Bezprzewodowy Kanban

| Automaticon 2019

Jeśli przedsiębiorstwo chce produkować swoje wyroby w sposób nowoczesny i elastyczny, musi zapewnić sobie możliwość łatwego pozyskiwania informacji z działów produkcyjnych i stworzyć system sprawnego ich przepływu wewnątrz organizacji. Wiąże się to zwykle z koniecznością zastosowania odpowiedniego oczujnikowania i, coraz częściej, wykorzystania sieci bezprzewodowych. Te ostatnie mają wiele zalet, stąd zaczynają być coraz powszechniej wykorzystywane np. w systemach e-Kanban. Niemiecka firma steute oferuje zarówno urządzenia radiowe, jak i oprogramowanie przeznaczone do tworzenia gotowych rozwiązań w intralogistyce oraz systemach wspomagania produkcji.

Bezprzewodowy Kanban
 
Rys. 1. Systemy e-Kanban są coraz powszechniej wykorzystywane w przemyśle produkcyjnym, szczególnie w intralogistyce

Dzięki wdrożeniu Kanban, czyli pochodzącej z Japonii metody sterowania produkcją, wiele firm mogło ograniczyć bieżące zapasy półproduktów, a zasadę przepływu materiałów zmieniono z "push" na "pull". Pierwotnie jako nośnika informacji używano małych tekturowych kart, obecnie komunikacja odbywa się elektronicznie.

Zapotrzebowanie na nowe części dociera teraz bezpośrednio z działu produkcji. Żądania zasilenia regałów magazynowych Kanban nowymi zasobnikami z półproduktami są generowane bez udziału człowieka, przez odpowiednio rozmieszczone wyłączniki lub czujniki. Możliwe jest także wykorzystanie terminali obsługiwanych ręcznie.

NOWY TREND - BEZPRZEWODOWA TRANSMISJA SYGNAŁÓW STERUJĄCYCH

 
Rys. 2. Punkty dostępowe odbierają sygnały radiowe z pojedynczych czujników i przesyłają je przez Wi- Fi lub sieć Ethernet do infrastruktury IT użytkownika

Aktualnym trendem w zakładach produkcyjnych jest wykorzystanie w pełni mobilnych regałów e-Kanban. Dzięki nim możliwe jest znaczne zwiększenie elastyczności produkcji i zmiana ogólnej koncepcji jej planowania. Kilku producentów samochodów testuje obecnie tego typu rozwiązania w swoich "inteligentnych fabrykach": nadwozia aut są umieszczane na pojazdach AGV i transportowane między różnymi stanowiskami montażowymi, zależnie od wersji wyposażenia pojazdu.

Podzespoły wykorzystywane przy montażu są również transportowane do stanowisk montażowych przez mniejsze pojazdy AGV. Przepływ informacji między poszczególnymi elementami systemu e-Kanban odbywa się na drodze radiowej. Rezygnacja z okablowania stanowi ogromną zaletę, ponieważ system można błyskawicznie modyfikować przy okazji rekonfiguracji stanowisk i gniazd produkcyjnych.

Eliminuje się jednocześnie problemy związane z częstymi uszkodzeniami przewodów elektrycznych. Firma steute opracowała sieć bezprzewodową "sWave. NET", która zapewnia niezawodną współpracę wielu urządzeń radiowych i szybkie wdrożenie aplikacji IoT (Internetu Rzeczy) w dowolnym miejscu. Węzły tej sieci składają się z punktów dostępowych (rys. 2).

Każdy z nich może obsługiwać około 100 urządzeń końcowych kompatybilnych z siecią, takich jak czujniki położenia, wyłączniki nożne lub czujniki optyczne. Zasięg transmisji sygnałów wynosi do 700 m w terenie otwartym i do 60 m w przestrzeniach zamkniętych. W każdej sieci "sWave. NET" można zainstalować kilka punktów dostępowych. Konfiguracja odbywa się za pośrednictwem aplikacji sieciowej, z poziomu centralnie zarządzanej konsoli.

STABILNA TECHNOLOGIA BEZPRZEWODOWA O NISKIM ZAPOTRZEBOWANIU NA ENERGIĘ

Technologia bezprzewodowa "sWave.NET" należy do klasy LPWAN (Low Power Network Wide Area Networks). Czas pracy czujników i wyłączników zasilanych z baterii wynosi od kilku miesięcy do nawet 10 lat. Protokół radiowy zapewnia wysoką stabilność nawet w niesprzyjających warunkach (przy obecności innych sieci bezprzewodowych, interferencjach fal itp.).

Wykorzystane częstotliwości nie są objęte licencjonowaniem, dzięki czemu urządzenia steute mogą być używane na całym świecie. Wysoka niezawodność transmisji jest gwarantowana dzięki ponawianiu transmisji w razie jej niepowodzenia: jeśli komunikacja z pierwszym punktem dostępowym nie dojdzie do skutku, adresowany jest drugi punkt dostępu itd.

MENEDŻER USŁUG DLA SYSTEMU BEZPRZEWODOWEGO

 
Rys. 3. Struktura systemu "sWave.NET" najnowszej generacji

Oprogramowanie o nazwie "Sensor Bridge" stanowi interfejs pomiędzy aplikacjami wspomagającymi zarządzanie przedsiębiorstwem czy działem produkcji a siecią "sWave. NET" (rys. 3). Program zarządza całym systemem bezprzewodowym i jest domyślnie instalowany w pamięci bramy sieciowej systemu "sWave.NET".

Może być również zainstalowany na innym urządzeniu opartym na systemie Linux, dostępnym w ramach infrastruktury IT przedsiębiorstwa. W ten sposób zapewnione jest dostarczanie danych generowanych na poziomie działu produkcji do infrastruktury IT Klienta (np. systemów BDE, ERP, LVS lub MES), w tym także do odległych lokalizacji.

Oprogramowanie pośredniczące przetwarza wszystkie sygnały odebrane przez punkty dostępowe z czujników bezprzewodowych i przekazuje je do docelowej aplikacji. Brama sieciowa z preinstalowanym "Sensor Bridge" łatwo integruje się z każdym środowiskiem produkcyjnym, a konfiguracja i administracja jest elastyczna i intuicyjna. Oprogramowanie pozwala na dodawanie i usuwanie wyłączników czy czujników bezprzewodowych, a także punktów dostępowych.

WSTĘPNIE SKONFIGUROWANE APLIKACJE

 
Rys. 4. Czujniki bezprzewodowe zaprojektowane specjalnie dla systemów e-Kanban sterują dostawami materiałów w nowoczesnych systemach produkcyjnych

System bezprzewodowy firmy steute może być uzupełniony o software'owy moduł e-Kanban, automatyzujący nadzór nad żądaniami materiałowymi przesyłanymi z działu produkcji. Dzięki prostemu montażowi, dużej elastyczności i łatwości zarządzania użytkownik może precyzyjnie dostosować bezprzewodowy system do swoich potrzeb.

W pełni i stale wykorzystuje się zalety systemu bezprzewodowego: brak przewodów sygnałowych i zasilających, ciągłość komunikacji, niezawodność transmisji danych i łatwą adaptację systemu do zmieniających się warunków (integrację kolejnych regałów Kanban, dodatkowych czujników czy terminali operatorskich).

Dużym ułatwieniem przy konfiguracji sieci bezprzewodowych firmy steute, które wykorzystywane są w systemach e-Kanban, jest dostępność specjalnie zaprojektowanych czujników położenia (rys. 4). Dzięki odpowiednio zaprojektowanej dźwigni wykrywają one pobranie pojemnika lub pudełka z regału, po czym przesyłają sygnał radiowy do punktu dostępowego.

Czujniki te mogą być montowane bez użycia narzędzi na systemach przenośników rolkowych wiodących producentów. Ponieważ sektor intralogistyki jest wrażliwy na ceny komponentów, a przy tym zwykle wykorzystuje się dużą ich liczbę, ceny zostały skalkulowane na atrakcyjnym poziomie.

PERSPEKTYWY

 
Rys. 5. W przypadku części szybko rotujących zamontowanie kilku bezprzewodowych czujników w rzędzie umożliwia odpowiednią kontrolę uzupełniania zasobników, na przykład na stanowiskach montażowych

Firma steute planuje opracowanie kolejnych modułów oprogramowania do kolejnych zastosowań, np. związanych z pojazdami AGV. Dla potencjalnego użytkownika istotne jest, że kilka funkcji może być nadzorowanych przez jeden wspólny system bezprzewodowy. Stąd duże zainteresowanie realizacją systemów e-Kanban, które będą już w niedalekiej przyszłości coraz częściej zintegrowane z flotami AGV.

Więcej informacji można znaleźć na stronach internetowych: www.nexy.net oraz www.steute.pl.

Zapraszamy na nasze stoisko na targach Automaticon: hala I, stoisko C5

Andreas Schenk
steute Polska