| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация,мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 1: КИБЕРФИЗИЧНА СИСТЕМА ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА: ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА БОРВЕРГ МАШИНА ПО ПРОЕКТА СЕ ВЪВЕЖДА ТЕХНОЛОГИЯТА КИБЕРФИЗИЧНА СИСТЕМА ПОСРЕДСТВОМ СЛЕДНИТЕ НЕЙНИ ФУНКЦИИ:
Интеграция на физически и цифрови системи
✔ Машината комбинира физически процеси с цифрово управление
Кибер-физичните системи изискват физическите компоненти да бъдат управлявани и наблюдавани чрез дигитални модели. Борверговата машина изпълнява това чрез:
1.1. ИНТЕЛИГЕНТНО CNC УПРАВЛЕНИЕ
Машината разполага със съвременна CNC система, която:
- управлява всички основни оси на движение
- използва автоматизирани цикли на обработка
- позволява пауза, продължаване и корекции на програмите
- следи изпълнението на зададените параметри на обработка в реално време
ТОВА ПРЕДСТАВЛЯВА ТИПИЧНА ИНТЕГРАЦИЯ МЕЖДУ ЦИФРОВ МОДЕЛ (ПРОГРАМАТА ЗА ОБРАБОТКА) И ФИЗИЧЕСКОТО ДВИЖЕНИЕ НА МАШИНАТА.
1.2. СЕНЗОРИ И СИСТЕМИ ЗА СЛЕДЕНЕ НА СЪСТОЯНИЕТО
В машината са интегрирани множество сензорни и контролни компоненти, например:
- сензори за позиция и крайни изключватели
- системи за контрол на затягането на инструмента
- елементи за следене на налягане, температура и смазване
- автоматични системи за защита и мониторинг на движението
ТОВА ПОЗВОЛЯВА МАШИНАТА ДА АДАПТИРА ПОВЕДЕНИЕТО СИ СПОРЕД ТЕКУЩИТЕ ДАННИ - ХАРАКТЕРНО ЗА CPS.
1.3. ДИГИТАЛНО УПРАВЛЕНИЕ НА ДВИЖЕНИЕТО
Всички оси на машината се управляват от сервозадвижвания с обратна връзка, което осигурява:
- прецизно позициониране
- автоматична компенсация на отклонения
- висока динамика и стабилност
ДИГИТАЛНОТО УПРАВЛЕНИЕ НА ФИЗИЧЕСКО ДВИЖЕНИЕ Е ФУНДАМЕНТАЛЕН БЕЛЕГ НА КИБЕРФИЗИЧНИТЕ СИСТЕМИ.
2. ИНТЕГРАЦИЯ НА МНОЖЕСТВО ИЗТОЧНИЦИ НА ДАННИ
✔ 2.1. Данни, генерирани от машината и нейните под-системи
Борверговата машина работи с разнообразни входни и изходни данни, включително:
- позиция на осите
- обороти и натоварване на шпиндела
- температура на ключови възли
- налягане и дебит в хидравлични и смазочни системи
- състояние на инструментите
ТЕЗИ ДАННИ СЕ ОБРАБОТВАТ ОТ УПРАВЛЯВАЩАТА СИСТЕМА, КОЕТО ПОЗВОЛЯВА ДИНАМИЧНО АДАПТИРАНЕ НА РАБОТАТА.
✔ 2.2. Възможност за комуникация с външни системи
CNC системата поддържа:
- мрежова свързаност
- обмен на производствени данни
- възможност за интеграция със съществуващото ERP и внедрявания софтуер за машинен мониторинг
ТАЗИ ФУНКЦИЯ ПРЕДСТАВЛЯВА КОМБИНИРАНЕ НА МНОЖЕСТВО ИЗТОЧНИЦИ НА ДАННИ В КИБЕРФИЗИЧНА СРЕДА.
3. АДАПТИВНО ПОВЕДЕНИЕ СПОРЕД ТЕКУЩИ ДАННИ
Кибер-физичните системи трябва да реагират на реални физически условия чрез автоматично управление. Борверговата машина демонстрира това чрез:
3.1. Автоматична компенсация на натоварвания
В конструкцията са интегрирани:
- системи за балансиране на подвижните възли
- автоматична компенсация на изместване на центъра на тежестта
- механизми за елиминиране на провисване при различни позиции
Тези функции се управляват чрез комбинация от сензори и управляващи алгоритми.
3.2. Автоматичен температурен контрол
Охлаждащите системи поддържат оптимална работна температура, като регулират поведението си спрямо реално измерени параметри.
3.3. Управление с обратна връзка
Постоянната обратна връзка от позиционни и силови сензори позволява:
- корекции на движението в реално време
- поддържане на точност независимо от натоварване и външни фактори
ТОЧНО ТОВА Е ОСНОВНАТА ИДЕЯ НА CPS - СИСТЕМАТА СЕ СЪОБРАЗЯВА С ДЕЙСТВИТЕЛНОТО ФИЗИЧЕСКО СЪСТОЯНИЕ И СЕ АДАПТИРА АВТОМАТИЧНО.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
БОРВЕРГОВАТА МАШИНА ПРИТЕЖАВА ВСИЧКИ КЛЮЧОВИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КИБЕРФИЗИЧНА СИСТЕМА, ЗАЩОТО:
- КОМБИНИРА ФИЗИЧЕСКИ КОМПОНЕНТИ С ЦИФРОВО УПРАВЛЕНИЕ - CNC, СЕРВОСИСТЕМИ, АВТОМАТИЗИРАНИ ЦИКЛИ.
- ИЗПОЛЗВА СЕНЗОРНИ ДАННИ ЗА АДАПТИРАНЕ НА ПОВЕДЕНИЕТО - КОМПЕНСАЦИИ, ОХЛАЖДАНЕ, ПОЗИЦИОНИРАНЕ.
- ИНТЕГРИРА РАЗЛИЧНИ ВИДОВЕ ДАННИ - МЕХАНИЧНИ, ТЕРМИЧНИ, ХИДРАВЛИЧНИ, ИНСТРУМЕНТАЛНИ.
- ПОЗВОЛЯВА ВКЛЮЧВАНЕ В ЦИФРОВО УПРАВЛЯВАНА ПРОИЗВОДСТВЕНА ЕКОСИСТЕМА - КОМУНИКАЦИЯ С ВЪНШНИ СИСТЕМИ, ОБМЕН НА ДАННИ. |
842 160.60
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация,мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 2 ПЕРИФЕРНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА: ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА БОРВЕРГ МАШИНА ПО ПРОЕКТА СЕ ВЪВЕЖДА ТЕХНОЛОГИЯТА ПЕРИФЕРНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ СЛЕДНИТЕ НЕЙНИ ФУНКЦИИ:
1. „ОБРАБОТКА НА ДАННИ ВЪЗМОЖНО НАЙ-БЛИЗО ДО ИЗТОЧНИКА“
Борверговата машина разполага с множество локални системи за събиране и анализ на данни, които работят директно на място - в самата машина, а не в отдалечен сървър.
1.1. Локални сензорни системи за натоварване, позиция и температура
- сензори за позиция и крайни изключватели
- системи за следене на налягане в хидростатичните направляващи
- автоматични температурни контролери
- измерватели на натоварване и компенсационни механизми
ТЕЗИ СЕНЗОРИ ГЕНЕРИРАТ ДАННИ НА МИЛИСЕКУНДНО НИВО, КОИТО СЕ ОБРАБОТВАТ В РЕАЛНО ВРЕМЕ ВЪТРЕ В МАШИНАТА – НЕ СЕ ИЗПРАЩАТ КЪМ ВЪНШЕН ЦЕНТЪР.
--gt; ТОВА Е ТИПИЧЕН ПРИМЕР ЗА EDGE PROCESSING, ПРИ КОЙТО ДАННИТЕ ОСТАВАТ „В ПЕРИФЕРИЯТА“ - ТОЧНО ТАМ, КЪДЕТО ВЪЗНИКВАТ.
1.2. Локална обработка за компенсации и автоматични корекции
Машината притежава автоматични механизми, които реагират веднага на промяната в измерени параметри:
- хидравлична компенсация на рамото при изместване
- автоматично балансиране при промяна на масата
- системи за елиминиране на провисването
- локални алгоритми за корекция на движението по осите
ТЕЗИ ФУНКЦИИ ИЗИСКВАТ МОМЕНТАЛНА ОБРАБОТКА НА ДАННИ, КОЕТО МОЖЕ ДА СТАНЕ САМО ЛОКАЛНО.
--gt; ТОЗИ МЕХАНИЗЪМ ДИРЕКТНО ПОКРИВА ИЗИСКВАНЕТО: „ОБРАБОТКАТА НА ДАННИ СЕ ИЗВЪРШВА ВЪЗМОЖНО НАЙ-БЛИЗО ДО ИЗТОЧНИКА, ЗА ДА СЕ НАМАЛИ ЛАТЕНТНОСТТА“.
2. „НАМАЛЯВАНЕ НА ЛАТЕНТНОСТТА“
Машината изпълнява множество операции, които НЕ МОГАТ да чакат външна обработка:
2.1. Управление на оси в реално време
Системите за движение на осите (X/Y/Z/W) разчитат на:
- обратна връзка в реално време
- локално коригиране на позиция
- без забавяне при промяна на посока или натоварване
Всяко забавяне би довело до неточност в обработката, вибрации, риск за инструмента. За това цялата обработка и анализ на данните за позиция, ускорение, вибрации и натоварване се извършва вътре в машината.
--gt; ТОВА Е КЛАСИЧЕСКИ ПРИМЕР ЗА EDGE COMPUTING - НЯМА ВРЕМЕ ЗА ОБМЕН С ВЪНШЕН ЦЕНТЪР.
2.2. Локален температурен контрол
Системата за охлаждане с автоматична регулация получава данни директно от температурни сензори и реагира моментално, като регулира охлаждащия поток.
--gt; РЕАКЦИЯТА ТРЯБВА ДА Е СЪС ЗАКЪСНЕНИЕ ПОД СЕКУНДА --gt; ИЗИСКВА ЛОКАЛНА ОБРАБОТКА --gt; EDGE COMPUTING.
2.3. Локално следене на състоянието на инструмента
Крайните изключватели и сензорите следят:
- дали инструментът е правилно затегнат
- дали е безопасен за работа
- дали е освободен
Тази информация не може да бъде обработена извън машината, защото закъснение от дори 100 ms може да доведе до значителни щети върху самата машина.
--gt; АБСОЛЮТНО ИЗИСКВАНЕ ЗА EDGE ДЕЙНОСТИ, СЪОТВЕТНО ВГРАДЕНИ В МАШИНАТА.
3. „В РЕАЛНО ВРЕМЕ ОБРАБОТКА И РЕАКЦИЯ НА УСТРОЙСТВА, ЧАСТ ОТ IOT СРЕДА“
Борвергът има множество характеристики, които го правят типичен участник в IoT индустриална инфраструктура:
✔ 3.1. Постоянно генериране на индустриални данни
Машината генерира данни за:
- натоварване
- вибрации
- температури
- налягане
- позиция
- състояние на инструмента
- скорост на движение
ТОВА Е ХАРАКТЕРНО ЗА IOT УСТРОЙСТВАТА - ГОЛЯМ ОБЕМ ДАННИ, КОЙТО ТРЯБВА ДА СЕ ОБРАБОТВА ЛОКАЛНО, ЗА ДА СЕ ВЗЕМАТ БЪРЗИ РЕШЕНИЯ.
✔ 3.2. Реакции на базата на локални данни (IoT логика)
Следните функции на борверга показват реакция в реално време, характерна за edge устройства:
- автоматично регулиране на подаването според натоварването
- автоматично балансиране при движение на конзолата
- елиминиране на механични деформации в движение
- мигновена реакция при грешка, претоварване или софтуерна аномалия
Тези реакции са невъзможни чрез cloud или централизирана обработка, защото изискват незабавни решения |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 3 ПЕРИФЕРНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ И IioT ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА: ✔ 3.3. Възможност за включване в по-голяма IoT система
CNC машината ще поддържа:
- мрежова комуникация
- възможност за връзка към MES/ERP
- локално предаване на данни към периферни устройства
- мониторинг от системи за поддръжка
НО ВЪПРЕКИ ВЪЗМОЖНАТА ОБЛАЧНА ИНТЕГРАЦИЯ, КРИТИЧНО ВАЖНИТЕ ФУНКЦИИ ОСТАВАТ ДА СЕ ОБРАБОТВАТ ЛОКАЛНО --gt; ТОЧНОТО ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗА EDGE COMPUTING.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БОРВЕРГЪТ ПОКРИВА НАПЪЛНО ДЕФИНИЦИЯТА ЗА ПЕРИФЕРНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ
1. „ОБРАБОТКА НА ДАННИ ВЪЗМОЖНО НАЙ-БЛИЗО ДО ИЗТОЧНИКА“ ЧРЕЗ ЛОКАЛНИ СЕНЗОРНИ СИСТЕМИ, КОМПЕНСАТОРИ, УПРАВЛЕНИЕ НА ОСИ, ТЕМПЕРАТУРА, НАЛЯГАНЕ --gt; ВСИЧКИ РАБОТЯТ ВЪТРЕ В МАШИНАТА.
2. „НАМАЛЯВАНЕ НА ЛАТЕНТНОСТТА“ - КОНТРОЛЪТ НА ДВИЖЕНИЕТО, ОХЛАЖДАНЕТО, ЗАТЯГАНЕТО НА ИНСТРУМЕНТА И КОМПЕНСАЦИОННИТЕ МЕХАНИЗМИ ИЗИСКВАТ РЕАКЦИИ В РАМКИТЕ НА МИЛИСЕКУНДИ.
3. „РЕАЛНО ВРЕМЕ ОБРАБОТКА НА ДАННИ ЗА IOT УСТРОЙСТВА“ - МАШИНАТА ГЕНЕРИРА НЕПРЕКЪСНАТ ПОТОК ОТ ДАННИ И РЕАГИРА НА ТЯХ МИГНОВЕНО.
4. „ИНТЕЛИГЕНТНИ ИНДУСТРИАЛНИ УСТРОЙСТВА“ - БОРВЕРГЪТ ИЗПЪЛНЯВА МНОЖЕСТВО АВТОНОМНИ ФУНКЦИИ, РЕАГИРАЩИ НА ОКОЛНИТЕ УСЛОВИЯ БЕЗ ЦЕНТРАЛНА ОБРАБОТКА.
ФИНАЛНО ОБОБЩЕНИЕ: БОРВЕРГОВАТА МАШИНА НАПЪЛНО ПОКРИВА ДЕФИНИЦИЯТА ЗА ПЕРИФЕРНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ, ЗАЩОТО:
- ОБРАБОТВА КРИТИЧНИ ДАННИ ЛОКАЛНО, ДИРЕКТНО В УПРАВЛЯВАЩАТА СИСТЕМА НА МАШИНАТА.
- РЕАГИРА В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА ФИЗИЧЕСКИ ПАРАМЕТРИ (ТЕМПЕРАТУРА, НАТОВАРВАНЕ, ПОЗИЦИЯ).
- ИЗПОЛЗВА МНОЖЕСТВО IOT-ПОДОБНИ СЕНЗОРИ, ЧИИТО ДАННИ СЕ ОБРАБОТВАТ НЕЗАБАВНО.
- МИНИМИЗИРА ЛАТЕНТНОСТТА, КАТО НЕ РАЗЧИТА НА ВЪНШНИ ЦЕНТРОВЕ ЗА УПРАВЛЕНИЕ ЗА КЛЮЧОВИ РЕШЕНИЯ.
ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА БОРВЕРГ МАШИНА ПО ПРОЕКТА СЕ ВЪВЕЖДА ТЕХНОЛОГИЯТА ИНДУСТРИАЛЕН ИНТЕРНЕТ НА НЕЩАТА ПОСРЕДСТВОМ СЛЕДНИТЕ НЕЙНИ ФУНКЦИИ:
САМОСТОЯТЕЛНИ характеристики и функции на борверга, които внедряват IIoT:
1. ИНТЕГРИРАНИ СЕНЗОРИ --gt; РЕАЛНО ВРЕМЕ ДАННИ ОТ МАШИНАТА (ЧАСТ ОТ IIOT ДЕФИНИЦИЯТА „СВЪРЗАНИ УСТРОЙСТВА И СЕНЗОРИ“)
Борверговата машина включва голям брой вградени сензорни системи, които събират данни за състоянието на оборудването, работните параметри и качеството на обработката. Следните устройства покриват изискването за IIoT сензоризация:
✔ Сензори за позиция (осите X/Y/Z/W)
- използват се за точно позициониране
- предават непрекъснати данни към управляващата система
✔ Сензори за натоварване и момент върху шпиндела
- данни за въртящ момент
- работни обороти
- аксиално усилие
✔ Температурни сензори (в шпиндела, охлаждащата система, маслената система)
- следят прегряване, термична деформация, качество на смазване
✔ Хидростатични и хидравлични сензори
- налягане
- дебит
- хидравлична компенсация за провисване
- състояние на центъра на тежестта на рамото
✔ Сензори за безопасност и състояние на инструмента
- крайни изключватели за затягане/освобождаване
- контрол на затегнат инструмент
- контрол на позиция при смяна на инструмента
--gt; ВСИЧКИ ТЕЗИ ДАТЧИЦИ СА IIOT ЕЛЕМЕНТИ, ТЪЙ КАТО СЪБИРАТ ДАННИ ЗА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНАТА В РЕАЛНО ВРЕМЕ И МОГАТ ДА ГИ ПОДАДАТ КЪМ ВЪНШНИ СИСТЕМИ.
2. ВЪТРЕШНИ АЛГОРИТМИ ЗА ОБРАБОТКА НА ДАННИ --gt; ЧАСТ ОТ IIOT ЛОГИКАТА
За да бъде една машина IIoT-готова, тя трябва не само да събира данни, но и да ги интерпретира локално, за да генерира полезна информация за:
- диагностика
- предиктивна поддръжка
- управление на качеството
- оптимизация на процеса
Борвергът реализира това чрез:
✔ Автоматична компенсация по оси
анализ на данни --gt; автоматично движение --gt; корекция
✔ Бърза реакция на температурни промени
термично следене --gt; корекция на охлаждане
✔ Вибрационна и натоварваща обратна връзка
натоварване --gt; адаптация на подаването
--gt; ТОВА СА ЛОКАЛНИ EDGE ОПЕРАЦИИ, КОИТО СА ФУНДАМЕНТ ЗА IIOT, ЗАЩОТО ОСИГУРЯВАТ „ИНТЕЛИГЕНТНИ УСТРОЙСТВА“ - ПЪРВИЯ СЛОЙ В АРХИТЕКТУРАТА НА IIOT. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 4 ИНДУСТРИАЛЕН ИНТЕРНЕТ НА НЕЩАТА ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА : ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ БОРВЕРГА И ВНЕДРЯВАНИЯ СОФТУЕР ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ/МОНИТОРИНГ/АНАЛИЗИ --gt; IIOT НА НИВО ФАБРИКА
Борвергът ще участва в IIoT екосистема извън собствените си функции по следния начин:
1. МРЕЖОВА КОМУНИКАЦИЯ --gt; ИЗПРАЩАНЕ НА ДАННИ КЪМ ЦЕНТРАЛНИ СИСТЕМИ (IIOT ДЕФИНИЦИЯТА: „МРЕЖИ ЗА КОМУНИКАЦИЯ“)
Поддържа комуникация чрез:
- Ethernet (LAN)
- Wi-Fi (ако е добавен модул)
- индустриални мрежови протоколи (PROFINET, Modbus TCP и др.)
Тези канали позволяват:
✔ Изпращане на данни за състояние на машината към:
- мониторингови системи
- фабрични MES системи
- ERP за производствен контрол
- CMMS за поддръжка
✔ Получаване на нови програми, рецепти, настройки
Това е двупосочна комуникация - ключово изискване за IIoT.
2. OPC UA GATEWAY --gt; СТАНДАРТНА ВРЪЗКА КЪМ IIOT ПЛАТФОРМИ
OPC UA е основният протокол за индустриален IoT, защото:
- е независим от доставчик
- позволява структурирано предаване на данни
- осигурява сигурност и съвместимост
- представлява мост между машината и облачни системи
✔ Как борвергът работи с OPC UA Gateway
OPC UA Gateway позволява внедрявания софтуер:
- да чете данни за оси, натоварване, температура, вибрации
- да следи аларми, грешки, състояние на инструмента
- да визуализира данните на живо
- да записва исторически данни и да прави анализи
Борвергът предоставя данните --gt; OPC UA Gateway ги структурира --gt; външният софтуер ги визуализира и анализира.
--gt; ТОВА РЕАЛИЗИРА ЦЕЛИЯ ВТОРИ И ТРЕТИ СЛОЙ ОТ IIOT АРХИТЕКТУРАТА: СВЪРЗАНОСТ - СЪБИРАНЕ НА ДАННИ - АНАЛИТИКА - ВИЗУАЛИЗАЦИЯ
3. IIOT ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЪС СОФТУЕР ЗА МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ
Борвергът може да бъде източник на данни за:
✔ Мониторинг системи (Real-Time Dashboards)
- текущи обороти
- натоварване
- позиция по всички оси
- температура
- цикли и прогрес на обработка
- аларми
✔ Аналитични системи (Predictive Maintenance)
- износване на инструменти
- откриване на повишени вибрации
- модели за предикция на повреди
- анализ на работни цикли
✔ Визуализация на производствени KPI
- OEE (Overall Equipment Effectiveness)
- използваемост на машината
- престои
- ефективност на програмите
--gt; ТАКА БОРВЕРГЪТ СТАВА СЕНЗОРНА ТОЧКА + АНАЛИТИЧЕН ОБЕКТ В IIOT ЕКОСИСТЕМАТА.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
БОРВЕРГЪТ ВНЕДРЯВА IIOT:
I. ЧРЕЗ СОБСТВЕНИТЕ СИ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ВГРАДЕН IIOT СЛОЙ):
- МНОЖЕСТВО ВГРАДЕНИ СЕНЗОРИ --gt; СЪБИРАНЕ НА ДАННИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ
- ЛОКАЛЕН КОНТРОЛ И ОБРАБОТКА НА ДАННИ --gt; EDGE LAYER
- АВТОМАТИЧНИ КОМПЕНСАЦИИ, РЕГУЛИРАНЕ И АДАПТАЦИЯ --gt; „ИНТЕЛИГЕНТЕН ФИЗИЧЕСКИ ОБЕКТ“
- ВЪЗМОЖНОСТ ЗА МРЕЖОВА КОМУНИКАЦИЯ --gt; СВЪРЗАНОСТ
II. ЧРЕЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВЪНШЕН СОФТУЕР (ВЪНШЕН IIOT СЛОЙ):
- ПОДАВА ДАННИ КЪМ СИСТЕМИ ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И НАБЛЮДЕНИЕ
- РАБОТИ ЧРЕЗ OPC UA GATEWAY ЗА СТАНДАРТИЗИРАНА ИНТЕГРАЦИЯ
- ПРЕДОСТАВЯ ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПРЕДИКТИВНА ПОДДРЪЖКА
- ВИЗУАЛИЗИРА KPI, ЛОГОВЕ, ЦИКЛИ И ГРЕШКИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ
- ИНТЕГРИРА СЕ В АРХИТЕКТУРА С MES, ERP, CMMS
БОРВЕРГЪТ ВНЕДРЯВА IIOT ЧРЕЗ КОМБИНАЦИЯ ОТ ЛОКАЛНА СЕНЗОРИЗАЦИЯ И ДИСТАНЦИОННИ СОФТУЕРНИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
ТОЙ РАБОТИ КАТО „ИНТЕЛИГЕНТНО УСТРОЙСТВО“ В ПРОИЗВОДСТВЕНАТА МРЕЖА, КОЕТО СЪБИРА, АНАЛИЗИРА И ИЗПРАЩА ДАННИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ, А ВНЕДРЯВАНИЯТ СОФТУЕР КАТО ВЪНШНА IIOT ПЛАТФОРМА ВИЗУАЛИЗИРА, АНАЛИЗИРА И ОПТИМИЗИРА ПРОИЗВОДСТВЕНИЯ ПРОЦЕС. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА)- ЧАСТ 5: BIG DATA, BIG DATA ANALYTICS, IioT ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА СОФТУЕРА: СОФТУЕРЪТ ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ ЩЕ ОБРАБОТВА ДАННИ ОТ IOT УСТРОЙСТВА, СЕНЗОРИ/КОНТРОЛЕРИ НА ПРИДОБИВАНАТА ПО ПРОЕКТА МАШИНА И НАЛИЧНИ МАШИНИ С ПОДХОДЯЩИ IOT УСТРОЙСТВА В РЕАЛНО ВРЕМЕ, ЗА ДА ПРЕДОСТАВИ МАКСИМАЛНО ШИРОК СПЕКТЪР ПРОИЗВОДСТВЕНИ АНАЛИЗИ: автоматично отчита параметри, натоварване, причини за престои и ефективност. Софтуерът ще структурира и визуализира производствени KPI в реално време, като ще осигурява аналитична база за откриване на зависимости и отклонения в процесите.
В СЪВКУПНОСТТА СИ МАШИНИТЕ/ПРИДОБИВАНА ПО ПРОЕКТА И НАЛИЧНИ/ И СОФТУЕРА ВЪВЕЖДАТ ТЕХНОЛОГИИТЕ „АНАЛИЗ НА ГОЛЕМИ ДАННИ (BIG DATA) И ИНСТРУМЕНТИ ЗА ОБРАБОТКА НА ГОЛЕМИ МАСИВИ ОТ ДАННИ (BIG DATA ANALYTICS)”, ТЪЙ КАТО МАШИНИТЕ ЩЕ ПОДАВАТ ГОЛЕМИ ДАННИ, А СОФТУЕРЪТ ЩЕ ГЕНЕРИРА СЛЕДНИТЕ ВИДОВЕ АНАЛИЗИ:
1. Оперативни анализи (Operational Analytics)
Софтуерът ще събира данни от управлението на машините с ЦПУ (основен контролер) и щеизвършва детайлен оперативен анализ на използваемостта и ефективността на машината. Софтуерът ще изчислява OEE (Overall Equipment Effectiveness) чрез данни за състояния като RUNNING, IDLE, STOPPED и ALARM, като комбинира показатели за наличност, производителност и качество. Въз основа на цикловите времена и отчетените режими на работа, системата ще открива загуби, престои и неефективности в производствения процес. Данните ще се визуализират чрез графики и Pareto анализи, които подпомагат оптимизацията на производителността и натоварването на машините.
2. Диагностични анализи (Diagnostic Analytics)
Системата ще проследява аларми, кодове за грешки и времената на възникване, за да изчисли ключови показатели като MTBF (Mean Time Between Failures) и MTTR (Mean Time To Repair). Тези анализи ще дават възможност да се разкрият тенденции на натрупване на грешки, повторяеми повреди и неефективности в операциите. Освен това софтуерът ще сравнява работата в различни режими (AUTO, MANUAL, SETUP) и ще дава графичен преглед на стабилността на процеса.
3. Предиктивни анализи (Predictive Analytics)
Системата ще визуализира необходимите действия за поддръжка на всяка интегрирана в нея машина, напр. необходимост от смяна на масла и други консумативи. Тоест, системата ще създава необходимите условия за предикативна поддръжка.
ПРИДОБИВАНИЯТ БОРВЕРГ ПО ПРОЕКТА И НАЛИЧНИ МАШИНИ СЪДЪРЖАТ МНОЖЕСТВО ВГРАДЕНИ СЕНЗОРИ И ИНТЕЛИГЕНТНИ КОМПОНЕНТИ, ВКЛЮЧИТЕЛНО ЗАДВИЖВАНИЯ, МОТОРИЗИРАНИ ШПИНДЕЛИ, ИЗМЕРВАТЕЛНИ СИСТЕМИ, ТЕМПЕРАТУРНИ И ПОЗИЦИОННИ ДАТЧИЦИ. ВСЕКИ ОТ ТЕЗИ ЕЛЕМЕНТИ ГЕНЕРИРА ГОЛЯМ ОБЕМ ОТ ДАННИ, СВЪРЗАНИ С НАТОВАРВАНЕ, СКОРОСТ, ТОК, МОМЕНТ, ТЕМПЕРАТУРА И ТОЧНОСТ. CNC КОНТРОЛЕРИТЕ НА МАШИНИТЕ ЩЕ ОБРАБОТВАТ ИНФОРМАЦИЯТА ЛОКАЛНО И ЩЕ Я ПРЕДАВАТ КЪМ СОФТУЕРА ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ, КАТО ПО ТОЗИ НАЧИН ЩЕ СЕ РЕАЛИЗИРА ДВУПОСОЧНА КОМУНИКАЦИЯ МЕЖДУ ФИЗИЧЕСКИТЕ УСТРОЙСТВА И СОФТУЕРА.
СЪВКУПНОСТТА ОТ АКТИВИ - МАШИНИ И СОФТУЕР ЩЕ ОБРАБОТВА ДАННИ, ОТГОВАРЯЩИ НА ДЕФИНИЦИЯТА 5V:
VOLUME (ОБЕМ)
Данните от управлението на машините с ЦПУ (основен контролер) ще се придобиват чрез модул на внедрявания софтуер с висока честота - на всеки 1 или 2 секунди ще се записват състояния, режими, номер/наименование на текуща NC програма, аларми, статуси, оператор, смяна и други.
За денонощие това представлява хиляди записи-редове във времевата база данни. Обемът на данните е достатъчно голям, за да изисква архитектура, оптимизирана за обработка на времеви редове.
Трябва да се подчертае, че се записват само серии, в които има промяна - това се прави с цел оптимизация на обема. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 6: BIG DATA, BIG DATA ANALYTICS, IioT ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА СОФТУЕРА: VELOCITY (СКОРОСТ)
Системата ще работи в режим „почти реално време“ - информацията за състоянието на машините (RUNNING/MODE (automatic, manual)/STOPPED/WAITING/IDLE/ALARM (като булева стойност) и други статуси, а също и код на програма, номер на аларма, текст на аларма, числови параметри ще се подават и визуализират в уеб клиента на внедрявания софтуер с латентност под 5 секунди. Това покрива критерия за поточна обработка с висока скорост на постъпване и реакция.
VARIETY (РАЗНООБРАЗИЕ)
Обработваните данни ще са разнообразни по структура и семантика:
- технологични параметри (обороти, подаване, натоварване, номер на аларма) - числови
- дискретни състояния (режим и състояния) - булеви
- текстови данни (NC програма, алармено съобщение) - низове
- контекстни данни (оператор, смяна) - структурирани метаданни
Тези различни типове данни ще се унифицират и съхраняват като времеви редове във времевата база данни.
VERACITY (ДОСТОВЕРНОСТ)
Данните от контролерите ще се придобиват директно чрез стандартен интерфейс на ЦПУ управлението, без ръчно въвеждане, което елиминира субективни грешки.
Софтуерът за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване автоматично ще филтрира невалидни стойности и ще гарантира точна времева синхронизация на събитията. По този начин данните ще са достоверни и консистентни - ключово условие за KPI анализите (ISO 22400).
Автоматично придобиване чрез внедрявания софтуер, timestamp синхронизация, верификация и елиминиране на невалидни записи.
VALUE (СТОЙНОСТ)
Събраните данни ще се анализират и използват в уеб клиента на софтуера за изчисляване и визуализиране.
Ръководителите ще могат да анализират наличността на машините за работа, ефективното им натоварване и престоите - както в реално време, така и ретроспективно.
Данните ще носят измерима бизнес стойност и ще подпомагат вземането на решения чрез табла за управление (dashboards), отчети и исторически анализи.
Обобщение
В ПРОЕКТА СЕ ВНЕДРЯВА СИСТЕМА ЗА ПРИДОБИВАНЕ И АНАЛИЗ НА ПРОИЗВОДСТВЕНИ ДАННИ ОТ CNC МАШИНИ С УПРАВЛЕНИЕ ОТ ТИП ЦПУ КОНТРОЛЕР. СИСТЕМАТА СЕ СЪСТОИ ОТ ПРИДОБИВАНИЯ ПО ПРОЕКТА СОФТУЕР ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ, КОЙТО Е ОСНОВАТА НА СИСТЕМАТА, СЕНЗОРИ И КОНТРОЛЕРИ НА ПРИДОБИВАНАТА ПО ПРОЕКТА БОРВЕРГ МАШИНА И НАЛИЧНИ МАШИНИ И НАЛИЧЕН СЪРВЪР. ДАННИТЕ СЕ ЗАПИСВАТ ВЪВ ВРЕМЕВА БАЗА ДАННИ ЧРЕЗ ВГРАДЕНИЯ ENGINE НА СОФТУЕРА ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ, СЛЕД КОЕТО СЕ ОБРАБОТВАТ И ВИЗУАЛИЗИРАТ В РАЗДЕЛ „АНАЛИТИКА“ НА НЕГОВИЯ УЕБ КЛИЕНТ.
СИСТЕМАТА ПОКРИВА ВСИЧКИ ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ТЕХНОЛОГИЯТА BIG DATA:
Volume: генерира и съхранява големи обеми от времеви редове
Velocity: обработва и визуализира данни в реално време
Variety: комбинира различни типове и структури данни (числови, събитийни, текстови и контекстни)
Veracity: осигурява достоверност чрез директен машинен интерфейс и автоматична верификация
Value: извлича измерима бизнес стойност чрез KPI анализи и оптимизация на ефективността
ПО СВОЯ ХАРАКТЕР СИСТЕМАТА ПРЕДСТАВЛЯВА INDUSTRIAL BIG DATA РЕШЕНИЕ, СЪОТВЕТСТВАЩО НА ПРИНЦИПИТЕ НА RAMI 4.0.:
Основните 3 измерения на RAMI 4.0
1. Йерархични нива
Йерархичните нива в архитектурата на RAMI 4.0 включват: Field Devices ---gt; Control Devices ---gt; Station ---gt; Work Centers ---gt; Enterprise ---gt; Connected World.
Софтуерът за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване оперира основно в обхвата между устройството за управление (ЦПУ контролера) и работната станция.
2. Жизнен цикъл / Value Stream
Жизненият цикъл в модела RAMI 4.0 преминава от етапа „Type“ (дизайн, инженеринг) към „Instance“ (експлоатация и сервиз).
В настоящия случай се събират данни от реалния Instance, тоест от работещите машини, които осигуряват информация за текущото състояние, натоварване и ефективност. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 7: BIG DATA, BIG DATA ANALYTICS, IioT ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА СОФТУЕРА: 3. Слоеве на архитектурата
Asset Layer - Физическо оборудване
На този слой се намират CNC машините с управление от тип ЦПУ контролер. Това е физическото оборудване, което извършва реалните производствени операции и предоставя основните технологични данни.
Integration Layer - Свързване на активи и данни
На този слой се осъществява връзката между физическите активи и цифровата инфраструктура.
В проекта тази функция се реализира чрез модула за свързаност в софтуера за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване, който използва комуникационен интерфейс на ЦПУ системата за достъп до машинните данни.
Communication Layer - Протоколи и трансфер
Този слой осигурява предаването на данни между отделните системи.
В нашата архитектура комуникацията се базира на TCP/IP, JSON и API интерфейси на внедрявания софтуер, което гарантира бърз и надежден обмен на информация между машините и аналитичната система.
Information Layer - Модел и контекст на данните
На този слой се дефинира структурата и контекстът на данните.
Информацията се съхранява като времеви редове във времева база данни, която поддържа KPI елементи и осигурява бърз достъп до историческа и текуща информация.
Functional Layer - Анализ, изчисления, KPI
Тук се извършват анализите, изчисленията и обработката на данните.
Функционалността се реализира чрез аналитичните модули на софтуера, които изчисляват показатели за ефективност (KPI) и предоставят аналитична информация за вземане на решения.
Business Layer - Интерпретация и стойност
На най-горното ниво се намира бизнес логиката - интерпретацията на данните и тяхното превръщане в стойност.
Тук софтуерът за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване предоставя KPI отчети, табла за управление и информация, подпомагаща управленските решения.
СОФТУЕРЪТ ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ ВЪВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРИДОБИВАНА ПО ПРОЕКТА БОРВЕРГ МАШИНА И ДРУГИ НАЛИЧНИ МАШИНИ, ВЪВЕЖДА ТЕХНОЛОГИЯТА: ИНДУСТРИАЛЕН ИНТЕРНЕТ НА НЕЩАТА (IIoT)
Условия за внедряване на Индустриален интернет на нещата:
За да бъде дадена производствена система определена като реализация на индустриалния интернет на нещата, тя трябва да отговаря на няколко ключови условия.
Първо, физическите устройства трябва да бъдат оборудвани със сензори и контролери, които могат да събират и обменят данни.
Второ, системата трябва да осигурява двупосочна комуникация между машините и централната аналитична платформа.
Трето, трябва да е наличен софтуерен слой, който анализира, визуализира и управлява информацията в реално време.
Четвърто, системата трябва да може да се разширява и интегрира с други дигитални решения чрез отворени стандарти и протоколи.
СОФТУЕРЪТ ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ ВЪВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРИДОБИВАНА ПО ПРОЕКТА БОРВЕРГ МАШИНА И НАЛИЧНИ МАШИНИ ПОКРИВАТ НАПЪЛНО ВСИЧКИ ТЕЗИ УСЛОВИЯ.
1. СВЪРЗАНОСТ И ЦИФРОВА КОМУНИКАЦИЯ
Придобиваната борверг машина и налични машини с управление чрез ЦПУ контролери разполагат с вградена цифрова комуникационна архитектура, базирана на индустриални протоколи като Profinet, индустриална връзка между задвижващи системи и OPC UA.
Чрез OPC UA интерфейса машините могат да обменят структурирани данни с външни системи по стандартен и сигурен начин.
Тази свързаност представлява основата на индустриалния интернет на нещата, защото осигурява мрежа от интелигентни обекти, които комуникират помежду си и с аналитичната платформа - софтуера за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване.
Безжичните (Wi-Fi) и кабелните (Ethernet) връзки позволяват дистанционно наблюдение и управление, като по този начин се постига пълна интеграция между физическото оборудване и цифровата инфраструктура. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 8: BIG DATA, BIG DATA ANALYTICS, IioT ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА СОФТУЕРА: 2. ИНТЕЛИГЕНТНИ УСТРОЙСТВА И СЕНЗОРИ
Придобиваната борверг машина и налични машини съдържат множество вградени сензори и интелигентни компоненти., вкл. такива на обработващите и задвижващи системи, температурни и позиционни датчици и др.
Всеки от тези елементи генерира голям обем от данни, свързани с натоварване, скорост, ток, момент, температура и точност.
ЦПУ контролерите обработват информацията локално и я предават към софтуера за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване, като по този начин се реализира двупосочна комуникация между физическите устройства и софтуера.
Тази архитектура позволява машините да бъдат разглеждани като интелигентни устройства, които не само изпълняват команди, но и споделят своето състояние и параметри с останалата мрежа.
3. РОЛЯ НА СОФТУЕРА ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ В АРХИТЕКТУРАТА НА IIOT
Софтуерът за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване изпълнява централна роля в изграждането на индустриалния интернет на нещата.
Той действа като интеграционна и аналитична платформа, която събира, обработва и съхранява данните от машините във времева база данни.
Софтуерът анализира информацията в реално време, изчислява показатели за ефективност и натоварване и визуализира резултатите чрез уеб клиент.
Чрез тази архитектура физическите данни от машините се превръщат в цифрови знания и управленски решения.
Софтуерът осигурява свързаност, прозрачност и интелигентност - основните принципи на индустриалния интернет на нещата.
4. РЕАЛИЗАЦИЯ НА ДВУПОСОЧНА КОМУНИКАЦИЯ И ИНТЕЛИГЕНТНА ИНТЕГРАЦИЯ
Комбинацията от софтуера за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване и придобивания борверг и налични машини реализира пълна двупосочна комуникация между физическите устройства и цифровата платформа.
Данните, генерирани от машините, се предават към софтуера, където се анализират, визуализират и използват за вземане на решения.
В обратна посока системата може да подава известия, препоръки и сигнали обратно към операторите и машините.
Така се изгражда интелигентен производствен цикъл, в който физическите и дигиталните компоненти работят синхронно.
Този обмен на данни и обратна връзка е същността на индустриалния интернет на нещата.
5. ОБРАБОТКА НА ГОЛЕМИ ДАННИ И ПРЕДИКТИВНА АНАЛИТИКА
Чрез софтуера за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване и времевата база данни системата реализира обработка на големи обеми данни, събирани с висока честота от машините.
Тези данни включват технологични параметри, аларми, режими, натоварвания и контекстна информация.
След като бъдат събрани, те се анализират в реално време, като се извършват изчисления за ефективност, престои и натоварване.
На следващо ниво могат да се прилагат алгоритми за предиктивна поддръжка и оптимизация на производствения процес.
Това показва, че системата надхвърля традиционното събиране на данни и реализира аналитичните възможности на индустриалния интернет на нещата.
6. ВРЪЗКА С КОНЦЕПЦИЯТА ЗА ИНДУСТРИЯ 4.0
Реализацията на системата от придобивания софтуер за визуализация, мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване и интегрираните към нея борверг и налични машини е пряко свързана с принципите на Индустрия 4.0.
- съчетава свързаност, цифровизация, автономност и интеграция между човека, машините и софтуера.
- осигурява реалновремеви поток от данни, прозрачност на процесите, проследимост и интелигентна оптимизация.
ПО ТОЗИ НАЧИН СОФТУЕРЪТ ЗА ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ НА СЪСТОЯНИЕТО НА МАШИНИ И ОБОРУДВАНЕ, ПРИДОБИВАНИЯТ БОРВЕРГ И ДРУГИ НАЛИЧНИ МАШИНИ С ИНТЕЛИГЕНТНИ КОНТРОЛЕРИ МОГАТ ДА БЪДАТ ОПРЕДЕЛЕНИ КАТО ОСНОВЕН ЕЛЕМЕНТ ОТ ДИГИТАЛНАТА ТРАНСФОРМАЦИЯ НА ПРОИЗВОДСТВОТО И КАТО КОНКРЕТНА РЕАЛИЗАЦИЯ НА ИНДУСТРИАЛНИЯ ИНТЕРНЕТ НА НЕЩАТА. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация,мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 9: DIGITRAL TWIN ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА : ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА БОРВЕРГ МАШИНА ПО ПРОЕКТА СЕ ВЪВЕЖДА ТЕХНОЛОГИЯТА ДИГИТАЛЕН БЛИЗНАК ПОСРЕДСТВОМ СЛЕДНИТЕ НЕЙНИ ФУНКЦИИ:
До настоящия момент всяка нова програма или нов детайл се тества чрез:
- пробни пускове;
- изработване на тестови бройки;
- корекции „на място“;
- допълнителен контрол за безопасност.
Дигиталният близнак ще елиминира голяма част от това, защото:
- симулацията ще открива колизии преди да се случат;
- оптимизирането на режими на рязане ще се прави виртуално;
- настройките на инструменти ще се проверяват предварително;
- времето на цикъла ще се изчислява още преди програмата да стигне до машината.
Резултатът: минимум тестови детайли и значително по-кратко време до серийно производство.
Контролерът на борверга ще дава достъп до информация за NC програмите, използваните инструменти, корекциите и параметрите на рязане. В дигиталната среда ще могат да се изградят функции като: виртуално симулиране на времето за изпълнение на дадена програма, сравнение на различни варианти на режими на рязане, анализ на реално постигнат цикъл спрямо планиран. Дигиталният близнак ще бъде инструмент за технологична оптимизация - търсене на по-кратки цикли, по-стабилни режими и по-малък риск от брак.
Дигиталният близнак ще използва реалните параметри от контролера - кинематика на машината, ограничения на осите, режими на подаване, инструментална конфигурация, управляващи цикли и NC код. Виртуалната среда ще изпълнява същата NC програма, която ще работи на машината, но в симулационен режим.
Дигиталният близнак ще бъде изграден чрез синергия с CAD/CAM по следния начин:
- CAM системата генерира NC програма, базирана на 3D модела на детайла.
- Програмата се зарежда в дигиталния близнак и се симулира върху виртуален модел на машината (с реална кинематика и ограничения).
- Ако има отклонение, колизия или некоректни режими - CAM настройките се връщат за корекция.
- След оптимизация, програмата се валидира от дигиталния близнак.
- Едва тогава NC кодът се изпраща към реалната машина - внедрявания борверг.
- Ще се реализира затворен цикъл CAD --gt; CAM --gt; дигитален близнак --gt; реално производство.
Това ще позволи предварително да се види:
- движението на всички оси и инструменти;
- реалното време за изпълнение на операцията;
- възможни колизии между инструмент, детайл, държач и работна маса;
- грешки в G-кодовете или неправилни корекции;
- претоварване на шпиндела / неподходящи режими на рязане.
Тоест, ще се внедри „виртуално пускане“ на програмата върху дигитален модел на машината.
ЧРЕЗ ВНЕДРЯВАНЕ НА ДИГИТАЛНИЯ БЛИЗНАК ЩЕ СЕ ПОСТИГНЕ ПО-ВИСОКА ЕФЕКТИВНОСТ И ОПТИМИЗАЦИЯ НА ПРОИЗВОДСТВОТО:
1. ОПТИМИЗИРАНЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ
- Позволява виртуално проиграване на целия производствен цикъл - реални режими, подавания, инструменти и NC код.
- Показва времето за обработка на всеки етап и позволява точна оценка на производствения капацитет.
- Дава възможност за оптимизация на режими на рязане, инструменти и траектории още преди програмата да стигне до машината.
- Съкращава времето за настройка и стартиране на нови поръчки.
2. ПРЕДОТВРАТЯВАНЕ НА КОЛИЗИИ И ГРЕШКИ В ПРОГРАМИТЕ
- Симулацията открива сблъсъци между инструмент, детайл, държач и маса преди да се стигне до реално повреждане на машината.
- Засича грешки в G-кода и неправилни корекции.
- Намалява риска при работа на нови оператори или при ново изделие.
3. ЗНАЧИТЕЛНО НАМАЛЯВАНЕ НА ПРОБНИ И ОПИТНИ СЕРИИ
- Дигиталният близнак прави предварителна проверка на програмата и технологичния процес --gt; минимална нужда от тестови детайли.
- Спестява материал, работно време и престой на машината.
- Ускорява преминаването към серийно производство.
4. ПОВИШЕНА ТОЧНОСТ И ПОВТОРЯЕМОСТ
- Всички операции се валидират предварително --gt; стабилни и повторяеми цикли.
- Намалява се варирането между отделни оператори.
- Поддържа се постоянство на качеството независимо от смените. |
0.00
|
0.00
|
| Въвеждане на технологии от Индустрия 4.0: Big Data, Big Data Analytics, IioT чрез придобиване на софтуер за визуализация,мониторинг и анализи в реално време на състоянието на машини и оборудване (ДНА) и Digital Twin, CPS, Edge Computing и IioT чрез придобиване на хоризонтална CNC борверг машина (ДМА) - ЧАСТ 10: DIGITRAL TWIN ЧРЕЗ ПРИДОБИВАНЕ НА CNC БОРВЕРГ МАШИНА: 5. ПОДОБРЕНА ИНТЕГРАЦИЯ С CAD/CAM
- Изпълнява CAM програмите върху виртуален модел със същата кинематика като реалната машина.
- Позволява CAM програмистите да проверяват програмите си в контекст на реалния котролер на борверга.
- Намалява времето за корекции между CAD/CAM и производството.
- Премахва „черната кутия“ между проектирането и машинната обработка.
6. РЕАЛНО ВРЕМЕ МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗ НА ТЕХНОЛОГИЧНИ ПАРАМЕТРИ
- Контролира натоварване на шпиндел и оси, вибрации, температури, режими на рязане и др.
- Сравнява планирани спрямо реални времена за изпълнение.
- Подпомага анализ за подобрения в технологичните карти и намаляване на оперативните загуби.
7. ПОДДРЪЖКА И УДЪЛЖАВАНЕ ЖИВОТА НА МАШИНИТЕ
- Проследява тенденции за претоварване или неправилни режими.
- Открива начални признаци на повреда на инструмент или лагер.
- Осигурява основа за predictive maintenance - поддръжка според реално състояние, а не по график.
- Намалява риска от аварии и скъпоструващи ремонти.
8. ПОДОБРЕНА БЕЗОПАСНОСТ
- Виртуалната симулация премахва опасността от човешки грешки при първоначално пускане.
- Минимизира риска за оператора при тестове и нови програми
- Контролира критични стойности и алармира преди достигане на опасни режими.
9. ПОВИШЕНА ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТ И OEE
- По-кратки настройки --gt; повече ефективно работно време
- По-малко грешки --gt; по-нисък брак
- Прогнозируеми времена --gt; по-координирано планиране
- По-добър баланс между машините --gt; оптимални производствени потоци
10. ПРОСЛЕДИМОСТ И УПРАВЛЕНИЕ НА ПОРЪЧКИ
- Всеки цикъл се свързва с конкретна поръчка, програма, инструмент и параметри.
- Позволява анализ „кой инструмент, с кои режими, какъв резултат дава“.
- Помага за стандартизиране на най-добрите практики.
11. ОБУЧЕНИЕ НА ОПЕРАТОРИ БЕЗ РИСК
- Дигиталният близнак служи като тренировъчна среда.
- Новите оператори учат CNC програмите и поведението на машината без да спират реалното производство.
- Симулират се аварийни ситуации, които в реалността не могат да се тренират безопасно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Дигиталният близнак ще превърне борверг машината и технологичния процес в прозрачен, предвидим и оптимизируем модел, който увеличава производителността, съкращава разходите и минимизира риска. Той обединява CAD/CAM, производството и поддръжката в единна цифрова екосистема, която работи в синхрон с реалната машина.
ПРЕДИМСТВА:
- гаранция, че програмата е безопасна;
- правилно избрани инструменти и режими;
- елиминиране на „проба-грешка“;
- оптимизирани времена за цикъл;
- значително по-малко отпадък (брак).
ВНЕДРЯВАНЕТО НА ДИГИТАЛЕН БЛИЗНАК ВЪРХУ ПРИДОБИВАНАТА ПО ПРОЕКТА БОРВЕРГ МАШИНА ЩЕ РЕАЛИЗИРА МАКСИМАЛЕН ЕФЕКТ ВЪРХУ ОПТИМИЗАЦИЯ НА РЕСУРСИТЕ И ПОВИШАВАНЕ НА ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТТА, ТЪЙ КАТО ДО МОМЕНТА ПРОИЗВОДСТВОТО НА СЛОЖНИ ГОЛЯМО ГАБАРИТНИ ДЕТАЙЛИ СЕ Е ОСЪЩЕСТВЯВАЛО ЧРЕЗ МНОЖЕСТВО ПРЕБАЗИРАНИЯ НА РАЗЛИЧНИ МАШИНИ И ДЪЛЪГ ПРОЦЕС НА ДЕФИНИРАНЕ НА ПРОГРАМИТЕ, ЧРЕЗ КОИТО ДА СЕ ПРОИЗВЕДЕ КАЧЕСТВЕН ДЕТАЙЛ.
ВНЕДРЯВАНИЯТ ВИРТУАЛЕН МОДЕЛ НА ФИЗИЧЕСКИЯ АКТИВ - БОРВЕРГ МАШИНА ЩЕ ПОЗВОЛИ:
1. СИМУЛАЦИИ НА РАЗЛИЧНИ СЦЕНАРИИ, ЗА ДА СЕ ВИДИ КАК ПРОМЕНИ В ОПРЕДЕЛЕНИ ПАРАМЕТРИ БИХА ПОВЛИЯЛИ НА ПРОЦЕСА НА ПРОИЗВОДСТВО НА СЛОЖНИ ГОЛЯМОГАБАРИТНИ ДЕТАЙЛИ С 2D И 3D ПОВЪРХНИНИ.
2. ОЦЕНКА НА ВЪЗДЕЙСТВИЕТО НА ПРОМЕНИТЕ: ЩЕ МОЖЕ ДА СЕ РАЗБЕРЕ КАК ДАДЕНИ ПРОМЕНИ ЩЕ ПОВЛИЯЯТ НА ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТТА И КАЧЕСТВОТО НА ЕДРОГАБАРИТНИТЕ ДЕТАЙЛИ, ПРЕДИ ТЕ ДА БЪДАТ ВНЕДРЕНИ В РЕАЛНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕН ПРОЦЕС.
СЛЕДОВАТЕЛНО, ДИГИТАЛНИЯТ БЛИЗНАК ЩЕ СИМУЛИРА ПРЕДВАРИТЕЛНО ПРОИЗВОДСТВОТО НА ДЕТАЙЛИ, КОИТО ПО СЪЩНОСТТА СИ ИЗИСКВАТ ЗНАЧИМИ РЕСУРСИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО - МЕТАЛ, ТРУД, ЕНЕРГИЯ, МАШИННО ВРЕМЕ И ПРЕДПОЛАГАТ ЗНАЧИМ БРАК ПРИ НАСТОЯЩИЯ ПРОЦЕС НА ПРОИЗВОДСТВО. ЧРЕЗ ВНЕДРЯВАНЕТО МУ, ТЕЗИ РЕСУРСИ ЩЕ СЕ ОПТИМИЗИРАТ, А БРАКЪТ ЩЕ НАМАЛЕЕ ЗНАЧИТЕЛНО.
ДЕЙНОСТТА Е НАПЪЛНО ДОПУСТИМА - ВОДИ КУМУЛАТИВНО ДО ВЪВЕЖДАНЕ НА ТЕХНОЛОГИИ ОТ ИНДУСТРИЯ 4.0 И ДО ИНТЕГРИРАНЕТО ИМ С РЕЛЕВАНТНИТЕ НАЛИЧНИ ТЕХНОЛОГИИ В МЕТАЛ ИН. |
0.00
|
0.00
|
