Cyfrowy dialog z maszyną

Zwykle gdy producent maszyn sprzedaje produkt, brak wieści od nabywcy uważa za dobry znak – potwierdzenie, że maszyna pracuje. A czy pracuje bez przerw i zakłóceń – to już zupełnie inna kwestia. Wyjąwszy sporadyczne zakupy części zamiennych lub planowane zabiegi konserwacyjne, z momentem dostawy kończą się kontakty z klientem – kończą się także widoki na uzyskanie dodatkowych dochodów w wyniku takich kontaktów. To się jednak wkrótce zmieni.

Dzięki cyfryzacji, Przemysłowemu Internetowi Rzeczy (IIoT) i aplikacjom w chmurze możliwe jest teraz monitorowanie maszyn w zakładzie klienta i ocena jakości ich pracy. Te nowo odkryte możliwości otwierają przed konstruktorami maszyn fascynujące perspektywy. Konstruktorzy wiedzą, że mogą analizować produktywność, zużycie energii i kluczowe wskaźniki efektywności sprzedanych maszyn, nie wiedzą jednak, czy w oparciu o tę wiedzę mogą oferować nowe usługi i tworzyć nowe modele biznesowe. Znawcy Przemysłowego Internetu Rzeczy odpowiadają na to pytanie zdecydowanie twierdząco. Taką właśnie możliwość daje dostęp do obszernych danych na temat stanu maszyny.

Aby móc lepiej reagować na potrzeby klientów, konstruktorzy maszyn muszą mieć możliwość komunikowania się ze swoimi maszynami pracującymi u klienta. „Tylko w ten sposób mogą analizować zachowanie maszyn i badać jakość ich pracy”, wyjaśnia René Blaschke, ekspert B&R w dziedzinie IIoT. Pomimo przytłaczających argumentów przemawiających za rozwiązaniem opartym na chmurze, producenci maszyn są często nadal sceptyczni w tej kwestii. Jedno z częściej zadawanych pytań dotyczy korzyści: „Co takiego oferuje rozwiązanie oparte na chmurze, czego nie można uzyskać poprzez zdalny dostęp? Blaschke ma na to prostą odpowiedź: „Zdalny dostęp pokazuje tylko to, co można zobaczyć na ekranie HMI urządzenia. Rozwiązanie oparte na chmurze dostarcza wiedzy głębszej i bardziej znaczącej – wiedzy o stanie i wydajności maszyny. Niezliczone możliwości, jakie daje taka wiedza są obecnie dostępne dla klientów B&R dzięki pierwszej aplikacji w chmurze – Asset Performance Monitor.

Aplikacja Asset Performance Monitor gromadzi przez całą dobę dane dotyczące maszyny, opracowuje je i wyświetla w przejrzysty sposób na pulpicie. Ułatwia to producentom OEM śledzenie pracy ich maszyn – w każdym miejscu i o każdej porze. „Aplikacja w chmurze zapewnia im pełny obraz całej floty maszyn”, twierdzi Blaschke. Po raz pierwszy dysponują oni szczegółowymi ocenami zachowania ich maszyny u klienta. „Konstruktorzy, mając możliwość śledzenia wskaźników produkcji, zużycia energii i kluczowych wskaźników efektywności swoich maszyn, mogą wybrać i porównać dane dla danego typu maszyny w odniesieniu do wszystkich uruchomionych egzemplarzy. Dzięki temu mogą identyfikować słabe punkty i wprowadzać odpowiednio ukierunkowane usprawnienia w maszynie”, podkreśla Blaschke. Wiedza uzyskana na podstawie analiz danych może być również wykorzystana do konstruowania bardziej sprawnych maszyn.

Właściwie ukierunkowane usprawnienia maszyn są jednak tylko jednym ze sposobów wykorzystania uzyskanych danych. Asset Performance Monitor oferuje również konstruktorom maszyn możliwość wdrożenia nowych modeli biznesowych. Blaschke wymienia jako przykład umowy dotyczące poziomu usług i niestandardowe usługi serwisowe. „Mając dostęp do danych z całej floty maszyn, producenci są w stanie zaoferować swoim klientom usługi dostosowane do ich potrzeb. Mogą, na przykład, dostosować częstotliwość serwisowania do rzeczywistej intensywności eksploatacji maszyny”.

Konstruktorzy maszyn mogą również oferować swoim klientów jako usługę modernizacje dla całych maszyn lub ich określonych funkcji. Mogą oferować nowe i ulepszone usługi w zakresie monitorowania energii i stanu, w tym przetwarzania danych dotyczących zużycia zasobów oraz wyświetlania alarmów. Dzięki mapp Technology firmy B&R konstruktorzy nie muszą już opracowywać i stale aktualizować tych funkcji we własnym zakresie. Wystarczy, że zaimplementują i skonfigurują gotowe komponenty oprogramowania mapp.

Rozwiązanie oparte na chmurze korzysta z platformy ABB Ability – ujednoliconej, międzybranżowej oferty cyfrowej autorstwa firmy ABB, macierzystej spółki B&R. Platforma ABB Ability oparta jest na infrastrukturze Microsoft Azure. Zapewnia to niezawodny dostęp do wszystkich usług ABB Ability na całym świecie. Główna korzyść, jaką producentom maszyn daje wsparcie tak silnych partnerów to spokój ducha. Blaschke wyjaśnia: „System jest w pełni skalowalny, nie ma zatem znaczenia, czy producent ma u klienta pięć maszyn, czy tysiąc.

Lokalne przepisy dotyczące danych, takie jak ogólne rozporządzenie o ochronie danych (RODO) w Europie, mogą być zintegrowane z rozwiązaniem B&R, gdyż platforma ABB uwzględnia te wymogi prawne. „Do ochrony danych wykorzystywane są wyłącznie najnowsze algorytmy szyfrujące, protokoły i technologie”, zapewnia Blaschke. Inżynierowie IoT platformy ABB Ability odpowiadają za stałe utrzymywanie najwyższego poziomu technicznego platformy. „Aby osiągnąć ten sam poziom bezpieczeństwa we własnym zakresie, konstruktorzy maszyn musieliby poczynić znaczne inwestycje. Dzięki Asset Performance Monitor otrzymują gotowe do użycia rozwiązanie, które gwarantuje bezpieczeństwo i integralność ich danych”, stwierdza Blaschke.

Aby aplikacja chmurowa mogła zbierać dane z maszyny, sama maszyna lub linia produkcyjna muszą być połączone z bramką edge gateway, taką jak komputer Automation PC. Komputer odbiera dane ze sterownika maszyny za pośrednictwem OPC UA i przekazuje je do chmury z użyciem protokołu MQTT. Brama edge gateway automatycznie ustanawia połączenie z chmurą ABB Ability i instaluje niezbędne oprogramowanie.

„Dzięki Asset Performance Monitor stworzyliśmy gotowe rozwiązanie”, podkreśla ekspert ds. Przemysłowego Internetu Rzeczy B&R. Poprzez zwykłe zalogowanie się nazwą użytkownika i hasłem producent OEM uzyskuje dostęp do Asset Performance Monitor oraz wszystkich oferowanych funkcji.