Это стимулирует появление новых инструментов, способных улучшить планирование на высоком уровне, а также техническое обслуживание и оптимизацию на производственном предприятии.
Стандартизация улучшает возможности подключения:
промышленный интернет вещей (IIoT) включает в себя мощные стандартизированные протоколы связи между машинами. В производстве электроники поверхностного монтажа эти протоколы теперь обеспечивают основу для эффективного взаимодействия между автоматизированным оборудованием на производственной линии и программным обеспечением корпоративного уровня, таким как системы управления производством (MES) и системы планирования ресурсов предприятия (ERP). Это долгожданное улучшение, поскольку исторически отсутствие стандартов, а также затраты и усилия на разработку программного обеспечения, необходимые для поддержания совместимости, ограничивали перспективы сложной связи между различными типами оборудования и систем.
Еще одно улучшение заключается в том, что изменения в способе обмена данными между машинами теперь также позволяют поставщикам оборудования для поверхностного монтажа расширять программные инструменты, доступные производственным группам, работающим на заводе. Несмотря на общую тенденцию к большей автоматизации и более длительным периодам автономного производства, сложность процессов и оборудования поверхностного монтажа, требующих частого внимания для технического обслуживания и оптимизации, означает, что расширение возможностей этого оборудования остается важным.
Соединение ОТ и ИТ:
Один из определяющих принципов Индустрии 4.0 — соединение оборудования ОТ организации с ее ИТ-системами — направлен на создание бесшовной связи между заводским оборудованием и приложениями, управляющими бизнесом. Это позволяет корпоративному программному обеспечению, такому как MES, автоматизировать управление производственными процессами, а данные с заводского оборудования также используются в аналитических приложениях, которые помогают в планировании бизнеса и предоставляют информацию, необходимую для непрерывного совершенствования.
Технологии IIoT теперь включают стандартизированные протоколы и API, такие как JSON (JavaScript Object Notation) и REST (Representational State Transfer), которые обеспечивают связь между заводским оборудованием и ИТ-приложениями. Без этих стандартизированных платформ совместимость между оборудованием и приложениями далека от принципа «подключи и работай», требуя дорогостоящего и трудоемкого сотрудничества между командами разработчиков программного обеспечения из разных компаний.
Благодаря этим протоколам оборудование и приложения могут обмениваться данными через относительно простой интерфейс связи. Производитель оборудования может создавать и поддерживать этот интерфейс без необходимости его индивидуальной настройки для обеспечения связи с конкретными программными приложениями. Одним из примеров является YSUP-LINK, который является частью системы поддержки производства YSUP от Yamaha. Система использует REST для подключения оборудования поверхностного монтажа, такого как автоматизированный принтер YSP10 и новейшие сборочные машины YRM20 на производственной линии, к различным MES-системам сторонних производителей или другим приложениям Индустрии 4.0. Она также отслеживает и собирает информацию с оборудования производственной линии и подключается к интеллектуальным хранилищам компонентов, а также поддерживает будущую интеграцию с оборудованием и программным обеспечением сторонних производителей.
Рисунок 1. YSUP-LINK использует стандартные отраслевые протоколы для подключения систем автоматизации производства к корпоративному программному обеспечению.
Действительно, он предоставляет пакет подключения, позволяющий заводскому оборудованию отправлять информацию о состоянии в MES, что позволяет MES автоматически отслеживать и управлять производственными процессами (Рисунок 2).
Рисунок 2. YSUP-LINK обеспечивает необходимое подключение для автоматического управления производством с помощью MES.
К этой среде одновременно могут подключаться несколько экземпляров машин, таких как YRM20, что позволяет YSUP-LINK отправлять отчеты в MES, например, обновления статуса используемых материалов на каждой машине в режиме реального времени или отчеты о пополнении запасов при замене катушек.
Она также поддерживает устаревший интерфейс SECS/GEM, облегчая связь между новым программным обеспечением и оборудованием, таким как среда обработки полупроводниковых компонентов, использующая устоявшиеся протоколы.
С другой стороны, заглядывая в будущее, мы готовимся к предстоящему протоколу обмена данными между цифровыми заводами IPC-CFX (IPC-2591), который направлен на установление единого стандарта для всех аспектов управления данными и коммуникаций на цифровых заводах.
Улучшение коммуникаций в операционных системах:
система поддержки производства Yamaha также включает в себя систему информации о материалах (MIS), которая централизует управление информацией о материалах и предоставляет ее заводским программным средствам для таких действий, как мониторинг линии и проверка/навигация по конфигурации. Это дает преимущества производственным командам, такие как более быстрое реагирование на запросы операторов о информации о катушках, а также позволяет быстрее создавать резервные копии данных.
Управление централизовано за счет синхронизации в реальном времени между MIS и ИТ-системами компании.
На заводе крайне важно обеспечить информирование оперативных групп о состоянии оборудования и производства, а также предоставить им возможность принимать корректирующие меры при необходимости.
Благодаря серверу передачи данных оператор, работающий на одном станке, может одновременно отправлять инструкции всем остальным станкам на линии. Все станки могут совместно использовать основные операции, такие как управление запуском и изменение программы, а новейшие поколения оборудования YRM позволяют совместно использовать такие функции, как загрузка печатных плат, отображение на экране, а также состояние станка и платы.
Кроме того, программное обеспечение YSUP предоставляет интерактивную панель мониторинга с расширенной аналитикой для поддержки оптимизации и устранения неполадок в режиме реального времени. Этот инструмент включает в себя аналитические функции, такие как анализ результатов печати, анализ выравнивания размещения, поддержка процессов машинного зрения, учет затрат на отходы и расширенное создание отчетов, которые поддерживают техническое обслуживание и помогают повысить производительность. Он
также включает анализ набора компонентов, который помогает выявлять и устранять первопричины распространенных дефектов сборки. Эта система уже показала замечательные результаты для некоторых клиентов. Одновременно отображая частоту ошибок захвата по подающему устройству и печатающей головке, панель мониторинга помогает команде точно определить проблему захвата, связанную с отказом ленты для склейки, на выявление которой с помощью традиционных инструментов могло бы уйти около 6 часов. На рисунке 3 сравниваются диагностические процессы обоих подходов и показано, как панель мониторинга сократила время решения проблемы примерно до 40 минут.
Рисунок 3. Решение проблем на основе традиционных журналов ошибок (слева) и нового анализа с помощью панели мониторинга (справа).
Аналогичным образом, другой клиент, используя информацию с панели управления, сократил количество ошибок при комплектации заказов более чем на 100 000 в месяц, что потенциально позволяет сэкономить от 12 000 до 120 000 долларов в год за счет сокращения потерь компонентов.
Заключение:
Технологии промышленного интернета вещей (IIoT) обеспечивают сложную коммуникацию по принципу «подключи и работай» между оборудованием поверхностного монтажа, программными средствами для заводов и ИТ-инфраструктурой предприятия. С одной стороны, это создает долгожданный мост между корпоративными ИТ и ОТ-областями для автоматизации управления производством и повышения эффективности. С другой стороны, это закладывает основу для усовершенствованных программных средств для заводов, которые повышают прозрачность для операторов оборудования и ускоряют поиск и устранение неисправностей, а также оптимизацию процессов для максимизации производительности.
