Automatyzacja – cyfrowy porządek dnia 

METAV reloaded 2020: Pokonywanie kryzysu dzięki cyfrowym bliźniakom

Eksperci automatyki z firm GE Digital, Open Mind i Siemens przedstawią swoje pomysły i rozwiązania dotyczące wydajnych i przyszłościowych fabryk.

Trzej eksperci, jeden wspólny wątek cyfrowy: prelegenci na ponownie załadowanym seminarium internetowym METAV w czerwcu podkreślili różne sposoby automatyzacji i digitalizacji produkcji. Dr Bernard Cubizolles, Senior Global Marketing Manager w GE Digital LLC w San Ramon w Kalifornii (USA) był jednym z tych, którzy zalecali korzystanie z narzędzi cyfrowych: „Umożliwiają one producentom maszyn i ich klientom wykorzystanie danych, które albo nie były wcześniej dostępne, albo były nie jest używany".

Internet rzeczy (IoT) działa nawet ze starszymi maszynami

Jednym z pytań zadawanych przez uczestników wirtualnej konferencji było to, czy możliwa jest integracja starszych systemów i maszyn. „Większość aplikacji w Europie faktycznie opiera się na maszynach, które zostały zainstalowane i skonfigurowane dawno temu” – stwierdza Cubizolles. „Większość technologii IoT może zintegrować instalacje z globalnym systemem informacyjnym, łączącym nowe i stare systemy”. 

Pojawiły się jednak również obawy co do czasu i kosztów. „Przy stosunkowo niewielkich inwestycjach firmy mogą wdrożyć skalowalne ilości zasobów wewnętrznych, które odpowiadają rozwojowi firmy” – zapewnia Cubizolles. „Obecnie dostępne są technologie, które można wykorzystać do tworzenia przyjaznych dla użytkownika rozwiązań, które następnie mogą zaoferować lokalni inżynierowie”.

GE podczas METAV reloaded 2020 zaprezentuje narzędzia cyfrowe, które umożliwiają użytkownikom ciągłe doskonalenie i usprawnianie procesów produkcyjnych. Foto: GE Digital

 

Wytyczne dotyczące obrony przed hakowaniem

Niestety podczas pandemii koronowej nastąpił wzrost liczby ataków hakerskich. Cyberbezpieczeństwo w zastosowaniach przemysłowych ma ogromne znaczenie w GE Digital, a stało się jeszcze ważniejsze podczas pandemii. „Zapewniamy naszym klientom przewodnik bezpiecznego wdrażania, który pomoże im bezpiecznie wdrożyć nasze oprogramowanie” – wyjaśnia Cubizolles. „Przewodnik zmniejsza ryzyko zakłóceń dzięki określeniu najnowszych systemów operacyjnych i wersji. Nadmiarowe konfiguracje przełączania awaryjnego pozwalają uniknąć przestojów i luk informacyjnych”. Zaleca również korzystanie z infrastruktury chmury, ponieważ pomaga to rozwiązać wszystkie te problemy. 

Przede wszystkim jednak pandemia koronowa spowolniła firmy, zmuszając producentów do przyjęcia nowych metod pracy, co z kolei doprowadziło do zakłóceń linii i systemów, które ostatecznie zmniejszyły produktywność. Wprowadzenie nowych procedur i przepisów, z których niektóre są bardzo surowe, spowodowało nieproduktywne godziny pracy personelu. „Coraz więcej producentów maszyn zdaje sobie sprawę, że przyspieszenie planów cyfryzacji w odpowiedzi na pandemię da im przewagę konkurencyjną” – podkreśla kierownik. „Digitalizacja ich maszyn daje również producentom większą kontrolę nad swoimi maszynami”. 

Cyfrowe bliźniaki obniżają koszty

Jednak transformacja cyfrowa wymaga większej precyzji analizy danych w celu aktywnego zarządzania fabrykami i maszynami. Udowodnioną korzyścią w obniżeniu tych kosztów jest wprowadzenie cyfrowych bliźniaków maszyn. Na METAV reloaded 2020 firma GE Digital prezentuje rozwiązania mające na celu skrócenie procesu wdrażania. Obejmują one „narzędzia do szybkiego tworzenia aplikacji”, które użytkownicy mogą wykorzystywać w celu ciągłego doskonalenia i usprawniania swoich procesów produkcyjnych. 

Siemens AG w Norymberdze wykorzystał nawet cyfrowe bliźniaki przy opracowywaniu nowego systemu sterowania. „Po raz pierwszy nowa generacja CNC została opracowana, przetestowana i całkowicie zoptymalizowana wirtualnie, zanim zostanie przeniesiona na rzeczywisty sprzęt” – powiedział Josef Hammer, kierownik ds. Promocji Machine Tool Systems, w swojej prezentacji. Powstały cyfrowy bliźniak, w połączeniu z wirtualizacją systemów mechanicznych w maszynach, otwiera zupełnie nowe możliwości rozwoju, dystrybucji i wykorzystania obrabiarek. W rezultacie powstała rodzina cyfrowych bliźniaków, która umożliwia wirtualne odwzorowanie całej obrabiarki – od jej mechaniki i reakcji po sterowanie.

Cyfrowe bliźniaki maszyn – i nowe podejście

Jedną z głównych zalet tego podejścia jest fakt, że cały rozwój maszyny, od jej projektowania, walidacji, inżynierii i testowania do dużej części jej uruchomienia, może odbywać się wyłącznie wirtualnie. Ta elegancka metoda cyfrowa umożliwia równoległe prowadzenie procesów rozwojowych, w tym na poziomie budowy maszyn i automatyzacji, rezygnację z kosztownych prototypów i co nie mniej ważne, zmniejszenie ryzyka w wyniku wirtualnego uruchomienia w biurze. Pomaga to producentom maszyn zwiększyć ich wydajność operacyjną i skrócić czas wprowadzenia na rynek. Kompleksowa transformacja cyfrowa usprawnia również proces sprzedaży, umożliwiając dyskusje koncepcyjne i rozmowy sprzedażowe z klientami w oparciu o maszynę wirtualną.

Siemens opracował rodzinę cyfrowych bliźniaków, która umożliwia wirtualne odwzorowanie całej obrabiarki, od jej mechaniki i reakcji po sterowanie. Foto: Siemens

Duże zainteresowanie branży obrabiarkowej

Hammer informuje, że rozwiązanie spotyka się z przychylną reakcją klientów. Na przykład firma Elb-Schliff Werkzeugmaschinen GmbH z Aschaffenburga pochwaliła „większą wydajność i elastyczność innowacji i procesów inżynieryjnych”. Firma Siemens podjęła również środki ostrożności przed cyberatakami, wprowadzając sprzęt ochronny i mechanizmy oprogramowania. „Nowa generacja CNC jest zintegrowana z systemem Siemens Industrial Security, który wielu postrzega jako punkt odniesienia w środowisku przemysłowym” – wyjaśnia kierownik. 

Jakie są jednak plany rozwiązania, które swoją premierę miało na targach EMO Hannover 2019? „Nowe inteligentne funkcje sterowania ruchem mogą przynieść znaczący wzrost produktywności” – wyjaśnia Hammer, mając na uwadze METAV reloaded 2020. „Ale wydajność jest również powiązana z działaniem, dlatego marzec 2021 r. Będzie dotyczył również innowacji w interfejsie użytkownika w połączeniu z nowymi panelami sterowania maszyn”.

Automatyzacja zapewnia do 70 procent oszczędności czasu

W zależności od złożoności, do stworzenia odpowiedniego programu NC na podstawie modelu CAD może być konieczne wykonanie wielu kroków. Według firmy Open Mind Technologies AG z Weßling może zautomatyzować ten proces programowania, zmniejszając w ten sposób wymagany czas o 50 do 70 procent. Rico Müller, kierownik projektu ds. Automatyzacji CAD/CAM: „Wielu naszych klientów wytwarza szeroką gamę części. Tutaj również możemy opracować zautomatyzowane procesy CAD/CAM, które są zazwyczaj kontrolowane przez interaktywne decyzje użytkownika”. Pozwala to na podniesienie jakości, ponieważ można przywołać sprawdzone procesy i strategie przetwarzania, które znacznie zmniejszają prawdopodobieństwo błędów.

Centrum automatyzacji hyperMILL pozwala użytkownikom na samodzielne zautomatyzowanie programowania prostych komponentów. Foto: Open Mind Technologies

Aktualizacja statusu: od programisty do programisty automatyzacji

Nowa technologia daje klientom możliwość tworzenia własnych rozwiązań automatyzacyjnych. Dobrze wyszkolony użytkownik może zatem przyjąć rolę programisty automatyzacji bez znajomości kodowania lub języka wysokiego poziomu. Daje to takim „kluczowym użytkownikom” dostęp do całego zakresu automatyzacji, którego mogą następnie użyć do zaprojektowania własnego procesu CAD/CAM. Open Mind oferuje również wsparcie klientom w takich projektach, a nawet może realizować dla nich kompletne projekty. „Ta interakcja”, mówi kierownik projektu Rico Müller, „umożliwia naszym klientom wnoszenie własnego know-how w zakresie produkcji do procesów automatyzacji, a tym samym znacznie bardziej wszechstronne ich wykorzystanie”. 

Efektywna automatyzacja CAD/CAM może również służyć do przeciwdziałania niedoborowi wykwalifikowanych pracowników w produkcji opartej na obróbce skrawaniem. Oprogramowanie umożliwia użytkownikom tworzenie procesów i łańcuchów procesów w postaci przyjaznych dla użytkownika sekwencji. „Programiści CAD/CAM z odpowiednim doświadczeniem są tutaj kluczowi, ponieważ to oni projektują procesy automatyzacji i udostępniają je” – wyjaśnił Müller podczas seminarium internetowego METAV latem 2020 r. „Ale nawet użytkownicy z niewielkim doświadczeniem mogą wykonywać te procesy po bardzo krótki okres szkolenia. Małe firmy mogą skorzystać na rozwiązaniu automatyzacji tak samo, jak średnie firmy czy korporacje”. Odwiedzający METAV reloaded 2020 będą mogli dowiedzieć się więcej o najnowszych technologiach automatyzacji firmy.

METAV 2020 reloaded in Düsseldorf
METAV 2020 – XXI Międzynarodowe Targi Technologii Obróbki Metali musiały zostać przełożone o rok z powodu pandemii koronawirusa. METAV 2020 reloaded  odbędzie się w dniach 23-26 marca 2021 r. Pokaże pełne spektrum technologii wytwarzania. Nacisk kładziony jest na obrabiarki, systemy produkcyjne, narzędzia precyzyjne, zautomatyzowany przepływ materiałów, technologię komputerową, elektronikę przemysłową i akcesoria. Do tego dochodzą nowe tematy, takie jak formowanie, medycyna, wytwarzanie przyrostowe i jakość. Są one mocno osadzone w tak zwanych obszarach w programie wystawienniczym METAV, z których każdy ma własną nomenklaturę. Grupa docelowa odwiedzających METAV obejmuje wszystkie gałęzie przemysłu, które przetwarzają metale, w szczególności inżynierię mechaniczną i instalacyjną, przemysł motoryzacyjny i zaopatrzeniowy, sektor lotniczy, przemysł elektryczny, energetykę i technologię medyczną, produkcję narzędzi i form, a także obróbkę metali i handel.

 

Źródło: VDW