oparcia działalności na nowych technologiach.

Kolejnym wyzwaniem jest to, co Ståhl nazywa przejrzystością związków. Koncepcja Industry 4.0 jest obecnie modnym tematem rozmów, on sam natomiast chce pokazać, jak koncepcję tę można z pożytkiem wprowadzać w życie na szczeblu zakładu oraz w jaki sposób wykorzystać skomplikowaną technologię do uproszczenia automatyzacji. "Myślę, że wspólnie z firmą B&R wykazaliśmy realność tych zamierzeń."

Źródło zdjęć: WEMO

B&R Automatyka Przemysłowa
www.br-automation.com