Ipar 4.0

Ipar 4.0

Úton a jövő gyártása felé

A Festo holisztikusan tekint a gyártás világának változásaira, különböző perspektívákból is szemlélve a jövő lehetőségeit. Nemcsak a technológiát, hanem a többi kulcsfontosságú szempontot – például az emberek és gépek közötti interakciót, valamint a képzések és képesítések kérdését is – számításba veszi.

A valós és virtuális világ egyre közelebb kerül egymáshoz, a modern információs és kommunikációs technológiák összefonódnak az ipari folyamatokkal, és ezáltal egyre jobban megváltozik a gyártási környezet. Az Ipar 4.0 fogalma számos tevékenységet foglal magában, és ezáltal új követelményeket teremt a gyártási rendszerek, gépek és emberek számára sok területen.

 

A virtuális gyár

A jövőben a gyárak és üzemek digitális leképezésére helyeződik a hangsúly a gyártásban. Ennek keretében a számítógépek az átfogó kép megalkotásához a gyártósorokról származó CAD adatokat, gyártási adatokat és energiaáramlást használják fel, amelyek az új folyamatok és munkafolyamatok megtervezésére, valamint a létesítmények virtuális beindítására is alkalmazhatók lesznek.

Mostanáig a gyártósorok üzembe helyezése időigényes és költséges folyamat volt. Mindez jelentős mértékben megkönnyíthető a virtuális beindítási folyamat használatával. Ezáltal megelőzhetők a véletlen ütközések; optimalizálhatók a ciklusidők, átállítások és folyamatok; a vezérlésszekvenciák pedig automatikusan programozhatók részben a meglévő adatok használatával.

Tesztforgatókönyvek is generálhatók például a mozgásszekvenciában vagy programozásban előforduló hibák és hatásaik szimulálására. Ez lecsökkenti az üzembe helyezéshez szükséges időt, és növeli az üzemelés biztonságát.

 

Intelligens komponensek

A jövő gyártási rendszerei önállóan működő mechatronikus részegységeken alapulnak. Ezeket intelligens komponenseknek is nevezhetjük. Az adatfeldolgozás egyre inkább helyi szinten történik, és egyre több funkciót integrálnak közvetlenül a modulokra. Ezek hálózatot alkotnak, önszerveződnek és konfigurálják magukat, hogy parancsokat fogadjanak a fölérendelt vezérlői szintről.

Az Ipar 4.0-kompatibilis komponenseket a következő ‘4 i tulajdonság’ jellemzi:

  • Intuitívan működtethetők
  • Intelligensek, a – például programozható logikai vezérlővel történő – funkcionális integrálás
    és a kommunikációs képesség révén. Ez azt jelenti, hogy az egyes komponensek
    önállóan is képesek információt adni a feldolgozási utasításokról vagy arról, mely sorrendhez tartoznak.
  • Internetképesek és helyi hálózatba kapcsoltak, pl. WLAN vagy ipari Ethernet révén
  • Integrálhatók: a modulok bejelentkeznek a mester számítógépre,
    kommunikálják képességeiket, és a gyártási folyamat igényeinek megfelelően belépnek a rendszerbe

 

Az előre konfigurált vezérlők és rugalmasan adaptálható interfészek minimalizálják az összeszereléssel, konfigurálással és rendszerintegrációval töltött időt. Az intelligens komponensek tehát ‘plug and produce’ képességgel rendelkeznek. Az elv hasonlít a számítógép USB-interfészéhez, amelyen keresztül a csatlakoztatott eszközök közvetlenül be tudnak jelentkezni és kommunikálni a számítógéppel. A jövő gyárában várhatóan az egyes komponensek, alrendszerek és gépmodulok is ugyanígy, önállóan képesek lesznek bejelentkezni a gyártó rendszerekbe.

Az innovációk terén élen járó Festo hosszú évek óta ösztönzi az ipari- és folyamatautomatizálást, és széles körű termékválasztékot kínál a hajtás- és vezérléstechnika terén. Ezért alkalmazza a Festo az intelligens komponenseket a tervezési folyamat megkönnyítésére és felgyorsítására a rendszerek konfigurálása, üzembe helyezése és üzemeltetése során.

 

További információk a Festo Ipar 4.0-kompatibilis termékeiről

Ugrás az ‘Intelligens komponensek’ kutatási területre

 

Ember-gép interakció

Közös munkavégzés a robotokkal, összetett gyártó rendszerek vezérlése okostelefonon vagy táblagépen: a jövő gyártásában az emberek és gépek közötti közvetlen interakció a napi rutin része. Az egyszerű és intuitív kezelés mellett a biztonság a kulcsfontosságú szempont – semmilyen körülmények között sem sérülhet meg ember a gépek miatt.

Az átfogó biztonsági rendszerekkel és megfelelő érzékelőtechnológiával felszerelt gépek és robotok a jövőben ezt lehetővé teszik – az emberek és gépek együtt dolgozhatnak és azonos munkatérben mozoghatnak védőrács alkalmazása nélkül.

Erre egy példa a Scharnhausenben használt összeszerelő robot, amelyet a Festo fejlesztett ki a szakmai szövetséggel szoros együttműködésben. Csak néhány olyan robot van Németországban, amely biztonsági rács nélkül működhet az emberek mellett. Ez a berendezés, amely a szelep-összeszerelő soron dolgozik, az egyik ezek közül, és átveszi a kollégáktól az ergonómiailag megterhelő, monoton munkát. Az érzékelők nyomon követik a mozgásait: amint egy alkalmazott túl közel kerül, a robot teljesen leáll.

 

Adatgyűjtés és -elemzés

Az információs technológia rendkívül fontos szerepet játszik a jövő gyártásában – mind a gyártási létesítmények üzemeltetése és vezérlése, mind a gépi adatok és energiafogyasztással kapcsolatos információk egybevetése és értékelése terén. A valós idejű adatgyűjtés és -feldolgozás egyre inkább lehetségessé válik. Új elemzési lehetőségek jelennek meg, például a megelőző karbantartási szolgáltatás vagy az energiaáramlás és fogyasztás holisztikus megközelítése terén.

2017 közepéig vezetik be a scharnhauseni technológiai üzemben azt az energia-átláthatósági rendszert, amely – a szükséges mértékben – egészen a gépek szintjéig gyűjti az adatokat, és szisztematikusan elemzi a kölcsönhatásokat. A szoftveralkalmazások lehetővé teszik a fogyasztási adatok mobileszközökön történő kijelzését, és ezáltal közvetlen helyszíni elérését.

 

Ugrás a technológiai üzem energiagazdálkodására

További információk az energia-átláthatósági rendszerről

 

Képzés és képesítés

A Festo nem csupán magával a gyártással foglalkozik – a jövő gyártási környezeteiben való munkavégzéshez szükséges képesítésekre is összpontosít. Ezért a Festo olyan oktatási megoldásokat tervez és valósít meg vállalatoknál, szakiskolákban és egyetemeken, amelyek szisztematikusan felkészítik az embereket a dinamikus és összetett környezetben való munkavégzésre.

Képesítés az Ipar 4.0-hoz

Brosúra: ‘Ipar 4.0: képesítés a jövő gyárához’

 

Hálózatba kapcsolódás külső rendszerekkel

A hálózatba kapcsolódás nem korlátozódik az adott gyárra – egyre nagyobb igény mutatkozik a külső rendszerekkel történő adatcserére és szinkronizálásra is. A jövőt a gyártási helyek, beszállítók és ügyfelek egyre szorosabb, valós idejű együttműködése jellemzi. Ennek érdekében a standardizált interfészek és adatformátumok is legalább annyira fontosak, mint a rendkívül hatékonyan működő hálózatok és kapcsolatok.

Ennek kapcsán lényeges terület az informatikai biztonság. Olyan megoldásokat kell kidolgozni, amelyek magas szintű informatikai biztonságot nyújtanak a rendszerek megbízhatósága és a külső manipuláció megelőzése terén is. Az adatvédelemmel, a szellemi tulajdon védelmével és további jogi keretfeltételekkel kapcsolatos követelményeket is ehhez kell igazítani és továbbfejleszteni.

 

Hálózatok és együttműködés

A tudomány és ipar területéről érkező partnereivel a Festo a jövő gyártását támogató új megoldások és technológiák után kutat különböző projektek keretében.

 

A Festo Kft. az Ipar 4.0 Nemzeti Technológiai Platform alapító tagjai között

A Festo számára az Ipar 4.0 elindítása egyaránt jelenti az új technológiák intenzív kutatását és a munkavállalók felkészítését a jövő gyártásának kihívásaira.

Részletek

 

A technológiától inspirálva

A videókban szakértőnk, Eberhard Klotz magyarázza el, hogyan kapcsolódnak egymáshoz a Festo termékei, az Ipar 4.0 koncepció a bionika és a Future Concepts kezdeményezés.