Datová analýza a predikce pro rychlé děje šetří průmyslovým firmám náklady
Průmyslové podniky stále čelí výzvám, jak vyrábět rychleji, flexibilně, a zároveň snižovat náklady. Klíčem je modernizace výrobních procesů pomocí digitalizace, včetně sběru a analýzy velkých objemů dat. Moderní výrobní informační systémy pracují s výrobními daty v reálném čase. Umožňují pružně reagovat na výjimečné události, šetřit náklady na údržbu a díky predikci také omezit případné ztráty. Vhodná modernizace firmám ušetří čas, peníze, pracovní kapacity, ale také zvýší jejich konkurenceschopnost.
Výrobní informační systémy neboli Manufacturing Execution Systems (MES), jsou jednou z oblastí navázanou na principy Průmyslu 4.0. Systémy MES umožňují firmám šetřit náklady na údržbu a také díky predikci omezit ztráty, ke kterým by mohlo dojít v případě zastavení výrobní linky. Digitální technologie jsou proto klíčovým bodem v otázce modernizace výroby, zvýšení její flexibility a rovněž posílení konkurenceschopnosti firmy.
Moderní výroba vyžaduje okamžitou analýzu dat
Výrobní firmy v současnosti nasazují v oblasti strojní údržby databázové systémy, které podporují plánovanou nebo dokonce prediktivní údržbu. Tyto systémy sbírají data z procesů, ukládají je do databází a následně prezentují uživatelům. Do databází běžně ukládají signály s periodou vzorkování v řádech jednotek či desítek sekund. Během posledních let se však v rámci automatizace výrobních procesů začala uplatňovat řešení, kde je nutné analyzovat data, která musí mít periodu vzorkování maximálně v řádu desítek milisekund. Jedná se například o sledování průběhu veličin regulovaných elektrických pohonů nebo měření síly či tlaku. Tato řešení proto nacházejí uplatnění u manipulátorů nebo transferových mechanismů.
Výhodou je komplexní diagnostika a predikce
Analýza takových dat pomocí výrobního informačního systému umožňuje rychlou a přesnou diagnostiku případných problémů, které se mohou během procesu výroby vyskytnout. Z technického hlediska se však jedná o úlohy, které probíhají po více různých osách, mezi nimiž bývají mechanické vazby. Problém diagnostiky spočívá v tom, že běžně dostupné prostředky neumožňují snímat, zaznamenávat a analyzovat data z více os najednou. Tato data jsou přitom nezbytná pro zjištění příčiny případného problému. V reálném provozu je totiž problém na jedné z os příčinou výskytu systémové poruchy na jiné ose. Údržba se potom často soustředí na osu, která je ve skutečnosti v pořádku. Ke správné detekci problému je proto nutné disponovat záznamem od všech os, které se na dané úloze podílí. To navíc v ideálním případě umožní předpovědět jejich budoucí chování.
Vyhodnocení dat v reálném čase
V systému, který dodáváme našim zákazníkům, řešíme výše uvedené technické problémy modulem pro tzv. rychlé děje neboli Fast Data. Informační systém sbírá a ukládá rychlá data u jednotlivých a umožňuje vyhodnotit případné alarmy. Ty vzniknou v případě, že systém při výrobě detekuje odchylku od vzoru daného produktu. Samotná analýza potom probíhá ve speciální aplikaci na průmyslovém počítači, kde se v reálném čase vyhodnotí alarmy i odchylky od správného chování strojů. Analýza, ukončená generováním alarmu, pak vyprodukuje report, kde uživatel nalezne záznam veličin, které byly pro danou osu uloženy. Modul pro rychlé děje tedy rozšiřuje výrobní informační systém o schopnosti sbírat, ukládat a analyzovat data, u kterých je nutná vysoká vzorkovací frekvence. Významně tak podporuje údržbu v oblastech diagnostiky a predikce pro úlohy, kde je limitující vysoká frekvence vyhodnocovaných dat.
Lepší plánování časových i finančních nákladů
Výrobní informační systémy pomáhají firmám díky zpracování velkých dat lépe vyhodnocovat časové, materiální či finanční náklady, které je nutné pro výrobu konkrétních produktů vynaložit. Hromadná sériová výroba se díky nim stává minulostí a postupně ji nahrazuje flexibilní výroba „na míru“. Průmyslové podniky tak mohou efektivněji vyrábět stejné nebo i větší množství produktů v různých provedeních. A to díky tomu, že chytré továrny fungují jako internet věcí, kde mezi sebou jednotlivá zařízení komunikují. Automatizovaná výroba tak zvyšuje nejen produktivitu, ale i konkurenceschopnost vůči podnikům, které podle moderních principů nefungují.
 |
Jiří Kabelka Autor článku je předsedou představenstva inženýrské společnosti DEL, která vyvíjí a dodává MES systém delMES. |
