Szinte túl egyszerű ahhoz, hogy igaz legyen: vegyünk egy modern, széles körben automatizált gyártóüzemet, gyűjtsünk adatokat különféle robotoktól, kezelőrendszerektől és gépektől, és értékeljük ki ezeket az adatokat. Intelligens kombináció esetén ezek az információk 15-25 százalékkal növelhetik a teljesítményt további hardverbefektetés nélkül! Ez nem vágyálom, hanem a valóság. Ilyen felhasználói példákból több is akad majd az automatica kiállításon, illusztrálva, mit is jelent valójában a digitális átalakulás és milyen előnyökkel jár.

Nagyobb termelékenység az intelligens adatelemzés révén

Első példa: Egy német autógyártó összegyűjtötte és elemezte az egyik gyárának karosszériaüzemében elhelyezett csaknem 400 robot adatait, majd algoritmusok segítségével korrelálta ezeket az adatokat a környezeti információkkal – még az időjárási adatokat is beleértve. Az eredmények alapján optimalizálták a gyártást, többek között megváltoztatták a melegen alakított acél hegesztési paramétereit is. Az eredmény: az óránkénti teljesítmény 18-ról 21-re nőtt. A perspektíva: a jövőben az ilyen adatokat az üzem önoptimalizálásához vagy a potenciális hibák észleléséhez kívánják felhasználni.

A leállások minimalizálása 2 500 hegesztőrobot esetében

Egy másik példa szintén egy prémium autógyártó karosszériaüzemét mutatja be. A Festo rendszerspecialistái további szoftvereket telepítettek a robotcella meglévő üzemi PC-jére, amely a hegesztőpisztolyról gyűjti a diagnosztikai adatokat, és egy felhőinterfészre küldi azokat.

A felhő egy karbantartó alkalmazást futtat, amely nemcsak ezeket az adatokat jeleníti meg a karbantartási kezelőfelületen, hanem mesterséges intelligencia segítségével a várható hátralévő élettartamot is megbecsüli. A prediktív karbantartási rendszer segítségével az autógyártó 25 százalékkal tudta csökkenteni a hegesztőrobot nem tervezett leállásait.

Digitalizálás: a robotok készenlétben állnak

Mi kell az ilyen hatékonyságnövekedéshez? Erre a kérdésre ad válaszokat az automatica kiállítás. Mindenesetre az automatizálási „hardver” már digitalizálható. Folyamatosan gyűjti például az adatokat a hegesztés, az anyagmozgatás és az összeszerelés közben, így teremtve meg a digitális világ „alapanyagát” – és annak jelentős részét. „Robotjaink valós időben biztosítják az MI-alapú feladatokhoz és az önoptimalizáló rendszerekhez szükséges összes adatot – jelentette ki Peter Pühringer, a Stäubli Robotics ügyvezető igazgatója.

– Hattengelyes robotjaink folyamatosan mintegy 2 000 különböző információt szolgáltatnak, beleértve az egyes tengelyek működési hőmérsékletét, sebesség- és gyorsulásértékeit, nyomatékait és még sok egyebet.” Ez a nagy mennyiségű adat nemcsak azt teszi lehetővé a felhasználók számára, hogy nyomon kövessék a robot teljesítményét és integrálják azt a digitális prediktív karbantartási koncepciókba. Az adatok más gépekre is továbbíthatók, és magasabb szintű informatikai rendszerekbe integrálhatók. A mai robotok pedig már tartalmazzák az ehhez szükséges interfészeket.

Az interfész kérdése

Az interfészhez olyan szabványokra van szükség, mint az OPC UA, a gépek közötti kommunikációhoz használt protokoll. A Fanuc a kommunikációs protokollok széles skáláját használja – például az OPC UA és az MTConnect szervereket – mind terepi busz szinten, mind a magasabb szintű informatikai rendszerekkel való interfészhez. A japán robotgyártó olyan iparág-specifikus protokollokat is támogat, mint például az UMATI, amit jellemzően a fémforgácsoló cégek használnak. Ez többek között a szerszámgépek és a robotok közvetlen összekapcsolását teszi lehetővé.

A nyílt felületek a KUKA új robot operációs rendszerének és digitális ökoszisztémájának fejlesztésében is szerepet játszanak. Az iiQKA mindenki számára lehetővé tenné az automatizálás világához való hozzáférést – legyen szó szakértőről vagy laikusról. Az operációs rendszer moduláris szoftverarchitektúrán alapul. A felhasználók bevonásával kifejlesztett új rendszerszoftver gyorsabbá, hatékonyabbá, valamint mindenki számára elérhetővé és könnyen használhatóvá teszi a robotok telepítését. Alapértéke a használhatóság.

Intelligens adatértékelés – a helyszínen és a felhőben

Amint az ilyen koncepciók valósággá válnak, a felhasználóknak ki kell alakítaniuk a megfelelő informatikai infrastruktúrát az automatizált termelési létesítményekkel együtt. Mit jelent ez konkrétan? Peremhálózati és felhőalapú számítástechnikát kell használniuk, mivel nagyon nagy mennyiségű adatról van szó. És – amint azt a fent vázolt felhasználói példák is mutatják – mesterséges intelligenciát kell használniuk az adatok átfogó értékeléséhez.

Azok, akik következetesen fektetnek be a digitalizálásba, elnyerik jutalmukat – például a jelentős hatékonyságnövekedés képében. A jövőkép a következő: a termékek megtalálják a maguk útvonalát a termelési létesítményen. A gép alkatrészei automatikusan észlelik és jelentik a kopást és a szabálytalanságokat. Az üzemek pedig autonóm módon optimalizálják saját működésüket. Ez lehetővé teszi a kis szériás és egyedi termékek nagymértékben automatizált gyártását, jelentősen csökkentett költségszint mellett – csak hogy egy másik példát említsünk. Ez része az Ipar 4.0 alapkoncepciójának.

A digitális átalakulás a klímasemlegességhez is hozzájárul

Volker Spanier, az Epson robotikai megoldások részlegének vezetője egy másik szempontra is felhívta a figyelmet: „A Bitkom iparági szövetség tanulmánya szerint a termelés digitalizálása – ha következetesen hajtják végre – 2030-ra akár 64 megatonnával is csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást Németországban. Ez óriási lépés a klímasemlegesség felé.”

A témakör tehát aligha lehetne izgalmasabb, és több szempontból is hatalmas lehetőségeket rejt magában. Ezt tűzte ki célul a júniusi automatica szakkiállítás: a látogatók megtudhatják, hogyan változtatja meg a digitális átalakulás az elkövetkező években az automatizált termelést.

(Képek: Messe München)