Karnyújtásnyira a jövő gyára
Képzeljük el, hogy mi lenne, ha néhány nap vagy akár néhány óra alatt mindent meg lehetne változtatni a gyárban a padló, a mennyezet és a falak kivételével. Teljes rugalmasság, egyénre szabhatóság és skálázhatóság. Pontosan erről van szó a jövő gyárában.

A jövőben történő gyártás követelményei közé az egyre rövidebb termékciklusok, a kisebb cikkméretek és az egyedi termékkialakítások, illetve -jellemzők tartoznak. A hatékony és változó gyártás felé vezető fejlődés feltartóztathatatlan. A tavaszi Hannoveri Vásáron a Bosch és a Bosch Rexroth bemutatta, mi az, ami ma rendelkezésre áll, ami holnap már standard lesz, és milyen fejlemények várhatók a jövőben.

Telepített gépek egyszerű összekapcsolása

Minden az érzékelők, a gépek, a rendszerek és a folyamatok átfogó hálózatba kapcsolásával kezdődik, tehát mindazzal, ami információt nyújt az ipari környezetben. Az olyan megoldások segítségével, mint például a Rexroth IoT Gateway, néhány lépésben hálózatba kapcsolhatjuk teljes gyártásunkat az érzékelőktől kezdve a gépadatokig, és ezáltal garantált a rendszer átláthatósága és felügyelete. A gyűjtött adatokat használó állapotfigyelő megoldásokat például doménismeretekkel párosítva a prediktív karbantartásra vonatkozó mechanizmusok nagyon hatékonyak lehetnek.

A Rexroth decentralizált automatizálási koncepciói, mint például a vezérlőszekrény nélküli hajtás- és vezérléstechnika, már ma lehetővé teszik a gépek és rendszerek igény szerinti moduláris bővítését. A kommunikáció nyílt szabványokon keresztül történik, ilyen az IO-link, a Multi-Ethernet és egyre inkább az OPC UA a gépről gépre való adatátvitelhez. Az intelligens szerelőállomások, így az ActiveAssist, azonosítják a szerelési elemeket, lehívják a megfelelő munkaterveket, és végigvezetik a dolgozót a szerelési folyamaton, illetve betanítják őt, ellenőrzik és optimalizálják a munkalépéseket és a minőséget. A gyakorlatlan dolgozókat is végig tudják vezetni a változatos szerelésen egyértelmű utasításokkal, ráadásul mintegy 40 százalékkal csökkentik a hibákból adódó költségeket. Ilyen és hasonló példákkal mutatta be a vállalatcsoport a Hannoveri Vásárban, hogy a jövő gyára már kézzelfogható valóság.

Teret hódítanak a digitális ikrek

Szoros együttműködésben a gépgyártókkal és a végfelhasználókkal, a kutatóintézetekkel és az IT-vállalatokkal, a Bosch és a Bosch Rexroth első alkalmazási eseteket is fejleszt a közeljövő számára. Ezen a téren központi szerepet játszanak a digitális ikrek, az összes komponens, modul és a teljes értéklánc virtuális megjelenítése. A Bosch Rexroth a Dassault Systèmes szoftverszolgáltatóval és a Gnutti Transfer gépgyártóval közösen Hannoverben mutatta be, milyen lehetőségek adódnak a digitális ikrek révén a koncepció, a tervezés, a szimuláció és az optimalizálás terén a technikai folyamatok erősítésére a gépgyártásban és a gyártástervezésben.

A gyártási eszközök a különféle szinteken keresztül kommunikálnak egymással (forrás: Bosch Rexroth)

A Bosch Rexroth a Rampf cégcsoporttal közösen kifejlesztett egy olyan intelligens gépágyat, amelyben működés közben szenzorok érzékelik és befolyásolják a hűtőrendszer hőmérsékletét és nyomását. A vásár területén kívül elhelyezett, távolsági elérésen keresztül összekapcsolt szerszámgéppel mutatták be, hogyan lehet az intelligens gépágy segítségével a gyártási folyamatokat elemezni, a változásokat felismerni és optimalizálni, valamint az eltéréseket vagy a kopást időben észlelni.

A gyártási adatok összekapcsolásába, elemzésébe és állapotfigyelésébe való belépéshez egy új, előnyös és különösen egyszerűen integrálható érzékelőgenerációt fejlesztettek ki SCD (Sense Connect Detect) jelzéssel, amely egy okoseszköz-alkalmazással (iOS- vagy Android-alapú) vagy IoT Gateway eszközzel együtt további adatokat gyűjt és dolgoz fel a még jobb állapotfigyelés érdekében.

A vásáron a gyakorlatban szemléltették, hogyan gyűjthetők egy bizonyos számú SCD-érzékelő adatai, és azok hogyan elemezhetők és kezelhetők a felhőben. Ezzel azt szerették volna érzékeltetni a felhasználókkal, milyen lehetőségek adódnak a gyakorlatban, és milyen egyszerűen lehet eredményekhez jutni. A Bosch Rexroth célja, hogy néhány óra alatt gyártási és érzékelt adatok álljanak rendelkezésre, és az ipar 4.0 mindenki számára alkalmazható és megtapasztalható legyen.

Átlátható logisztika

A Bosch és a Bosch Rexroth már a jelenleg csak kezdetlegesen összekapcsolt intralogisztikai területre vonatkozóan is rendelkezik megoldásokkal: például a Nexeed Intralogistics Execution-rendszerrel a teljes járműállományra vonatkozóan bármikor közel valós idejű információk állnak rendelkezésre az anyag tárolási helyétől a járművek állapotán és a szállítási útvonalakon keresztül az üres és teljes menetek arányáig. Ily módon a szoftver az intralogisztikát is átláthatóvá teszi, ami a gyártási rendszerekben már standard.

A Laser Localization Software- (LLC-) modullal a Bosch egy lényeges alaptechnológiát biztosít az autonóm járművek számára az intralogisztikában. Az LLC egy lézerérzékelő segítségével bármikor nagy pontossággal érzékeli és meghatározza az adott jármű és a tárolt áruk pozícióját az épületeken és a csarnokon belül. Más megközelítésekkel ellentétben az LLC nem igényel költséges infrastruktúrát mágneses sínekkel vagy reflektorokkal. A megoldás sokkal inkább önálló és folyamatosan működőképes dinamikusan változó környezetben is.

Az IoT Gateway eszközzel néhány lépésben hálózatba kapcsolhatjuk teljes gyártásunkat

Ezenkívül a Bosch Rexroth jelenleg fejleszti az ActiveShuttle-t, az első 5-ös szint szerinti autonóm járművet üzemen belüli szállításhoz.

Az áru üzemen kívüli áramlásának ellenőrzéséhez és nyomon követéséhez a Nexeed Track and Trace megoldást részesítik előnyben. Szenzorok segítségével az áru maga táplál be információkat a pozíciójáról és az állapotáról a mobilhálózaton keresztül a felhőbe, így a logisztikai ügyintézők mindig le tudják kérdezni a pontos szállítási időt a tényleges aktuális pozíció alapján, és optimalizálni tudják az anyag- és kapacitástervezést.

Új üzleti modellek körvonalazódnak

Belátható időn belül a gyárakban már csak a falak, a padlózat és mennyezet lesz megváltoztathatatlan. Minden gép és berendezés gyorsan új gépsorrá konfigurálható, és a teljes gyártás nemcsak a valós, hanem párhuzamosan a virtuális gyártási világban is megtörténik, amelynek keretében a digitális ikrek abszolút reális képet és magatartást szolgáltatnak jóval azelőtt, hogy a hardver egyáltalán használatba kerül. A gyártási eszközök a különféle szinteken keresztül kommunikálnak egymással – vezeték nélkül az új 5G-s mobilkommunikációs szabványon keresztül és valós időben OPC UA-n keresztül TSN-nel. Ebből új üzleti modellek adódnak a gépgyártók és az automatizálási szereplők részére. Az ipari végfelhasználók egyre kevesebb tőkét fektetnek a gépekbe, inkább üzemeltetőknek fizetnek folyamatlépések végrehajtásáért, gépeket bérelnek, vagy berendezéseik rendelkezésre állását szolgáltatásként vásárolják meg. A Bosch és a Bosch Rexroth ezen a területen is már az első finanszírozási modelleken dolgozik az ügyfelekkel együttműködve.