Witamy w 2030 roku: podłącz i produkuj

"Jeśli nie dotrzymasz tempa upływającym czasom, szybko zostaniesz daleko w tyle"! Dotyczy to nie tylko produktów, ale także procesów produkcyjnych. Żyjemy w dynamicznych czasach, a cyfryzacja wprowadza jeszcze większą złożoność do panujących realiów. Jednocześnie firmy coraz częściej zmagają się z bardziej niż dotąd zróżnicowanymi wymaganiami ze strony klientów. Dodatkowo krótsze cykle życia produktów i rosnąca presja ze strony konkurencji wymagają innowacyjnego podejścia w zakresie inżynierii i działania zakładów produkcyjnych. Coraz bardziej popularnym rozwiązaniem w tym środowisku staje się Module Type Package (MTP) lub technologia Plug & Produce. Te koncepcje są czymś więcej niż tylko modnym hasłem na fali cyfryzacji.

W pogoni za elastycznością

Podstawową ideą kryjącą się za MTP jest założenie, że modułowe systemy i – w szczególności – modułowa cyfryzacja stanowią warunki wstępne, umożliwiające elastyczną produkcję szeregu produktów. Dzięki MTP spore obszary inteligentnego sterowania i regulacji procesów zostają zmienione w moduły. Te wstępnie zautomatyzowane, modułowe jednostki łatwo się dodaje, organizuje i dostosowuje do najnowszych wymagań produkcyjnych. Podstawowym wymogiem kompleksowej modularyzacji w produkcji są standaryzowane opisy informacji w poszczególnych modułach.

Podłącz i produkuj

Moduły są zdefiniowane w oprogramowaniu zenon zgodnie z niezależnym od producentów i wspólnym dla nich modelem informacyjnym MTP. Dostęp do funkcji poszczególnych modułów można uzyskać za pośrednictwem usług. Te moduły, zintegrowane w warstwie orkiestracji procesów wyższego poziomu (zenon POL), są następnie aranżowane i łączone ze sobą w celu utworzenia całego systemu. zenon POL i zenon Engineering Studio łączą się automatycznie i zapewniają płynną komunikację. Wszystkie kroki robocze są przesyłane automatycznie do modułu zenon Service Engine. Pozostali uczestnicy komunikacji zyskują dostęp do specyficznych funkcji modułów przez standardowy interfejs. Zasada działania jest zbliżona do automatycznego wykrywania drukarki przez komputer PC, pobrania sterowników i uruchomienia urządzenia – z tym wyjątkiem, że proces przystosowano do złożonego świata automatyzacji procesów. Wystarczy kilka kliknięć, aby stworzyć w pełni automatycznie wygenerowany system kontroli procesu (PCS) lub rozproszony system sterowania (DCS).

Jak zenon wykorzystuje pełnię możliwości

Systemy inżynierii procesowej są kontrolowane z poziomu centralnej dyspozytorni, dlatego celem jest brak konieczności kontrolowania i monitorowania poszczególnych procesów na miejscu. Płynna integracja maszyn od różnych producentów w centralizowanym systemie wymaga wysokiego poziomu łączności. Dokładnie tutaj kryje się jedna z mocnych stron platformy zenon: liczne natywne sterowniki sprawiają, że zenon jest idealnym rozwiązaniem do połączenia urządzeń i maszyn w sieć – od czujników po rozproszone systemy. Ta koncepcja doskonale nadaje się także do systemów rekultywowanych, ponieważ możliwe staje się łatwe łączenie ze sobą istniejących systemów. Standardem w platformie programowej zenon od zawsze są obowiązkowe opcje, takie jak raportowanie, zgodność z wymogami FDA, połączenia z systemami MES, SAP lub usługami w chmurze i wiele innych – oczywiście są one także integralną częścią projektów MTP.

Jak jednak zacząć produkcję modułową, mając do dyspozycji starsze urządzenia, nieobsługujące technologii MTP? Firma COPA-DATA oferuje rozwiązanie także dla tego scenariusza – oprogramowanie zenon Logic. Dzięki niemu użytkownicy mogą zintegrować starsze urządzenia w świecie MTP, wykorzystując programowe elementy sterowania i modułową strukturę procesów.

 

Rys. 1. zenon POL odgrywa istotną rolę w zapewnieniu optymalnej orkiestracji poszczególnych etapów

Na drodze do sukcesu z obiektami Smart Objects

Kolejną opcję, dzięki której zenon jest oczywistym wyborem do produkcji modułowej, stanowią obiekty Smart Objects. Szablony Smart Object Templates, które stają się samymi obiektami przez tworzenie instancji, są swoistym ekwiwalentem MTP. Umożliwiają przekazywanie informacji z plików MTP do oprogramowania zenon oraz tworzenie wymaganych elementów w module Engineering Studio. Wyraźnie zdefiniowane zastosowanie pozwala wówczas na orkiestrację zawartości podczas pracy. Dlatego COPA-DATA wykorzystuje istniejący know-how i tworzy przydatne synergie do zastosowań typu Plug & Produce w różnych scenariuszach.

Zalety produkcji modułowej dla różnych branż

Połączenie modułów zenon POL, Engineering Studio oraz Report Engine zapewnia użytkownikom zupełnie nowy wymiar elastyczności. Procesy można teraz modyfikować bez znacznych nakładów inżynieryjnych, a wytwarzane ilości zmieniać przez dodanie lub usunięcie modułów w celu zaoszczędzenia zasobów. Dzięki opcji dostosowania wydajności produkcyjnej do konkretnego rynku, modularyzacja może zmniejszyć ryzyko inwestycyjne przy wchodzeniu na nowe rynki. Zapewnia to większą konkurencyjność. Prawidłowo zastosowane rozwiązanie jest w stanie znacznie obniżyć koszty produkcji – w niektórych scenariuszach nawet o 40%, co jest zauważalne szczególnie przy mniejszych partiach. Ponadto rozwiązanie wyraźnie skraca czas wprowadzenia produktu na rynek, ponieważ spora część działań inżynieryjnych wykorzystuje gotowe moduły, które łatwo integruje się z systemem kontroli procesu. Skalowanie z poziomu laboratorium do poziomu produkcji jest również uproszczone, co dodatkowo skraca czas rozwoju produktu.

 

Rys. 2. Analogicznie do sterownika drukarki we współczesnym biurze, MTP pomaga uzyskać dostęp do najważniejszych parametrów w standaryzowany sposób, niezależnie od producenta lub sektora

Czy zmiana jest rzeczywiście jedynym niezmiennym czynnikiem?

Fakt, że warunki zewnętrzne zawsze się zmieniają, jest jednym z kilku niezmiennych czynników w sektorze przemysłowym. Wykorzystanie modułowego podejścia opierającego się na technologii MPT jest w stanie zapewnić niewyobrażalną wcześniej elastyczność i wzmocnić możliwość dostosowania się do tego wyzwania w wielu branżach. Zespół odpowiadający za rozwój platformy zenon stale poszerza wiedzę na temat produkcji modułowej, aby wprowadzać do niej nowe opcje. Dzięki już istniejącym zaletom całego rozwiązania przebiega to niezwykle szybko. I rzeczywiście – platformę zenon wykorzystano już w szeregu zastosowań, w których elastyczność i oszczędności w zakresie kosztów uruchomienia oraz konwersji zapewniły wyraźne korzyści.

Dowiedz się więcej na temat technologii MTP z oprogramowaniem zenon.

COPA-DATA Polska
www.copadata.com