Сварочное производство 4.0

6 составляющих Industry 4.0 активно внедряются во все отрасли. Независимо от того как вы относитесь к новой организационно-технической концепции «Индустрия 4.0», она в любом оказывает влияние на ваше производство:

• Если вы внедряете новые технологии и методы организации, ваше производство становится более конкурентоспособным. 
• Если вы не внедряете новые технологии и методы организации, ваше производство становится менее конкурентоспособным.

Диспетчерское управление и сбор данных «SCADA» (Supervisory Control And Data Acquisition) – это основа интернета вещей «IoT» (Internet of Things) и кибер-физические системы «CPS» (Cyber-physical systems) – двух основных составляющих организационно-технической концепции «Индустрия 4.0».
Технологии и методы организации «Индустрии 4.0» эффективны и доступны не только для крупных предприятий выпускающих серийную продукцию. Средние и малые производственные предприятия выпускающие нестандартную продукцию могут увеличить эффективность за счёт внедрения элементов «Industry 4.0». В прошлой публикации рассказано об успешном опыте внедрения CPS «WeldEye» на небольшом финском металлообрабатывающем заводе «Premekon Oy». «ссылка на публикацию»
В этой публикации будет более подробно рассмотрена система управления сварочным производством «WeldEye» в частности и CPS для сварочного производства в целом, а также возможности интеграции с другими CPS на примере «DEMAG StatusControl».
 
CPS «WeldEye» - это совместная разработка финского производителя сварочного оборудования «Kemppi Oy» и норвежской компании «Weldindustry AS», которая является частью группы предприятий «Kemppi».

WeldEye позволяет:

• Взять сварочное производство под полный контроль
• Отслеживать соответствие WPS (Welding Procedure Specification - Спецификация процедуры сварки)
• Сократить трудоёмкость документооборота до 70% (данные разработчика)
• Снизить эксплуатационные расходы на сварочное оборудование до 40% (ремонт и обслуживание) (данные разработчика)

WeldEye позволяет взять под полный контроль сварочные процессы MIG / MAG, TIG и ММА. Данные можно снимать со всех новых моделей сварочных аппаратов Kemppi без дополнительного оборудования.
Для подключения к «WeldEye» старых моделей сварочного оборудования «Kemppi» и сварочного оборудования других производителей, «Kemppi Oy» предлагает два типа адаптеров (датчиков).

   Универсальные адаптеры для сварочного оборудования

WeldEye может быть интегрировано с MES или ERP завода металлоконструкций, что делает систему идеальным решением для управления сварочным производством ЗМК по организационно-технической системе обезличенных рабочих мест.
Публикация – «Принцип организации участка сборки-сварки по системе обезличенных универсальных рабочих мест»

Интеграция WeldEye с CAD-системами

Интеграция WeldEye с CAD - это нестандартная функция, она может быть реализована средствами API с Tekla Structures и другими современными САПР обладающими функциями назначения параметров сварочных швов и возможностью экспорта структурированных XML данных.

Работает это так:
Конструктор или сварочный инженер назначает параметры сварочных швов узлов и сборок в 3D моделях в среде CAD. Структурированная информация WPS экспортируется в WeldEye, где назначаются дополнительные параметры сварочного процесса (это действие может быть автоматизированно (автоматизация не входит в стандартный пакет)). В WeldEye или MES или ERP формируется сменно-суточное задание для каждого сварщика на основании плана производства, или последовательный план производства (в случае организационно-технической системы обезличенных универсальных рабочих мест).
WeldEye позволяет контролировать факт производства сварочных работ в режиме реального времени, в MES или ERP возможно создать инструмент автоматического сопоставления плана производства с фактом в реальном времени, а также систему архивирования данных о производстве.
WeldEye позволяет контролировать соответствие выполнения сварочных работ WPS. При разработке сменно-суточного задания, стандартные инструменты WeldEye позволяют управлять квалификацией сварщиков.
 
Smart Reader WeldEye – это кибер-физический человеко-машинный коммуникатор, устройство прямой и обратной связи между сварщиком, сварочным аппаратом и IT-средой производства. 
Считыватель действует как сканер штрих-кода и коммуникационный инструмент сварщика. Он собирает и передает цифровые сварочные данные.

 

Интеграция WeldEye с другими CPS и архитектура IoT сварочного производства 4.0

Если абстрагироваться от производства металлоконструкций в целом и сосредоточить внимание только на проблемах сварочного производства, то из основного оборудования сварочного цеха, помимо сварочных аппаратов мы увидим ещё грузоподъёмное оборудование и транспортную технику, а также средства роботизации сварочных и сборочных операций.

Немецкий производитель грузоподъёмного оборудования DEMAG (Terex MHPS GmbH) разработал CPS «DEMAG StatusControl», которая является продвинутой системой SCADA. «StatusControl» может быть интегрирована с «WeldEye» через MES или ERP в единую IoT.

Архитектура IoT сварочного производства

Подробнее о «DEMAG StatusControl» в статье «Тренд развития крановых хозяйств заводов металлоконструкций».
 
Бесшовное соединение отдельных операций сварочного производства в основе организации которого лежит SMART-метод:

• S – Specific (Конкретный), объясняется, что именно необходимо достигнуть.
• M – Measurable (Измеримый), объясняется, в чем будет измеряться результат.
• A – Attainable, Achievable (Достижимый), объясняется, за счёт чего планируется достигнуть цели.
• R – Relevant (Релевантный), определение истинности цели. Действительно ли выполнение данной задачи позволит достичь желаемой цели? Необходимо удостовериться, что выполнение данной задачи действительно необходимо.
• T – Time-bound (Ограниченный во времени), определение временного триггера/промежутка по наступлению/окончанию которого должна быть достигнута цель (выполнена задача).

даёт возможность, используя доступные уже сегодня на рынке элементы автоматизации производства – создавать на базе «SCADA/IoT-CPS» АСУ ТП интегрируемые в MES/ERP с импортом данных их 3D CAD для металлообрабатывающих предприятий любого типа и размера.

Полный контроль сварочного производства и эффективное управление на основании достоверных данных в режиме реального времени обеспечит интегрированный набор инструментов:

• CPS «WeldEye» (включая оборудование)
• CPS «DEMAG StatusControl» (включая оборудование)
• CAD с инструментом назначения параметров сварочных швов
• MES – IT-система автоматизации управления производственными системами цехового уровня
• ERP – IT-система автоматизации планирования ресурсов предприятия
• Видеонаблюдение

Интеграция вышеупомянутых IT-систем в PLM-систему, открывает возможность контроля производства в режиме реального времени, по средством сети интернет, всем участникам жизненного цикла. Предоставление полного контроля в режиме реального времени заказчикам – это огромное конкурентное преимущество. При прочих равных, разумный человек выберет того подрядчика, которого может контролировать.

Разработкой и внедрением «SCADA/IoT-CPS» занимаются не только брендовые европейские компании, в России тоже есть талантливые инженеры. Питерская инжиниринговая компания ООО МегаСенсор Интегра - "Ижорские Гидросистемы" имеет успешный опыт создания «SCADA/IoT-CPS» 👇



Подробнее в публикации «Новые технологии эксплуатации кранового хозяйства»

Уже в этом году, мы совместно с генеральным директором ООО МультиСистемная Интеграция, Алексеем Владимировечем Антроповым, планируем выход на Российский и Европейские рынки с новым продуктом автоматизации металлообрабатывающего производства. Это будут индивидуальные организационно-технические интегрированные «SCADA/IoT-CPS» решения для металлообрабатывающих заводов.