Digitalisering av industrielle forsyningskjeder i middels store bedrifter
Vårt bidrag til Manufacturing-X
Neste trinn av Industri 4.0: Med Manufacturing-X-initiativet oppretter tyske Plattform Industrie 4.0 et nasjonalt dataområde på tvers av bransjer og bedrifter – med mål om å legge til rette for multilateralt samarbeid langs forsyningskjeder og ta digitale prosesser for verdiskaping til et nytt nivå.
Som et selskap som bidro til Industri 4.0 fra den spede begynnelse, for eksempel ved å jobbe på Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI), deltar Pepperl+Fuchs nå aktivt i det neste utviklingstrinnet som del av Manufacturing-X: Ekspertisen vår fokuserer på intelligent bruk av ulike teknologier og standarder for digitalt ende-til-ende-samarbeid innen et data økosystem.
Pepperl+Fuchs har vært en kontinuerlig støttespiller for Industri 4.0 fra starten, og forstår hvordan man implementerer digitalisering fra fabrikkgulvet til kontorgulvet.
Porteføljen vår deker ulike sensor- og interface-teknologier samt tilsvarende kunnskap om programvare og integrering.
Uansett om det er innen diskré produksjon eller prosessanlegg – med kunder i nær sagt alle bransjer har vi tiår med erfaring som kan dras nytte av i Manufacturing-X.
Fra IEC 61406, IEC 63278, VDI 2770, IEC 62264 eller IEC 62890 til kunnskap innen Ex-beskyttelse og funksjonssikkerhet innen – vårt bidrag til Manufacturing-X er basert på en dyp forståelse av ulike bestemmelser og standarder.
Vi mener at realisering av et dataområde som går på tvers av bedriften og industri, som Manufacturing-X, krever standardiserte virtuelle representasjoner av alle fysiske eller digitale aktiva i verdikjedene. På grunn av dette anser vi Asset Administration Shell (AAS) som den mest fremtidssikre og lovende tilnærmingen for implementering av digitale tvillinger i sammenheng med Industry 4.0: Det sikre, standardiserte og maskinlesbare formatet legger til rette for interoperabilitet mellom løsninger fra ulike leverandører. Dette gjør det til et viktig verktøy for implementering av digitale navneskilt, digitale produktpass eller desentraliserte registre.
Digitalt samarbeid i dataøkosystemet til Manufacturing-X krever standarder og strukturer som regulerer dataflyten. Pepperl+Fuchs spilte blant andre en nøkkelrolle i utviklingen av RAMI 4.0-modellen, som baner vei for en fremtid med digitalt nettverk innen industri og produksjonssystemer. Som 3D-kart danner den grunnlaget for utvikling og implementering av Industry 4.0-konsepter ved å beskrive kommunikasjon mellom både enkeltkomponenter, som feltenheter, og hele fabrikker. Dette rammeverket gir en retningslinje innretting av de mange samtidige Industri 4.0-aktivitetene og er det sentrale referansepunktet for aktivitetene våre i Manufacturing-X-initiativet.
Kraftig sensorteknologi som pålitelig håndterer oppgaver langs produksjonslinjen, som objekt- og posisjonsdetektering, brukes som grunnlag for automatisert styring av produksjonsprosesser. Det å nå neste utviklingstrinn for et dataøkosystem som Manufacturing-X, handler imidlertid ikke bare om å sikre at fysiske produksjonsaktiva som råmaterialer, halvferdige varer og sluttprodukter går gjennom produksjonsprosessen uten komplikasjoner.
En konsekvent og standardisert representering («digital tvilling») av disse objektene i det virtuelle området, skaper grunnlaget for et høyere nivå av transparens og holdbarhet i forsyningskjeden, samt skaping av ytterligere digital verdi. For at disse digitale tvillingene skal kobles, må alle fysiske aktiva ha unike identifikatorer som kan settes direkte på objekter med ulik optisk lesbar kodesymbolikk (f.eks. strekkode, datamatrisekoder, QR-koder) eller i form av RFID-tagger.
Hvis identifiseringsteknologi danner grunnlaget for Manufacturing-X dataplass, tilfører omlox dynamikken: Denne nylig utgitte, åpne og interoperable standarden for industrilokalisering støtter ytterligere omforming mot heldigitalisert og papirløse prosesser. For første gang tilbyr den it offers plug-and-play-interoperabilitet på tvers av en rekke teknologier, inkludert UWB, Wi-Fi, GPS, 5G, RFID og Bluetooth. Når alle disse teknologiene kombineres i rammeverket til omlox, opprettes en fullstendig kontinuerlig informasjonsflyt som strekker seg langt utover fabrikken på en måte som aldri er gjort tidligere.
For eksempel kan lastebiler utstyrt med RFID-lese-/skriveenheter som er modifisert til å oppfylle omlox-standarden, forespør status og posisjon for spesifikke varer via GSM og 5G direkte under transport. Denne informasjonen øker transparens og holdbarhet i forsyningskjeder: Når informasjonen overføres til programvaresystemer på høyere nivåer, som ERP og MES, blir reaksjoner på potensielle transportforsinkleser mulig, og nedstrøms prosesser kan tilpasses.
I tillegg er visjonen til Manufacturing-X å omfatte prosessindustrien – og oppfylle de spesielle betingelsene den krever. På den ene siden er fabrikkers dimensjoner og tilhørende lange kabelbaner en utfordring for overføring av større datamengder.
På den andre siden har denne bransjen krav når det gjelder Ex-beskyttelse, som må overholdes til enhver tid. Balansering av disse betingelsene er imidlertid et område med stort potensial, som kan benyttes med intelligent bruk av ulike infrastrukturteknologier og smarte kommunikasjonsenheter.
Elektrisk Ex-beskyttelse hadde også en alvorlig innvirkning på gjeldende definisjon av et digitalt navneskilt eller «identifiseringskobling»: Kravet for å lage lovlig foreskrevne enhetsmerkinger – som blir mer og mer komplekst – som er elektronisk detekterbare, førte til slutt til IEC 61406, som også dekker ikke-Ex-områder. Den standardiserte identifikatoren på forekomstnivå, dvs. en unik identifikator for hvert serienummer, gjør det mulig å koble produsentinformasjon som service- og vedlikeholdsplaner, til produktforekomstene.
Ved å bruke egnede systemer kan enkeltkomponenter på en fabrikk identifiseres raskt og enkelt ved hjelp av mobile enheter. Du får tilgang til ønsket informasjon når som helst, hvor som helst, på alle prosessnivåer og gjennom hele livssyklusen til produktet – noe som skaper nok en viktig kommunikasjonsbane innen det digitale dataområdet til Manufacturing-X.
Med introduksjonen av EUs nye bærekraftsdirektiv (CSRD) sammen med bestemmelser for forsyningskjede og krav til digitale produktpass, er en effektiv infrastruktur for kommunikasjon viktigere enn noen gang. Oppgaven med å opprette denne infrastrukturen i produksjonsbedrifter er noe Pepperl+Fuchs' datterselskap Neoception har tatt på seg å utføre: Neoception® Digital Twin infrastruktur tilbyr en nyskapende løsning for jevn og effektiv kommunikasjon på tvers av hele forsyningskjeden.
Den bidrar til at bedrifter kan få nøyaktig og pålitelig rapportering i henhold til standardene i Industri 4.0-plattformen, som de kan brukes til å oppfylle gjeldende forventninger til ansvarlige og bærekraftige praksiser. Neoception har lenge vært medlem av standardiseringsorganisasjoner og har drevet intens nettverksbygging med partnere som VDI/VDE, ECLASS og IDTA – og disse handlingene former basisen for denne teknologien.