M. Lokšík: V TestBede 4.0 môžete experimentovať bez obáv z neželaných vplyvov na výrobu

Autor: 28. apríla 2020 TestBed

V syntetickom prostredí TestBedu 4.0 majú podniky možnosť prejsť dôkladným testovaním svojich výrobkov, procesov, liniek, či obchodných modelov. Okrem technicky širokej infraštruktúry pracovisko tiež disponuje potrebným odborným zázemím. Cielený impulz prináša aj do rozvoja výrobných a logistických riešení. O nich sme sa rozprávali s Milanom Lokšíkom, aplikačným špecialistom spoločnosti SOVA Digital, architektom testovacieho pracoviska pre oblasť výroby a logistiky a expertom pre koncept digitálneho dvojčaťa.

TestBed 4.0 môže zmeniť spôsob myslenia podnikov, ponúka nové prístupy, učí využívať nové možnosti. Ako môže takéto pracovisko ovplyvniť podniky v blízkej budúcnosti? 

Podniky môžu v prvom rade vidieť ucelený pohľad na tok dát. Od vývoja výrobku až po samotnú výrobu. Už tento fakt môže podnietiť nápady na zlepšenie ich vlastných informačných tokov. V tejto oblasti sa skrýva veľmi veľký potenciál, ktorý mnohé firmy prehliadajú, lebo ho nevedia dostatočne kvantifikovať. Ako druhú významnú oblasť využitia vidím v čerpaní inšpirácie a kolektívnej vedomosti. Za TestBedom 4.0 stoja odborníci, ktorí v priebehu desiatok rokov riešili nespočetné množstvo problémov v mnohých spoločnostiach. Ich rozsiahle znalosti v oblastiach technológií a skúsenosti z medzinárodných projektov vytvárajú potenciál nájsť to najlepšie riešenie pre problémy, s ktorými sa aktuálne podniky boria. V neposlednom rade je testbed miestom, kde môžu podniky experimentovať bez obáv, že negatívne ovplyvnia svoju výrobu. TestBed 4.0 tiež vytvára priestor pre výchovu odborníkov z vlastných radov alebo z radov študentov, a tak buduje vysoko kvalifikovaný personál, ktorého je na trhu práce tak málo.

Môžete nás previesť pracoviskom výroby a logistiky v TestBede 4.0 a demonštrovať na nich jeho možnosti?

TestBed 4.0 bol navrhnutý tak, aby čo najmenej podliehal starnutiu zariadení. Teda všetko, čo by mohlo byť o pár mesiacov či rokov starým a neaktuálnym hardvérom (linky, stroje, roboty,…) u nás nenájdete. Namiesto toho vieme všetky tieto zariadenia vytvoriť vo virtuálnom svete. Ak potrebujete napr. naprojektovať kompletné pracovisko a začleniť ho do existujúceho prostredia výrobnej haly, povedzme obrábacie CNC centrum s manuálnou obsluhou a dopravníkovým systémom na odvoz hotových výrobkov, kde na konci bude robot prekladať kusy na AGV vozík. Takéto pracovisko vytvoríme virtuálne a vyskladáme ho z knižnice objektov, kde ich pospájame do potrebnej logiky.

TestBed 4.0 bol navrhnutý tak, aby čo najmenej podliehal starnutiu zariadení. Teda všetko, čo by mohlo byť o pár mesiacov či rokov starým a neaktuálnym hardvérom (linky, stroje, roboty,…) u nás nenájdete.

Testbed však nie je len virtuálnym priestorom, simulácie vie prepojiť aj s riadiacimi prvkami. Ako?

Jedným z nosných princípov fungovania testbedu je náhrada fyzického zariadenia sadou snímačov napojených na riadiace prvky. Riadiacimi prvkami sú najmä dnes bežne používané PLC-čka. Teda ak chceme v našom spomínanom projekte overiť prácu pripravovaného CNC pracoviska, tak zostavíme kópiu jeho fyzického riadenia, na ktorej simulujeme prevádzkové stavy, a vo virtuálnom modeli vyhodnocujeme  jeho správanie. Inými slovami robím úkony ako by som bol operátor CNC stroja, a virtuálna časť projektu, ktorá so mnou interaguje sa správa na základe prijatých signálov fyzickej časti zariadenia. Takto vieme vytvoriť ľubovoľne situácie a stavy, ktoré môžeme otestovať do potrebných detailov.

Ako pokrýva TestBed 4.0 oblasť logistiky?

Pre potreby logistiky platí to isté ako pre uvedený príklad z výroby. Nakoľko TestBed 4.0 má aj pokrytie systémom RTLS, sme schopní riešiť aj problémy, ktoré vyžadujú sledovanie pohybu. Veľkou výhodou je, že spomínané problémy vieme riešiť na piatich univerzálnych pracoviskách, ktoré sa v prípade rozsiahlej úlohy dokážu spájať do potrebných celkov a pracovať spoločne ako jeden veľký systém. Pracoviská, ktoré som spomínal, pracujú na princípe digitálneho dvojčaťa (DD). Využívajú silu nahradenia drahých strojov a zariadení za lacné virtuálne kópie, ktoré sú prepojené s reálnymi riadiacimi prvkami a snímačmi. V neposlednom rade vie TestBed 4.0 poskytnúť aj kolaboratívneho robota pre účely vývoja aplikácií, analytické nástroje pre vyhodnocovanie dát z výroby (energia, OEE, reporty vyťaženia, … ) a ľudí, ktorí sú v danej oblasti odborníci.

Veľkou výhodou je, že problémy vieme riešiť na piatich univerzálnych pracoviskách, ktoré sa v prípade rozsiahlej úlohy dokážu spájať do potrebných celkov a pracovať spoločne ako jeden veľký systém.

Akú úlohu môže zohrať TestBed 4.0 pri využívaní technológie digitálne dvojča, aby sa uľahčila a zlacnela jeho implementácia pre širšiu škálu podnikov?

Nakoľko značná časť techniky v TestBed4.0 je prispôsobená pre technológiu digitálneho dvojčaťa, predpokladám, že v blízkej budúcnosti pribudne mnoho konceptov DD v rôznych formách (DD výroby, DD výrobných systémov, DD stroja,…) a to z dôvodu, že pred otvorením TestBed 4.0 bolo možné DD vyvinúť len ak ste pracovali na jeho vývoji s firmou, ktorá vám poskytla dáta a tím, ktorý vás podporí. Prípadne ste svoj nápad na DD riešili s univerzitou, a následne hľadali jeho využitie v priemysle. Oboma spomenutými prípadmi sme si ako spoločnosť prešli, a výsledkom je náš TestBed 4.0. Nie z dôvodu, že by spolupráca s univerzitami či firmami zlyhávala, ale práve naopak, pocítili sme potrebu  mať miesto, ktoré bude pre projekty DD inkubátorom. Teraz bude možné postaviť a otestovať rôzne DD, z ktorých si mnohé nájdu  svoje miesto v priemysle. Rovnako sa zvýši počet ľudí, ktorí budú schopní vytvoriť DD, nakoľko TestBed 4.0 je otvoreným miestom.

Ako je koncept digitálneho dvojčaťa vo výrobných a logistických procesoch využívaný?

Počet digitálnych dvojčiat je aktuálne úmerný počtu ľudí, ktorí vedia DD navrhnúť a vytvoriť. Pod pojmom DD mnohí chápu aj simulácie procesov, ktoré nie sú priamo napojené na reálny proces, ale vytvárajú digitálnu kópiu reálneho procesu pre určité potreby (overenie investície, prepočet kapacity skladu, optimalizácia procesu a podobne). V priemysle je používaných už naozaj veľké množstvo zaujímavých DD, a záujem o túto technológiu neustále rastie. S počtom nových odborníkov, ktorých z roka na rok pribúda, možno predpokladať, že aj počty aplikácií v priemysle a nie len tam, budú rásť.

Pracoviská pracujú na princípe digitálneho dvojčaťa. Využívajú silu nahradenia drahých strojov a zariadení za lacné virtuálne kópie, ktoré sú prepojené s reálnymi riadiacimi prvkami a snímačmi.

TestBed 4.0 vie zohrať kľúčovú rolu pri vývoji výrobnej linky, či pri plánovaní a sprevádzkovaní automatizovaných zariadení. Ako a čo môže podnikom priniesť v tejto oblasti?

Táto časť je veľmi zaujímavá, pretože dopyt po vývoji komplexných pracovísk a liniek prevyšuje kapacity dodávateľov automatizácie, čo vytvára tlak na znižovanie doby dodania. Každá spoločnosť, ktorá sa vydala cestou automatizácie vie, že je potrebné vyriešiť veľmi veľa detailov.  Pracovníci a vybavenie TestBedu 4.0 vedia ponúknuť pomoc ako výrobcom zariadení (integrátorom), tak aj obstarávateľom automatizácie. Pomocou technológie MCD (Mechatronic Concept Design) je možné súbežne vyvíjať konštrukciu pracoviska a programovať riadenie zariadenia. Táto synergia dokáže znížiť čas vývoja, a teda aj dodania zariadenia koncovému užívateľovi.

Ako testbed pomáha obstarávateľom automatizácie?

Obstarávateľom vie TestBed4.0 ponúknuť možnosť nezávislého overenia konceptu. Výraze sa tým eliminujú nedostatky, ktoré sa často ukážu až pri rozbehu výroby. Čo v konečnom dôsledku vytvára nemalé dodatočné finančné náklady na automatizáciu.  V ojedinelých prípadoch sa stáva, že časť nového zariadenia zostáva úplne nevyužitá, a hľadá sa mu dodatočne využitie. Ak si uvedomíme, že žiadna firma vyrábajúca automobily nedovolí implementovať prvky automatizácie do svojho závodu bez digitálneho overenia, je zrejmé, že ich motiváciou je ochrana výroby. A práve tento prvok ochrany TestBed 4.0 výrobným podnikom ponúka.