Digitalizace průmyslových dodavatelských řetězců ve středně velkých společnostech
Náš příspěvek k iniciativě Manufacturing-X
Další fáze Průmyslu 4.0: Prostřednictvím iniciativy „Manufacturing-X“ vytváří německé sdružení „Plattform Industrie 4.0“nezávislý datový prostor napříč průmyslovými odvětvími a společnostmi, a to s cílem umožnit mnohostrannou spolupráci v rámci dodavatelských řetězců a posunout procesy tvorby digitálních hodnot na novou úroveň.
Jako společnost, která se na koncepci Průmyslu 4.0 podílela od samého počátku, například prací na referenčním modelu architektury Průmyslu 4.0 (RAMI), se společnosti Pepperl+Fuchs nyní aktivně účastní dalšího vývojového kroku v rámci iniciativy Manufacturing-X: Naše odborné znalosti se zaměřují na inteligentní využívání různých technologií a standardů pro komplexní digitální spolupráci v rámci datového ekosystému.
Společnost Pepperl+Fuchs je od začátku stálým zastáncem konceptu Průmysl 4.0 a rozumí tomu, jak implementovat digitalizaci od dílenského pracoviště až po kancelářské prostory.
Naše portfolio zahrnuje různé technologie senzorů a rozhraní a odpovídající softwarové a integrační know-how.
Ať už se jedná o diskrétní výrobu nebo zpracovatelské závody, se zákazníky prakticky z každého průmyslového odvětví, disponujeme desítkami let zkušeností, které můžeme využít v rámci iniciativy Manufacturing-X.
Náš přínos pro iniciativu Manufacturing-X je založen na hluboké znalosti různých předpisů a norem, počínaje normami IEC 61406, IEC 63278, VDI 2770, IEC 62264 a IEC 62890 až po znalosti v oblasti ochrany proti výbuchu a funkční bezpečnosti.
Jsme přesvědčeni, že realizace mezipodnikového a mezioborového datového prostoru, jako je Manufacturing-X, vyžaduje standardizované virtuální reprezentace všech fyzických nebo digitálních prostředků v hodnotových řetězcích. Z tohoto důvodu považujeme obálku Asset Administration Shell (AAS) za nejperspektivnější a z hlediska budoucnosti nejodolnější přístup k implementaci digitálních dvojčat ve smyslu Průmyslu 4.0: Její bezpečný, standardizovaný a strojově čitelný formát zajišťuje interoperabilitu mezi řešeními od různých poskytovatelů. To z ní činí klíčový nástroj pro implementaci digitálních štítků s označením, digitálních pasů produktů nebo decentralizovaných registrů.
Digitální spolupráce v rámci datového ekosystému iniciativy Manufacturing-X vyžaduje standardy a struktury, které regulují tok dat. Společnost Pepperl+Fuchs se mimo jiné velmi výrazně podílela na vývoji modelu RAMI 4.0, který vytyčuje jasnou cestu pro digitálně propojenou budoucnost průmyslu a výrobních systémů. Jako trojrozměrná mapa tvoří základ pro vývoj a implementaci koncepcí Průmyslu 4.0 tím, že popisuje komunikaci jak mezi jednoduchými součástmi, jako jsou provozní zařízení, tak mezi celými výrobními závody. Tento rámec poskytuje vodítko pro sladění mnoha souběžných aktivit v rámci Průmyslu 4.0 a představuje ústřední referenční bod pro naše aktivity v rámci iniciativy Manufacturing-X.
Výkonné senzorové technologie, které spolehlivě zvládají úlohy podél výrobní linky, jako je detekce objektů a polohy, slouží jako základ pro automatizované řízení výrobních procesů. Dosažení další fáze vývoje datového ekosystému, jako je Manufacturing-X, však nespočívá pouze v zajištění toho, aby fyzické výrobní prostředky, jako jsou suroviny, polotovary a konečné produkty, prošly výrobním procesem bez komplikací.
Konzistentní a standardizovaná reprezentace („digitální dvojče“) těchto objektů ve virtuálním prostoru tvoří základ pro vyšší míru transparentnosti a odolnosti dodavatelského řetězce, stejně jako pro další vytváření digitálních hodnot. Pro připojení k těmto digitálním dvojčatům musí být všechny fyzické prostředky opatřeny jedinečnými identifikátory, které lze aplikovat přímo na objekty pomocí různých opticky čitelných kódových symbologií (např. čárové kódy, kódy Data Matrix, QR kódy) nebo ve formě štítků RFID.
Jestliže identifikační technologie tvoří základ datového prostoru iniciativy Manufacturing-X, pak standard omlox přináší dynamiku: Tento nedávno vydaný, otevřený a interoperabilní standard pro průmyslovou lokalizaci podporuje další transformaci vedoucí k plně digitalizovaným a bezpapírovým procesům. Poprvé nabízí interoperabilitu typu plug-and-play napříč celou řadou technologií, včetně UWB, Wi-Fi, GPS, 5G, RFID a Bluetooth. Spojením všech těchto technologií v rámci standardu omlox vzniká zcela nepřetržitý tok informací, který sahá daleko za bránu výrobního závodu způsobem, jaký tu ještě nebyl.
Například nákladní vozidla vybavená čtecími/zapisovacími zařízeními RFID, která byla upravena tak, aby splňovala standard omlox, se mohou dotazovat na stav a umístění konkrétního zboží prostřednictvím sítí GSM a 5G přímo během přepravy. Tyto informace zvyšují transparentnost a odolnost dodavatelských řetězců: Jakmile jsou informace přeneseny do softwarových systémů vyšší úrovně, jako jsou ERP a MES, umožňují reagovat na případné zpoždění při přepravě a přizpůsobit navazující procesy.
Vizí iniciativy Manufacturing-X je navíc zahrnout zpracovatelský průmysl a splnit zvláštní podmínky, které vyžaduje. Na jedné straně představují rozměry provozů a s nimi spojené dlouhé kabelové trasy výzvu pro přenos většího množství dat.
Na druhé straně má toto odvětví požadavky na ochranu elektrických zařízení proti výbuchu, které je nutné neustále dodržovat. Nicméně vyvážení těchto podmínek je oblastí s velkým potenciálem, který lze využít díky inteligentnímu použití různých infrastrukturních technologií a inteligentních komunikačních zařízení.
Ochrana elektrických zařízení proti výbuchu také výrazně ovlivnila současnou definici digitálního štítku s označením neboli „identifikačního odkazu“: Požadavek, aby zákonem předepsaná označení zařízení, která jsou stále složitější, byla elektronicky zjistitelná, nakonec vyústil v přijetí normy IEC 61406, která se vztahuje i na prostředí bez nebezpečí výbuchu. Standardizovaný identifikátor na úrovni instance, tj. jedinečný identifikátor pro každé sériové číslo, umožňuje propojit informace výrobce, jako jsou plány servisních úkonů a údržby, s instancemi produktů.
Při použití vhodných systémů lze snadno a rychle identifikovat jednotlivé součásti v závodě prostřednictvím mobilních zařízení. K požadovaným informacím lze přistupovat kdykoli a odkudkoli, na všech úrovních procesu a v průběhu celého životního cyklu produktu. Tím vzniká další důležitá komunikační cesta v rámci digitálního datového prostoru iniciativy Manufacturing-X.
Se zavedením nové směrnice EU o reportingu udržitelnosti podniků (CSRD) společně s předpisy pro dodavatelské řetězce a požadavkem na digitální pasy produktů je efektivní komunikační infrastruktura důležitější než kdykoli předtím. Vytvoření této infrastruktury ve výrobních podnicích je úkolem, který se zavázala splnit společnost Neoception, která je dceřinou společností společnosti Pepperl+Fuchs: Infrastruktura Neoception® Digital Twin Infrastructure nabízí inovativní řešení pro hladkou a efektivní komunikaci v celém dodavatelském řetězci.
Pomáhá společnostem zavést přesný a spolehlivý reporting v souladu se standardy platformy Průmysl 4.0, díky kterému mohou splnit současná očekávání ohledně odpovědných a udržitelných postupů. Společnost Neoception je dlouhodobě členem standardizačních organizací a intenzivně spolupracuje s partnery, jako jsou VDI/VDE, ECLASS a IDTA – tyto aktivity tvoří základ uvedené technologie.