fischertechnik Trainings- en simulatiemodel Training Factory Industry 4.0, 9V V2

De digitale omschakeling in de industriële productie vereist op alle productieniveaus een sterker netwerk en intelligentere informatie. Met de fischertechnik leerfabriek 4.0 kunnen deze digitaliseringsactiviteiten in kleine bedrijven worden gesimuleerd, geleerd en toegepast, voordat ze in het groot worden uitgevoerd. Een uiterst flexibel, modulair en voordelig en robuust trainings- en simulatiemodel dat zeer zinvol kan worden ingezet.

De fischertechnik leeromgeving dient voor het leren en begrijpen van industriële 4.0-toepassingen in de beroepsschool en -opleiding en voor het gebruik voor onderzoek, onderwijs en ontwikkeling op universiteiten, bedrijven en IT-afdelingen. De simulatie bootst het bestelproces, het productieproces en het leveringsproces na in gedigitaliseerde en verbonden processtappen.

Fabricumgeving

Deze bestaat uit de fabrieksmodules in- en uitlaastation, vacuümgrijper, hoogrekallager, multi-bewerkingsstation met oven, een sorteertraject met kleurherkenning, een milieusensor en een draaibare camera. Na een succesvolle bestelling in het dashboard doorlopen de werkstukken de betreffende fabrieksmodules en de actuele status is direct zichtbaar op het dashboard. De geïntegreerde omgevingssensor meldt waarden voor temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk en luchtkwaliteit. De camera bekijkt door het verticale en horizontale zwenkbereik de gehele installatie en is dus op afstand te gebruiken voor een webgebaseerde bewaking.

De afzonderlijke werkstukken worden door NFC (Near Field Communication) getrackt: elk werkstuk krijgt een uniek identificatienummer (ID). Hierdoor zijn de tracering en de zichtbaarheid van actuele status van de werkstukken in het bewerkingsproces mogelijk.

Regeling

De leerfabriek 4.0 wordt door de fischertechnik TXT 4.0 controller op 9 V-basis bestuurd, waarvan zes stuks zijn ingebouwd. Deze zijn binnen de fabriek volgens het master-slave-principe verbonden en communiceren via een intern bussysteem. De volledige vermogensgegevens van de TXT 4.0 controller kunnen bij de TXT 4.0 controller worden bekeken.
De software-applicatie is in ROBO Pro Coding resp. in Python geschreven en wordt startklaar op de controller geladen. De huidige versies van de betreffende programma's kunnen direct in het ROBO Pro Coding platform via fischertechnik GitLab worden geïmporteerd.
De meegeleverde ROBO Pro Coding/Python-programma's kunnen worden gewijzigd en er kunnen ook eigen ROBO Pro Coding/Python-programma's voor de leerfabriek worden geschreven.

Verder is met Node-RED op de TXT 4.0 controller een lokaal dashboard beschikbaar, waarmee de fabriek als alternatief voor de fischertechnik Cloud kan worden bestuurd. Deze implementatie kan ook worden gewijzigd. De communicatie tussen Node-RED en het programma gebeurt met MQTT. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) is een open berichtenprotocol, dat de overdracht van gegevens in de vorm van berichten tussen apparaten mogelijk maakt.

fischertechnik Cloud

Via de TXT 4.0 controller, die als master is ingesteld, wordt via WiFi de verbinding met de fischertechnik Cloud opgebouwd. Aanbevolen wordt daarbij het gebruik van de webbrowser Chrome of Firefox. De cloud kan via een persoonlijke toegang worden gebruikt, die eenmalig wordt aangemaakt (www.fischertechnik-cloud.com). De servers van de cloud bevinden zich in Duitsland en garanderen dat de opslag van de gegevens voldoet aan de strenge Europese eisen. Persoonlijke gegevens worden beschermd in een account met wachtwoordtoegang, die de zeer veilige 'OAuth2'-industriestandaard gebruikt. Alle verzonden gegevens over de cloud worden met certificaten gecodeerd overgedragen (HTTP-standaard, groen slot in webbrowser).

Dashboard

Het dashboard kan via mobiele eindapparaten zoals tablet en smartphone en op de laptop en PC worden opgeroepen en bediend. Het maakt de weergave uit drie verschillende perspectieven mogelijk:

- Klantweergave
- Leveranciersweergave
- Productieweergave

In de klantweergave is een winkelinterface met winkelmand afgebeeld, waarop u een werkstuk kunt bestellen en de actuele status van de bestelling in de winkelmand kunt volgen. Dit verloop wordt op de interface voor de klant weergegeven, zodat deze wordt geïnformeerd over de status van zijn bestelling.

In de leveranciersweergave wordt het proces voor het bestellen van de grondstoffen weergegeven en gevisualiseerd.

In de productieweergave kunnen de fabrieksstatus, het productieproces, de voorraad, de NFC/RFID-reader en de sensorwaarden worden opgevraagd.

Bovendien kan hier ook de camera worden bestuurd die de productielijn bewaakt. Al deze functies worden binnen een venster aangestuurd en via het menu geselecteerd.

In de fabrieksstatus wordt de status van elke module via een verkeerslicht gevisualiseerd. Als er een storing in de productie optreedt, wordt deze na het verhelpen van de oorzaak via een knop bevestigd en wordt de productie voortgezet. In de weergave productieproces zijn de afzonderlijke productiestappen door verbonden knooppunten visueel vereenvoudigd weergegeven. Het actieve knooppunt (=productiemodule) brandt groen of rood, als de betreffende processtap live in bewerking is of als er een fout is die wacht op een oplossing.

De productieweergave van de magazijnvoorraad visualiseert de actuele magazijnvoorraad van de werkstukken inclusief minimum- en maximumvoorraad. Een bestelpuntprocedure is beschikbaar. Deze productieweergave dient uitsluitend voor de visualisatie. De productieweergave van de NFC/RFID-reader toont de gegevens van het werkstuk en kan worden gebruikt om werkstukken handmatig uit te lezen of te wissen. De ruwe gegevens van de NFC-tags kunnen met een standaard NFC-app op mobiele apparaten met NFC-reader worden uitgelezen. Elk werkstuk heeft een eigen, unieke ID en geeft de volgende gegevens weer: Status, kleur en tijdstempel van levering tot verzending. De camera wordt ook via de productieweergave aangestuurd en ook de uitgelezen waarden van de milieusensor kunnen hier worden bekeken.

De teksten voor dit artikel zijn automatisch vertaald.