Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Автономное индивидуальное производство

26 июня 2018 г.

Киберфизическая производственная система позволяет рентабельно выпускать небольшие серии, вплоть до полностью индивидуализированных продуктов.

Завод с автономным самоуправлением, который реагирует на меняющиеся требования и в котором люди и машины взаимодействуют друг с другом. В лаборатории Siemens Living Lab для моделирования киберфизических систем производства это видение воплощается в жизнь.

Конвейерная лента, две роботизированные руки, несколько зон для складирования и множество различных компонентов. Пилотная установка для изучения киберфизических производственных систем (CPPS) в Вене имеет на первый взгляд ничем не примечательный вид. Тем не менее, здесь разрабатываются новаторские решения для производства будущего. Программное обеспечение, которое управляет системой, скрыто в машинах и облачных решениях. Пилотная установка расположена в центральной части цеха завода по производству электроники Siemens SIMEA и служит исследовательской лабораторией, площадкой для испытаний и учебной средой для сотрудников. В нескольких шагах идет обычное производство блоков питания SITOP. Между двумя производствами существует одно существенное различие: на опытной установке продукт полностью самостоятельно управляет процессом своего производства.

Продукт управляет процессом своего производства

Для этого необходимо обучить машины общаться друг с другом и с продуктом. Какие компоненты необходимы для производства продукта и в какой последовательности надо выполнять отдельные производственные операции - все это указано в плане производства. Однако обычные машины не понимают эти термины и для того чтобы они знали последовательность сборки компонентов их необходимо запрограммировать. Процедура программирования трудоемкая по времени и затратам. В результате семантического преобразования информации создается код, который интеллектуальные машины могут читать. В будущем производство продукта будет происходить сначала в виртуальной среде с использованием технологий моделирования. Это позволит оптимизировать не только сами продукты, но и весь производственный процесс. Владимир Захорчак из подразделения корпоративных технологий Siemens объясняет процесс следующим образом: «Клиент делает производственный запрос в киберфизическую систему производства. Последняя проверяет реализуемость производства с помощью цифрового двойника продукта и производственных возможностей оборудования. Машина получает знания о процессе производства продукта непосредственно от цифрового двойника».

Гибкое производство

Если автоматизация в массовом производстве уже нашла широкое применение, то при небольших объемах сбыта она была невыгодна. «Киберфизическая производствнная система позволяет рентабельно выпускать небольшие серии, вплоть до полностью индивидуализированных продуктов для отдельных клиентов», - говорит Захорчак. Кроме того, производственные планы можно передавать другому оборудованию и физически выполнять в другом месте. Географически разделенные киберфизические центры производства сливаются в суперцентр. За счет расширения заводских границ увеличивается гибкость производства. Киберфизическую систему можно адаптировать и для случая разделения задач. Выполнение задачи берет на себя тот, кто в настоящее время доступен. «Решения по автоматизации позволят эффективно освобождать наших сотрудников на многих операциях, однако человеческий труд будет оставаться важной частью производства. На заводе SIMEA будущее не принадлежит человеку или машине, а человеку и машине. У людей есть ассоциативные, чувственные и тактильные способности, которые даже в будущем не смогут заменить машины или компьютеры», - объясняет Стефан Петч, глава SIMEA Austria.

Открытый рынок

Совместные роботы, которые работают непосредственно с людьми без специальных защитных приспособлений, открывают совершенно новые возможности для взаимодействия. Они обладают гибкостью и мобильностью, могут работать в любом месте и помогать выполнять производственные операции. Для обеспечения безопасной и успешной работы Siemens разрабатывает требования по безопасности для систем CPPS. Качество продукции и производственных процессов необходимо постоянно повышать. Поэтому возможности роботов постоянно расширяются за счет компьютерного обучения, интеллектуальных сенсорных технологий и распознавания речи. Целью является сведение к минимуму затрат на проектирование и ввод в эксплуатацию киберфизических систем. В будущем сформируется рынок производителей и покупателей систем CPPS, который откроет возможности для торговли и обмена ноу-хау, программным обеспечением и компонентами систем CPPS. Воплотить эту идею в жизнь поможет MindSphere, открытая облачная операционная система для Интернета Вещей от Siemens.

Так выглядит пилотная установка, моделирующая киберфизическую производственную систему на заводе SIMEA в Вене.

Сложные высокотехнологичные продукты

Компания SIMEA (Siemens Industrial Manufacturing, Engineering and Applications) с отделениями в Вене, а также в Сибиу и Бузиаше в Румынии, разрабатывает и изготавливает сложные высокотехнологичные продукты для секторов промышленной автоматизации и промышленных приводов. В Вене производится широкий спектр источников питания SITOP, включая модули расширения и DC-UPS (источники бесперебойного питания). Продукция находит применение по всему миру в системах автоматизации и приводах, в инженерных системах зданий, а также в ветроэнергетике и медицинской технике. Современные решения по автоматизации призваны обеспечить постоянный рост производительности.