tec News25 Integrovaný průmysl Jak produkty řídí výrobu budoucnosti Robert Harting Všechno je to v hlavě

Transkript

1 tec News25 Technický bulletin HARTING Článek hosta: Prof. Dr. Nils Aschenbruck Bezpečnost a zabezpečení v Průmyslu 4.0 Rozhovor: Robert Harting Všechno je to v hlavě Článek hosta: Stefan Hoppe Interoperabilita: Z RFID do MES/ERP a do cloudu Integrovaný průmysl Jak produkty řídí výrobu budoucnosti

2 2 Nové nápady. Pro lepší budoucnost.

3 Čtvrtá průmyslová revoluce vyžaduje odvahu Čtvrtá průmyslová revoluce začala nástupem produktů, které samy řídí svou výrobu. RFID technologie doslova postavily automatizaci na hlavu od centralizovaných systémů jsme se přesunuli k samotným produktům. Tento přístup vyžadoval nové nápady a nevšední koncepce. A samozřejmě také společnosti jako HARTING, které mají dostatek zkušeností i odvahy.» Philip Harting, Senior Vice President Connectivity & Networks Vážení zákazníci a obchodní partneři, dosud jsme v historii zaznamenali tři průmyslové revoluce. Symbolem první z nich se stal parní motor, druhá přišla s montážními linkami a třetí pak s elektronickým řízením. V čem však spočívá čtvrtá průmyslová revoluce? Dle mého názoru v samotném produktu. V budoucnu totiž budou produkty samy řídit svou výrobu a aby toho byly schopny, budou se spoléhat na kyberneticko fyzikální systémy. Pro mnohé není CPS žádnou novinkou. V podstatě se jedná o stabilní decentralizaci, ke které se průmysl obrátil přibližně před 20 lety, a která vedla k utváření funkčních modulů. O dvě desetiletí později má tato koncepce k dispozici vyšší výpočetní výkon, větší množství senzorů, více softwarových nástrojů a především pak vyšší inteligenci! Je ovšem na místě nazývat tento krok revolucí? Nejedná se spíše o pouhý pokrok? Podíváme-li se pouze na CPS, mnozí se přikloní spíše k druhé variantě. svědky skutečné revoluce, protože samotný budoucí produkt říká CPS, co má dělat. CPS již navíc není pouhou decentralizovanou automatizační jednotkou v centralizovaném systému. Pracuje autonomně, dostala se na mnohem vyšší úroveň a poskytuje služby, jež společně výrazně zvyšují flexibilitu a efektivitu výrobního procesu. Z tohoto pohledu je velmi potěšitelné, že klíčové technologie již existují např. RFID, Ethernet, SoA (Service oriented Architecture) nebo OPC-UA (OLE for Process Control Unified Architecture). Vývoj pak tyto technologie posouvají kupředu už jen tím, že jsou k dispozici. Nyní se nacházíme na bodu zlomu tedy na dosah od plošného zavedení těchto technologií v průmyslu. Nebude to trvat dlouho. Nejdůležitějším faktorem při vývoji nových řešení vždy byla a stále zůstává odvaha. Věřím, že se vám naše exkurze do světa budoucnosti bude líbit. Pokud však na věc nahlédneme v širších souvislostech, není pochyb o tom, že jsme 3

4 08 12 Bezpečnost a zabezpečení v Průmyslu 4.0 OPC-UA + RFID = Průmysl 4.0 Obsah Strategie Řešení 03 Úvodník Čtvrtá průmyslová revoluce vyžaduje odvahu fourth 06 Jak společnost HARTING přispívá integrovanému průmyslu? Integrovaný průmysl je implementací vize společnosti HARTING 08 Článek hosta Prof. Dr. Nils Aschenbruck Bezpečnost a zabezpečení v Průmyslu Článek hosta Stefan Hoppe 12 OPC-UA + RFID = Průmysl 4.0 Průmyslová verze standardu Plug & Play je nyní na dosah 14 Inteligentní technologie: Moderní pojem UHF RFID Konektory a osazené kabely HARTING lze opatřit UHF RFID transpondéry 23 Rozšiřujeme možnosti využití konektorů Han-Eco HARTING Technology Group rozšiřuje portfolio produktů Han-Eco 30 Průmyslová systémová kabeláž páteř integrovaného průmyslu HARTING nabízí kompletní strukturovaný systém kabeláže 33 Nová řešení. Nové možnosti. HARTING Technology Group rozšiřuje možnosti využití technologie Ha-VIS prelink 36 Radikální miniaturizace konektorů PCB har-flexicon nyní dostupné s roztečí 1,27 mm a 2,54 mm Interoperabilita: Z RFID do MES/ERP a do cloudu 20 Modularizace a specializace ve strojírenství HARTING klade důraz na variabilitu produktů 4

5 16 34 RFID transpondéry pro venkovní využití Inteligentní systémy pro uchovávání energie pro rodinné domy se solárními panely Aplikace 16 RFID transpondéry pro venkovní využití Vývojáři ze společnosti HARTING pohánějí vývoj RFID technologií 18 Řízení energie v kontextu integrovaného průmyslu Společnost HARTING již navrhla potřebnou související systémovou architekturu 22 Han Q 4/0 And Han Q 3/0 v polovodičovém průmyslu HARTING splňuje nejpřísnější nároky kladené na konektory ve výrobě polovodičů 24 Han-Fast Lock v akci Aplikace demonstrující výkonnost spojovacích technologií HARTING 26 Uzpůsobené bezdrátové řešení pro integrované bezpečnostní systémy Řešení HARTING slouží ve vlacích společnosti Vossloh 32 Flexibilita při každé otáčce HARTING implementuje inovativní standardy připojení do větrných turbín 34 Inteligentní systémy pro uchovávání energie pro rodinné domy se solárními panely Konektory har-flex se osvědčily jako spolehlivá propojovací technologie v systémech pro uchování solární energie 37 Námořní průmysl Produkty HARTING v námořním průmyslu 38 Han-Yellock na scéně Kvality konektorů Han-Yellock je předurčují k využití v pódiové technice 39 Konektory Han SEK v odporových dekádách Česká společnost MEATEST spol. s.r.o. volí konektory HARTING 40 Bezpečnost a spolehlivost svářecích robotů Konektory HARTING ve službě robotů pro obloukové svařování 41 Prémiové služby v nové limitované řadě turistických vlaků Železniční společnosti v západním Japonsku spoléhají na produkty HARTING Stručně 42 Všechno je to v hlavě Rozhovor s Robertem Hartingem, mistrem světa a vítězem olympijských her v hodu diskem a také sportovcem roku 2012 v jedné osobě 43 Kalendář veletrhů 43 Podrobnosti o publikaci 5

6 tec.news 25: Strategie Co Integrovaný průmysl vlastně znamená? 6

7 tec.news 25: Strategie Jak společnost HARTING přispívá integrovanému průmyslu? Integrovaný průmysl spočívá v interakci celé řady komponent a systémů, od jednoduchých senzorů přes RFID až k MES a ERP systémům. Hlavním cílem přitom je zkombinovat jednotlivé systémy tak, aby byly ihned po zapojení plně funkční, interoperabilní a dokázaly pružně reagovat na měnící se požadavky. Integrovaný průmysl je kýženým cílem čtvrté průmyslové revoluce a společnost HARTING aktivně udává kurz na cestě k této budoucnosti.» Claus Hilger, Director of HARTING IT System Integration GmbH & Co. KG, HARTING Technology Group, Claus.Hilger@HARTING.com» Dr. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group, Jan.Regtmeier@HARTING.com Integrovaný průmysl je implementací vize společnosti HARTING jak utvářet budoucnost pomocí technologií pro lidi. Integrovaný průmysl se teprve rýsuje. Důvodem není nedostatek technologií a standardů celý vývoj čelí překážkám v podobě vysoké komplexnosti integrace různých systémů a komponent. Také je třeba vypořádat se s nedůsledným a neplošným využíváním stávajících norem. Zde se společnost HARTING vydává svou dobře prozkoumanou cestou: cestou důsledného využívání a vytváření norem, cestou kvalitních a trvale udržitelných produktů a cestou poskytování kompletních řešení. Proto Integrovaný průmysl není pouhým moderním pojmem. Aktuálně se viditelně projevuje v reálném světě díky inovativnímu a pragmatickému přístupu. Co tento přístup kombinuje: RFID (Radio Frequency Identification) dává produktům identitu; vestavěná zařízení umožňují zaznamenávat měření a činit jednoduchá rozhodnutí, a to rovněž v terénu; middleware vytváří kompletní spojení mezi hardwarem a softwarem; architektura orientovaná na služby nabízí zákazníkům minimalizaci nákladů v dlouhodobém horizontu; konzistentní využívání norem je pro zákazníky společnosti HARTING zárukou, že získají nadčasové řešení (např. GS1 EPCglobal, OPC-UA a quasi-standardy jako SAP Auto-ID Infrastructure (AII)); integrace systému je postavena tak, aby nabídla zákazníkům kompletní řešení pro automatickou identifikaci vytvořené na klíč. Univerzální řešení Řešení pro pestrou škálu nejrůznějších oblastí vycházejí z následujícího širokého spektra: Sledování výroby a majetku: řešení ekanban a Smart Factory od společnosti HARTING společně demonstrují, jak vypadá výroba budoucnosti bez použití papíru. Produkty samy řídí svůj výrobní proces v rámci celého systému SAP. Proaktivní údržba a podmíněné monitorování: RFID coby paměť produktu a možnost připojit senzory dovolují provádět proaktivní údržbu. Například můžete získat kompletní a transparentní historii o vstřikovacím zařízení a na jejím základě pak provádět proaktivní údržbu dle aktuálních potřeb, čímž minimalizujete prostoje. Správa konfigurace: komplexní systémy, jakými jsou stroje, sestávají z bezpočtu jednotlivých modulů, které jsou spojeny ve správě konfigurace. Na jedné straně stojí plně integrovaná mobilní řešení na a na straně druhé zase připojení k MES/ERP systémům. Nové směry se již úspěšně rýsují: vše od analýzy procesů až po připojení SAP pochází z jediného zdroje. Dnes se řešení pro Integrovaný průmysl od společnosti HARTING s úspěchem využívají nejen u zákazníků, ale také v rámci našich vlastních výrobních provozů. Aktuální projekty Z technologického hlediska existují v současné době dva trendy, na jejichž utváření a navrhování se společnost HARTING aktivně podílí. Otevřené hardwarové projekty jako například Raspberry Pi skýtají dříve netušené možnosti. Objevujeme nové přístupy založené na OPC-UA, standardu pro interoperabilitu a komunikaci mezi stroji. Jestliže vás tato nová řešení zajímají, nebo pokud si chcete ověřit či případně realizovat své vlastní nápady, spojte se s námi. My jsme připraveni. 7

8 tec.news 25: Strategie Bezpečnost a zabezpečení v Průmyslu 4.0 Průmysl 4.0 a kyberneticko-fyzikální výrobní systémy (CPPS) mají nesmírný potenciál při budování sítě nejen v rámci jedné firmy, ale i několika společností. Takové síťové propojení však s sebou nese nové výzvy týkající se bezpečnosti provozu a zabezpečení IT. Článek hosta:» Prof. Dr. Nils Aschenbruck Prof. Dr. Nils Aschenbruck, institut počítačových věd univerzity v Osnabrücku, spolupracuje se společností HARTING na distribuovaných systémech. Smart Factory je stěžejním prvkem Průmyslu 4.0. Tento kyberneticko-fyzikální výrobní systém (CPPS) využívající celou řadu senzorů a pohonů umožňuje realizovat efektivní a adaptivní výrobu. Přesun k Průmyslu 4.0 jde ruku v ruce s lepší konektivitou. Zatímco průmyslové řídicí systémy byly nejprve doplněny o podnikové sítě (intranet), v Průmyslu 4.0 jsou různé inteligentní továrny propojeny napříč společnostmi v rámci celého hodnotového řetězce. Interní i mezipodnikové sítě však čelí různým bezpečnostním hrozbám, které mohou zásadním způsobem ovlivnit úspěšnost. Obecně rozlišujeme mezi zabezpečením IT a bezpečností provozu. Pokud jde o bezpečnost provozu, včetně požadavků na spolehlivost a bezpečnost funkcí, skvěle si vede automatizace. Propojení sítí mezi různými továrnami s sebou nese další úskalí související robustnosti celého systému. Je například zapotřebí zajistit, aby v žádném případě nedošlo k opoždění dat důležitých pro automatizaci v reálném čase. Tento nárok lze splnit kupříkladu efektivní prioritizací. V mnoha případech se setkáme s dalšími problémy, jež vyvstanou tehdy, je-li bezpečnost provozu ohrožena slabinou v zabezpečení IT. Útočný cloud 8

9 tec.news 25: Strategie IT falšuje data senzorů a tím obchází mechanismy a postupy nezbytné k zajištění bezpečnosti provozu. Spolehlivosti, integrity a autentičnosti přenášených dat v oblasti zabezpečení IT se dosahuje vyžadováním přístupových práv, bezpečnostní architektury a odpovědnosti. Pokud jde o síť v rámci jednoho provozu, odpovědnosti a přístupová práva lze obvykle jednoznačně určit. Důraz by však měl být kladen také Jaké interní informace jsou odesílány, kým a proč? Každý jednotlivý problém se zabezpečením IT se stává problémem všech. jící všechna pracoviště, provozy a společnosti. Kooperativní, otevřené sítě vyžadované již ze samotné povahy kyberneticko-fyzikálních výrobních systémů a koncepce Průmysl 4.0 musí být doplněny kooperativními bezpečnostními architekturami. na odpovídající bezpečnostní architektury v rámci provozu, obzvláště mezi podnikovými řídicími systémy a běžnou IT podnikovou sítí. Jestliže se budeme bavit o sítích spojujících různá pracoviště, provozy a společnosti což je nezbytným předpokladem k získání výhod Průmyslu 4.0, stává se zabezpečení IT hlavním problémem. Děje se tak proto, že když na jakémkoli pracovišti, provozu či v kterékoli společnosti dojde k problému se zabezpečením IT, ovlivní tento problém všechny zúčastněné. V těchto případech je nezbytné definovat přístupová práva a odpovědnost a vyvinout bezpečnostní architektury pokrýva- Stručně sítě jsou nedílnou součástí Průmyslu 4.0 tím vyvstávají problémy se zabezpečením IT řešením jsou kooperativní bezpečnostní architektury 9

10 tec.news 25: Strategie Interoperabilita: Z RFID do MES/ERP a do cloudu Co mají společné společnosti HARTING a Beckhoff? Obě jsou úspěšnými rodinnými podniky ve Východním Vestfálsku. A jak si spolu rozumí jejich produkty? Článek hosta:» Stefan Hoppe Stefan Hoppe, President OPC Europe (TwinCAT Product Manager, Beckhoff) OPC? Vy musíte myslet tu starou standardizační technologii, která umožňuje přenos dat mezi vizualizačním zařízením a řídicí jednotkou PLC. Interoperabilita je v podstatě jen moderním marketingovým slovem. Stejně jako otevřenost a modularita, kterými se dnes každý ohání. Pokud jste souhlasili s předchozími řádky, pak zjevně patříte k tzv. staré škole. K lidem, podle kterých automatizační pyramida sestává ze zcela oddělených vrstev, ve kterých jsou zařízení v terénu, senzory a pohony spojeny s řídicí jednotkou pomocí elektronických signálů přenášených přes rozhraní RS232 nebo USB. Řídicí jednotka tyto signály přeměňuje na data, která pak předává dále do vyšších řídicích úrovní. Vše nakonec končí na úrovni MES-ERP, které je dosaženo prostřednictvím webových služeb. Tento model v zásadě vychází z předpokladu, že pokud jde o komunikaci, RFID čtečka nebo PLC jsou hloupé a vždy v podstatě reagují jen požadavky z vyšších úrovní. Na vyšší úrovni se vždy nacházejí klienty, které spouštějí datové požadavky, zatímco na nižší úrovni je server, který poslušně reaguje. Pouhý sen? Ke snu by se dala přirovnat představa, že všechna zařízení a služby mezi sebou komunikují zcela nezávisle bez ohledu na výrobce, operační systém, hierarchii a topologii. Funkčnost zařízení je zjistitelná, avšak ne každým, což znamená, že přímo v zařízení se uplatňují bezpečnostní mechanismy, ověřování a šifrování. A v případě selhání datového spojení nedojde ke ztrátě žádných dat; ta se naopak v pravidelných intervalech automaticky načítají do vyrovnávací paměti. Realita! Ve skutečnosti jsou všechna tato přání již realitou: klíčem je interoperabilita založená na unifikované architektuře OPC (OPC-UA), pokud nejsou v reálném čase zpracovávány náročné požadavky. Zde je několik příkladů: Fraunhoferův institut v Lemgu zeštíhlil UA server na 10 kb za účelem jeho integrace do nejmodernějších senzorů. Společnost Beckhoff integrovala OPC-UA do nejmenší vestavěné řídicí jednotky PLC a současně využila mezinárodní funkční bloky UA v organizaci PLCopen. Společnost HARTING brzy odhalila potenciál OPC-UA a integrovala jej do svých čteček RFID. Avšak zmíněné dvě společnosti z Východního Vestfálska nejdou touto cestou samy: SAP nabízí OPC-UA ve svém produktu MES, a stejně tak se s OPC-UA můžeme setkat u společností ABB, Siemens a mnoha dalších na celém světě. Není tedy pochyb: OPC-UA nabízí hladké připojení od těch nejkompaktnějších senzorů až k celému cloudu. Mnohem důležitější však je, že UA klient v čtečce 10

11 tec.news 25: Strategie Veronika Schmidt-Lutz, Product Owner Manufacturing SAP AG OPC-UA poskytuje rychlou a bezpečnou komunikaci nezávislou na platformě mezi podnikovým systémem SAP a i těmi nejmenšími zařízeními v terénu. RFID umožňuje cloudu nezávisle navázat komunikaci a předávat data přímo do systému MES, aniž by bylo potřeba PLC. To tak trochu narušuje onu tradiční pyramidu, nemyslíte? Jisté však je, že díky OPC-UA si každé zařízení může vyměňovat informace s libovolným jiným zařízením či službou, což je možné bez ohledu na to, zda se nachází v terénu nebo v cloudu. Vzhledem k tomu se inteligentní řešení od RFID čteček HARTING až po SAP stávají implementovatelnou realitou. Vyšlete tuto zprávu do světa! P.S.: Řídicí jednotky PLC se přesto stále můžou hodit! Stručně Interoperabilita s OPC-UA umožňuje: hladkou komunikaci; jednoduché provedení; integrované zabezpečení mezinárodních standardů Klasická pyramida horní vrstva vyvolává akce, spodní vrstva reaguje 11

12 tec.news 25: Řešení OPC-UA + RFID = Průmysl 4.0 Plug & Work průmyslová verze standardu Plug & Play je nyní na dosah. Společnost HARTING nasadila prototyp serveru OPC-UA na čtečku RFID a poprvé v historii dokazuje, jak snadná může být v budoucnu integrace, jestliže postoupíme k Průmyslu 4.0.» Dr. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group, Jan.Regtmeier@HARTING.com V současné době integraci ve světě automatizace komplikují patentované protokoly a specifické ovladače. To představuje překážku v implementaci Průmyslu 4.0 a zvyšuje náklady i časovou náročnost. OPC-UA coby komunikační kanál dokáže zajistit komunikaci například mezi čtečkou RFID, řídicími jednotkami PLC a aplikacemi (M2M stroj-stroj), od zařízení v terénu (senzory, PLC) až po nejvyšší úroveň (SAP). To vše bez komplikací s ovladači. Hlavní výhody OPC-UA: Snížení nákladů na integraci zavedením společné architektury pro přístup k informacím; Šifrování, zabezpečení, certifikáty: přístup přes firewall a internet; Nezávislost na platformě (Linux, Windows XP Embedded, Vx-Works, Mac, Windows 7); SoA (architektura orientovaná na služby); Klient může prohlížet data poskytovaná serverem OPC-UA, např. čtečkou RFID. Jinak řečeno, klient nepotřebuje vědět, co server může dělat, a místo toho požádá o zobrazení dat. Společnost HARTING má bohaté zkušenosti s konektivitou a vytvářením standardů. OPC-UA do strategie společnosti HARTING perfektně zapadá: za účelem bezpečného a spolehlivého připojení k nejrůznějším systémům a zařízením je zaveden otevřený standard. Společnost HARTING stále více podporuje integraci aplikací pro automatickou identifikaci (Auto-ID) do systému SAP, a proto je modul SAP označený jako SAP Plant Connectivity (PCo) skutečně zajímavý. Jedná se o implementaci klientu OPC-UA na straně SAP. Další programování již není potřeba, což znamená, že klient nyní může vyžadovat RFID data ze čtečky RFID, protože čtečka RFID je vybavena serverem OPC-UA (prototypem). Podobně PLC od společnosti Beckhoff využívající dodaný standardní klient OPC-UA může také načítat a zpracovávat data ze čtečky RFID. Výsledkem je rychlá a jednoduchá integrace bez ohledu na to, zda jsou data vyžadována na úrovni PLC nebo systému SAP. Této interoperability, tj. jednoduchosti a původní flexibility, je dosaženo prostřednictvím architektury SoA, kterou tvoří OPC-UA a základní datový model. V oblasti RFID nás však S prototypem serveru OPC-UA na čtečce RFID Společnost HARTING poprvé v historii dokazuje, jak snadná může být v budoucnu integrace, jestliže postoupíme k Průmyslu

13 tec.news 25: Řešení stále čekají ještě další úkoly. Ke kódování informací na RFID transpondéru slouží tzv. EPC (Electronic Product Code) standard. V případě, že zákazník chce použít celosvětově jedinečné EPC číslo, může si je stejně jako u čárového kódu rezervovat u GS1. Různé RFID čtečky nicméně ke zjištění těchto informací z RFID transpondéru využívají patentované protokoly. přes OPC-UA ještě více usnadnila, urychlila a zpříjemnila uživatelům. Rádi se dozvíme vaše nápady! Spojte se s námi. Zde společnost HARTING podniká první kroky ke sjednocení GS1 a ostatních OPC organizací, aby integraci RFID 13

14 tec.news 25: Řešení Inteligentní technologie: Moderní pojem UHF RFID Moderní výrobní závody využívají modulární struktury a jsou hustě zasíťovány. V důsledku toho musí být pro údržbové a provozní práce zadána, katalogizována a identifikována rozhraní konektorů HARTING. Malá komponenta UHF RFID (Ultra High Frequency Radio Frequency Identification) vyrobená společností HARTING Technology Group spojuje množství oddělených datových sad a integruje je do vysoce efektivní správy dat.» Frank Quast, Head of Product Management Han, HARTING Technology Group, Frank.Quast@HARTING.com» Olaf Wilmsmeier, Product Manager Software, HARTING Technology Group, Olaf.Wilmsmeier@HARTING.com Konektory a osazené kabely od společnosti HARTING lze opatřit UHF RFID transpondéry, a spojit tak informace a data z reálných komponent s virtuálním světem. Na veletrhu Hannover Messe 2013 HARTING Technology Group poprvé ukázala, jak lze s pomocí UHF RFID zajistit pohodlnou, rychlou a spolehlivou identifikaci sahající od specifických údajů o konektorech až k objednávání náhradních dílů. Pomocí mobilní čtečky, tj. smartphonu s připojenou čtecí jednotkou, lze data o komponentě zaznamenat a porovnat s daty z HARTING ebusiness. Bezprostředně po identifikaci lze zobrazit referenční hodnoty nebo náhradní díly a okamžitě tyto informace využít. Tím se výrazně zkrátí čas a předejde nákladným omylům například v podobě objednání nesprávného náhradního dílu během údržby. Aby ovšem tato koncepce fungovala spolehlivě i v terénu, je potřeba mít v obslužném datovém systému podrobnou a relevantní databázi. Kromě konfigurace konektoru dovoluje databáze také přístup nezávislý na umístění. Uživatelé následně přes Díky RFID můžeme velmi pohodlně zaznamenávat data z různých konektorů. internet získají podrobná data o identifikovatelných objektech. Zde HARTING Technology Group již implementovala řešení ebusiness založené na systému SAP, s jehož pomocí sestavila databázi bohatých zkušeností. Ty jsou nyní dostupné přímo pro uživatele a operátory. Vlastní koncepce HARTING Technology Group umožňuje spolehlivý a rychlý přístup k podrobným údajům o produktech a strojích a může posloužit ke zvětšení dosahu podnikání a výrobních procesů. 14

15 tec.news 25: Řešení RFID technologie umožňuje ještě další inovace v podobě sběru a uchování dat specifických pro objekt. Nejenže RFID štítky mohou jedinečným způsobem identifikovat objekty do transpondérů lze zapsat další informace a dle potřeby je přečíst nebo aktualizovat. Transpondéry senzorů mohou zaznamenávat i další data, např. přímo z objektu odečítat údaje o teplotě a ukládat je do transpondéru. Tato dodatečná data zaznamenaná přímo z objektu umožňují ověřování například chybného provozu stroje. To je další plus s ohledem na bezpečnost. Díky svému portfoliu UHF RFID a zkušenostem se softwarem dokáže HARTING Technology Group navázat na úspěch známého konektoru a osazených kabelů strukturami podnikové databáze a dalšími novinkami končícími objednáváním náhradních dílů. Jedná se o nejrychlejší a nejbezpečnější způsob správy procesů a dat. Stručně bezpečné čtení dat pohodlný přístup k informacím na webu přímé využití dat v systémech pro správu 15

16 16 tec.news 25: Aplikace

17 tec.news 25: Aplikace RFID transpondéry pro venkovní využití Dostupnost výkonných a spolehlivých RFID transpondérů má zásluhu na tom, že značnou část řízení procesů lze přenechat vyráběným produktům. Průmyslové procesy jsou stále inteligentnější a vysoce flexibilní. Vývojáři ze společnosti HARTING usilovně pracují na dalším vývoji RFID technologií.» René Wermke, Product Manager RFID Transponder, HARTING Technology Group, Rene.Wermke@HARTING.com Značná míra uzpůsobování produktů v kombinaci s požadavky na flexibilní sériovou výrobu představují pro průmysl jednu z největších výzev. V Průmyslu 4.0 budou nezbytné automatizační technologie inteligentnější. Hybnou silou tohoto vývoje budou metody auto-optimalizace, auto-diagnostiky a učení. Pracovníci ve výrobě získají účinnou pomoc, která je u současných komplexních pracovních postupů a neustále rostoucích požadavků na kvalitu nedocenitelná. Z tohoto úhlu pohledu je důležité, aby ty komponenty, které jsou pro proces nezbytné, měly své vlastní ID, a aby toto ID bylo také komunikovatelné. Cílem je dosáhnout toho, že stroje budou schopny se samy nakonfigurovat. RFID jako prostředník RFID zde bude hrát významnou roli. U tohoto přístupu jsou komponenty vybaveny RFID transpondérem a sdílejí specifická data s řídicím systémem prostřednictvím bezdrátového připojení. V tomto kontextu je v současné době hlavním problémem perfektní integrace transpondérů v prostředích s kovovými povrchy, které způsobují odraz signálu. Datová média musí rovněž odolávat drsným podmínkám, velkým výkyvům teplot a korozivním látkám, jako jsou například chemické přípravky nebo oleje. Společnost HARTING všechny tyto požadavky zaznamenala a podle nich průběžně rozšiřuje a vylepšuje portfolio RFID transpondérů Ha-VIS. Vysoká spolehlivost provozu za extrémních podmínek je pro RFID transpondéry Ha-VIS od společnosti HARTING příznačná. Hudba budoucnosti Vývojáři ze společnosti HARTING však posouvají vývoj ještě dále. Kromě identifikace jednotlivých komponent dojde v budoucnu ke zvětšení paměti pro jednorázový zápis, což RFID transpondérům HARTING umožní bezpečně a nezměnitelně alokovat určitý typ paměti konkrétní komponentě, a tím její vlastní historii. Nejmodernější čipy navíc umožní komponentám vnímat podmínky okolního prostředí. Na posledním veletrhu Hannover Messe společnost HARTING ukázala, že komponenty vybavené transpondérem HARTING dokážou během procesu přijímat a vysílat informace o podmínkách v okolním prostředí. To udává směr k inteligentním technologiím pro zpracování, ve kterých RFID technologie umožňují auto-optimalizaci, auto-konfiguraci a auto-diagnostiku dílů a komponent. Data nyní mohou být dynamická, tzn. postup v rámci procesu lze uložit do paměti, a díky tomu jsou naplněny základní předpoklady pro auto-konfiguraci technologií využívaných během procesu. 17

18 tec.news 25: Aplikace Řízení energie v kontextu integrovaného průmyslu HARTING Technology Group již nabízí systém pro řízení energie, který zajišťuje zcela transparentní spotřebu energie a poskytuje přehled o energetické účinnosti jednotlivých procesů, strojů a zařízení. Stále však potřebujeme integrovat data o spotřebě energie do všech aplikací souvisejících s procesem. Jinými slovy, řízení energie by mělo být začleněno do rámce integrovaného průmyslu společnost HARTING již navrhla potřebnou související systémovou architekturu.» Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks, HARTING Technology Group, Andreas.Huhmann@HARTING.com» John Witt, System Application Manager, HARTING Technology Group, John.Witt@HARTING.com Společnost HARTING svými automatizovanými informačními technologiemi ve světě průmyslu stihla vytvořit konvergentní ethernetovou komunikační platformu. Ta je založena na výkonné síťové infrastruktuře splňující specifické požadavky odvětví. Je třeba nejen uzpůsobit konektory a kabely, ale také posílit aktivní infrastrukturu. Společnost HARTING o sobě v oblasti průmyslové ethernetové infrastruktury již dala vědět. Jedním z příkladných úspěchů je zaznamenávání dat o spotřebě energie na úrovni procesu pomocí funkce ethernetové síťové infrastruktury. Systém řízení energie od společnosti HARTING se dočkal implementace ve výrobních závodech HARTING v podobě koncepce smart Power Network Infrastructure, která se skládá z jednotek smart Power Network Units, výkonného middlewaru a služeb smart Power Services. Jednotky smart Power Network Units jsou součástí ethernetové sítě v oblasti výroby a tvoří rozhraní pro elektroměry. Byly nainstalovány elektroměry, teploměry a plynoměry, zatímco stávající zařízení byla doplněna o vhodné rozhraní, např. ModBus, M-Bus nebo čítač pulzů S0. V závodech společnosti HARTING bylo nainstalováno celkem 276 měřidel s 41 jednotkami spn. Instalace této infrastruktury přitom nebyla nijak náročná: po analýze technické konfigurace závodu byly odpovídající body s určitou spotřebou vybaveny měřiči. Jednotky spn poté byly prostřednictvím stávající ethernetové sítě spojeny se serverem a klientem. Transparentní spotřeba energie Spotřeba energie se nyní ve výrobních závodech společnosti HARTING vyhodnocuje a vizualizuje přes systém pro řízení energie splňující požadavky normy DIN ISO 50001, s integrovanou funkcí pro dokumentaci dat a analýzu. Nejdůležitější však je schopnost pomocí přepínatelných výstupů nastavit řízení zatížení nebo volitelně posílat výstrahy. V konečném důsledku tím vzniká přístup, který umožňuje stálé zlepšování energetické účinnosti, využití energie a snížení spotřeby, které jsou svázány s jednotlivými zákazníky/výrobci. Bohužel se v současné době se systémem řízení energie v průmyslu setkáváme jen jako se samostatným řízením bez automatizované zpětné vazby do výrobního Základní výkon shoda s ISO transparentnost s ohledem na čas, místo a účel základ rozhodování při optimalizaci procesu 18

19 tec.news 25: Aplikace Podniková síť Servery Databáze Zpětná vazba do procesu SO pulzy Teploměry Elektroměry Plynoměry Dále Podnikový proces procesu. Když už jsou případně zavedeny nějaké specifické kroky, celý proces se realizuje ručně. A automatizovat lze pouze některé technologie jako například osvětlení nebo tlak vzduchu. Řízení energie jako základ integrovaného průmyslu V souvislosti s integrovaným průmyslem je implementace automatizovaného systému řízení energie nesmírně důležitá. Za účelem spojení dat procesu s podnikovými aplikacemi je třeba vytvořit softwarová řešení a zavést IT technologie jako OPC-UA nebo SoA. Pouze důkladná a kompletní integrace povede k automatizovanému řízení energie, které je nedílnou součástí všech aplikací ovlivňujících výrobu, jako například MES nebo ERP. A právě to představuje základ výrazného zvýšení účinnosti. Vyšší výkon transparentnost až na úroveň jednotlivých produktů (stopa CO 2 produktů) automatizovaná odezva: - do výrobního procesu (zvýšení účinnosti) - do výroby energie a zásobování 19

20 tec.news 25: Strategie Modularizace a specializace ve strojírenství Technologická a ekonomická vylepšení vyžadují extrémně flexibilní, spolehlivé a vysoce dostupné výrobní nástroje, které lze okamžitě implementovat. Vývoj se ubírá směrem k modulárním systémům. Společnost HARTING poskytuje škálovatelná řešení rozhraní pro všechny typy napájecích, signálových a datových připojení na všech úrovních výrobních systémů.» Jakob Dück, Industry Segment Manager, HARTING Technology Group, Jakob.Dueck@HARTING.com Dynamické trhy na celém světě volají po vysoce flexibilních, okamžitě implementovatelných výrobních strojích a systémech, které lze spolehlivě a hospodárně vyrábět v rámci dávkové výroby. Cílem je vyrábět tyto stroje v co nejpokročilejší fázi výrobního procesu nebo dokonce až přímo na místě u zákazníka, s minimálními nároky na personál či náklady a přizpůsobené individuálním požadavkům zákazníka. Protože zákazníci na globálních trzích mají velmi rozdílné požadavky, nutně dochází ke vzniku nových struktur s cílem minimalizovat náklady, a přitom pokud možno negativně neovlivnit kvalitu a výkon. V důsledku těchto požadavků vznikla potřeba modulárních systémů, jak uvádí nedávno zveřejněná studie Rolanda Bergera s názvem Modulární produkty. Dle této studie se obzvláště ve strojírenství očekává do roku 2015 rapidní nárůst počtu modulárních systémů. Implementace modulární koncepce strojů je podmíněna širokou využitelností síťových technologií. Během vývoje mechatronických jednotek jsou mechanická a elektronická rozhraní navržena tak, že jsou během montáže precizně a bezpečně spojena, zatímco některá jsou dokonce později opakovaně přestavována. Aby nedocházelo k potížím s mechanickými komponentami, jsou vyžadována alternativní řešení rozhraní pro napájení, signál a data zajišťující neomezenou funkčnost a 20