Prowadzenie zintegrowanych inteligentnych fabryk w standardzie Przemysłu 4.0 wymusza na programistach tworzenie coraz bardziej skomplikowanego oprogramowania. Wraz z ich pracą koszt opracowania i utrzymania oprogramowania wzrasta w zawrotnym tempie. Inteligentnie połączone komponenty mapp Technology pozwalają znacznie obniżyć koszty, przyspieszając pracę ich tworzenia.
„Konstruktorzy i właściciele maszyn stoją przed ważnym wyzwaniem, chcąc wdrożyć standardy Przemysłu 4.0. Mają oni coraz większą ilość bardzo złożonego oprogramowania, nad którym muszą zapanować”, mówi Christoph Trappl, International Applications Manager, B&R. Ponieważ wciąż poruszamy się poza granicami tego, co można osiągnąć przy pomocy rozwiązania czysto mechanicznego, coraz więcej procesów maszynowych jest wdrażanych w formie oprogramowania. Dzisiaj koszt oprogramowania to ok. 50%ceny nowo projektowanej maszyny. Jednocześnie trzeba pamiętać, że lwia część kosztów nie ma nic wspólnego z projektowaniem. Przez cały okres eksploatacji maszyny ok. 70% kosztów oprogramowania idzie na jego utrzymanie.
Więcej niż bloki funkcyjne
Bloki funkcyjne i wstępnie zaprogramowane, specyficzne dla danego zadania moduły, ułatwiają pisanie oprogramowania aplikacji, ale mają ograniczony wpływ na jej ogólną złożoność. „Dlatego właśnie koncepcyjnie przenieśliśmy mapp Technology na znacznie wyższy poziom”, wyjaśnia Trappl.
Jednymi z głównych cech mapp Technology są tak zwane mapp linki, które pracują w modelu klient-serwer. Każdy komponent mapp dostarcza dane, o które można w razie potrzeby zapytać. Pozwala to na wykonywanie takich operacji jak ustawienie całego układu oszczędności energii za pomocą kilku kliknięć myszką. Po dodaniu komponentu mapp Energy do aplikacji, ta automatycznie uzyskuje ze wszystkich osi dane o zużyciu energii, których potrzebuje. Jeśli zostanie dodana nowa oś, mapp Energy automatycznie pobierze jej dane o zużyciu energii. W ten sposób praca z wariantami i opcjami maszyny staje się niewiarygodnie łatwa.
Ogromny potencjał oszczędzania
mapp Energy przygotowuje dane o poborze energii według preferencji użytkownika. Edytor graficzny pozwala użytkownikowi tworzyć raporty klienckie i przeprowadzać analizy dynamiczne. Na przykład można określić relacje pomiędzy partiami, poszczególnymi produktami i danymi o zużyciu energii oraz wykorzystać je do zoptymalizowania produkcji.
Kryje to w sobie ogromny potencjał oszczędności, przyznaje Trappl. Programowanie rozwiązań monitorowania i analizy zużycia energii zajmowało całe dnie pracy i niezliczone linie kodu. Interfejsy pomiędzy poszczególnymi osiami oraz system zarządzania energią trzeba było programować osobno. „Dzięki mapp Technology wyeliminowaliśmy ten rodzaj kodu klejowego”, wyjaśnia Trappl. Według studium porównawczego przeprowadzonego przez niezależny instytut LIAM mapp Technology zdołała zredukować ilość kodu źródłowego o 83%.
Koncepcje modułowe na potrzeby standardu Przemysł 4.0
„Studium porównawcze zostało oparte na aplikacji cięcia w locie (flying saw)”, zauważa Trappl. „Potencjalne oszczędności są jeszcze większe przy modułowej konstrukcji maszyn”. Jeśli dodawane są nowe osie, mapp link zapewnia, że mapp Energy automatycznie pobiera dane o zużyciu energii – nawet w trakcie pracy maszyny. Pozostałe komponenty mapp Technology pracują w podobny sposób.
Konstrukcja modułowa jest na przykład potrzebna, aby szybko i sprawnie dodać lub usunąć urządzenia opcjonalne. Wymaga to oprogramowania, które jest zorganizowane w jednostkach mechatronicznych, co w mapp Technology w ogóle nie stanowi problemu. „Świetną ilustracją tego zagadnienia jest system alarmowy maszyny pakującej”, mówi Trappl.
Tradycyjnie, jeśli chciało się dodać zautomatyzowany paletyzator do maszyny pakującej po roku jej pracy, kod paletyzatora musiał być załączony do oprogramowania maszyny od pierwszego dnia. W przeciwnym razie trzeba było przepisać oprogramowanie, przeprowadzić nowe testy, a być może nawet uzyskać nowe certyfikaty. W takim wypadku maszyna pakująca może reagować na alarmy generowane przez paletyzator, tylko jeśli jest tak zaprogramowana.
Obsługa bez programowania
Z drugiej strony architektura mapp daje zautomatyzowanemu paletyzatorowi jego własny system alarmowy – dane, które są również dostępne w systemie alarmowym maszyny pakującej. Maszyna pakująca może odczytywać te dane i reagować na nie, nawet jeśli nie było planów ani przygotowań do dołączenia paletyzatora wówczas, gdy maszyna była instalowana po raz pierwszy. „Nie ma potrzeby wprowadzania zmian w oprogramowanie maszyny”, podkreśla Trappl.
Maszyna poinformuje o alarmie
mapp Alarm jako taki oferuje mnóstwo funkcji, które pomagają zminimalizować czas przestojów. Jedna z nich to możliwość wysyłania przez maszynę automatycznej wiadomości tekstowej w przypadku alarmu. Jeśli odbiorca nie zareaguje na nią w określonym czasie, zawiadomienie jest przesyłane do kolejnej osoby. Listę osób, które należy powiadamiać, można tworzyć swobodnie, a nawet zmieniać w trakcie użytkowania.
mapp tworzy miejsce dla innowacji
Zaangażowanie technologii mapp w modularyzację maszyn przynosi zdecydowane korzyści w przypadku przechodzenia na standard Przemysłu 4.0. Pomimo wzrastającej złożoności, oprogramowanie maszyny pozostaje łatwe w obsłudze przez cały okres jego użytkowania. Nawet wówczas, gdy partia produkcyjna składa się z jednej sztuki, konstruktorzy i właściciele maszyn mogą nadal zwiększać ogólną wydajność.
Technologia mapp redukuje koszty utrzymania oprogramowania na dwa różne sposoby. Po pierwsze same komponenty mapp upraszczają całe oprogramowanie maszyny i sprawiają, że kod jest łatwiejszy do zrozumienia. Przy bazie kodu mniejszej o 83% znacznie łatwiej jest znaleźć błędy. Ponadto B&R poddaje każdy komponent mapp szerokim testom oraz ciągłej konserwacji. Nowe komponenty mapp są dodawane przez cały czas i mogą być w prosty sposób włączane w istniejące systemy bez dodatkowego wysiłku. „Technologia mapp nadaje modułowości bloków funkcyjnych całkiem nowy wymiar. Inteligentne linki pomiędzy komponentami indywidualnymi są siłą, która pozwala technologii mapp zwalczyć złożoność oprogramowania.
Christoph Trappl, International Applications Manager, B&R
