Tööstusharu 4.0: Nutikas tehas - nutikas logistika - pilt: Xpert.digital / fonlamai foto | Shutterstock.com
Tööstusharu 4.0 - termin, mis on mõnda aega tööstuses ja poliitikas palju arutelusid põhjustanud. Tegelikus tähenduses kirjeldab Industry 4.0 föderaalvalitsuse tulevast projekti, mis näeb ette selle ja tootmistehnoloogia tiheda integreerimise, et kohalik sobivus tulevaste väljakutsete jaoks sobiks.
Selle kohaselt viib strateegiadokumendisse nimetatud neljas tööstusrevolutsioon reaalse ja virtuaalse maailma sulandumiseni, mis viib lõpuks asjade Interneti juurde, IoT). Produktid või komponendid ise on teiste artiklite, kasutajate või transpordivahenditega võrk omavahel, et genereerida puude ja veelgi tõhusamaid protsesse.
Tööstusharu muutuste märgid 4.0 on kasvav tähtsus, et IT-süsteemid on manustatud tootmis- ja logistikaprotsessidesse nii üksteisega kui ka Interneti-ga üldiselt (nn küberfüüsiline süsteem, CPS). Üha intelligentsete seire- ja juhtimistehnikate loomine käib käsikäes tööstuses, mis on tööstuses pidevalt ja kiirem, automatiseerimine ja omavahel seotud, millega ettevõtted saavad kogu väärtuse loomise võrke peaaegu reaalajas kontrollida ja optimeerida. Arendus täiesti autonoomsete otsuste tegemise protsesside rakendamisel tootmises ja transpordis.
Üks samm teel on iseenda, intelligentne tehas ( nutikas tehas ). Keskendutakse intelligentsete, isereguleerivate tootmissüsteemide ja protseduuride väljatöötamisele, samuti võrgustatud, iseseisvalt suhtleva tootmisvõimaluste rakendamisele.
Nutikas logistika: tuleviku logistika
Kuid ka transpordilogistika osas muutuvad uued nutikad tehnoloogiad üha enam liikuma ja on kogu tööstuse revolutsioonis.
Kuid mis on nutikad tehnoloogiad ikkagi?
Need on arvutipõhised süsteemid, mis kontrollivad terveid toiminguid täielikult automaatselt ja on võimelised tegutsema iseendaga ja seeläbi kogu protsessi iseseisvalt.
Tänapäeval pole logistikat vaevalt midagi ühist, kui mõni aasta tagasi on suhteliselt ühemõõtmeline kaupade ladustamine ja saatmine. Põhjus on uued veebitehnoloogiad, mis võimaldavad osalejate vahel täiesti uut interaktiivsust. Ja areng edeneb jätkuvalt suurel kiirusel. Osalised või isegi täielikult automatiseeritud transpordisüsteemid on testimisel juba mitmekesised.
Nutikas tehas - tuleviku intelligentne tehas
Koostöös erinevate tootjatega on Saksamaa tehisintellekti teadusuuringute keskus (DFKI) välja töötanud tuleviku intelligentse tehase esimese prototüübi - SO -nimelise nutika tehase . Peamine omadus on nende sõltumatute tootmismoodulite koostis, mis suhtlevad üksteisega iseseisvalt, kasutades mitmesuguseid infosüsteeme. Inimtöö on oluline ainult tootmisprotsessis.
Kolm keskset ehitusplokki on arengu alus:
- Intelligentne, suhtlev toode
- Võrku ühendatud süsteem
- Süsteemi abioperaator
Integreeritud andurite (nt RFID või Bluetooth) abil teavitatakse intelligentset toodet püsivalt oma praeguse tellimuse, materjali ja tootmisandmete kohta ning mõjutab seega tema enda tootmist. Võrgustikusüsteem suhtleb paralleelselt üksikute intelligentsete toodetega CPS -i komponentide kaudu ja jälgib üksikuid tööetappe. Selles süsteemis teavitatakse tootest otsese koostise ja vajalike tööetappide üksikasjade kohta.
Nutikas tehas ja andmelogistika
Nutikas tehases ei ole tootmise kavandamise ja tootmise kontrolli tavalist eraldamist. Selle asemel on olemas integreeritud lähenemisviis, kus masinad üksteisega asendavad tootmisprotsessi teabe ja prognoose ning koordineerivad edasisi tööetappe. Protsessis on lisatud ka andmed materjali voogu, masinate ja salvestussüsteemide laadimist ning ressursside tarbimist ning meetmete kavandamisel võetakse arvesse. Nii et teabevoog võib pidevalt mõjutada käimasolevat tootmist, peab see toimuma seadmete vahel reaalajas.
See on punkt, kus Data Logistics mängib eriti olulist rolli, see peab tagama, et kõik andmed, praegused ja prognoosid, on kiiresti ja põhjalikult kättesaadavad ning edastatakse ajakadudeta.
See kaasaegne toodangutüüp ei lõppe nutika tehase fikseeri küljel. Integreeritud, tellimusele orienteeritud tootmisviis, mis hõlmab kogu väärtusahelat alates toorainest kuni valmis tööstusliku tooteni, nõuab sujuva teabevahetuse tagamiseks vahelist mõtlemist ja andmelogistikast.
Seotud väljakutsed on tohutud. Ühest küljest on oodata tohutut andmevoogu, mis nõuab IT -infrastruktuuri põhjalikku ümberkorraldamist. Seetõttu on projekti õnnestumiseks vältimatu liinivõrkude kiire laienemine.
Lisaks andmeliinide kvalitatiivsele ja kvantitatiivsele laienemisele on Data Logistics veel üks väga keeruline ja praegu arutatud ülesanne: põhjaliku andmeturbe tagamine. Lisaks volitatud andmete kättesaadavuse tagamisele on nende konfidentsiaalsuse kaitse eriti keskne roll. Tuleb vältida volitamata isikute tungimist, samuti konfidentsiaalsete andmete kaotust või volitamata ülekandmist. Seetõttu seisavad andmelogistiad silmitsi ülesandega pakkuda ümbritsevate turvakontseptsioonide ja standardite struktuuri ja toimimist.
Andmete ja transpordilogistika ühendamine
Lisaks andmelogistikale mängib transpordilogistikat ka tööstuse 4.0 käigus veelgi olulisemat rolli. See puudutab eriti kõigi transpordiahelas osalevate objektide täielikku võrgustike loomist. Seda on juba realiseeritud suurtes piirkondades ja mitmesugustes rakendustes igapäevases kasutamises: paindlik marsruudi planeerimine, mis põhineb liiklusolukorral või ilmastikuoludel ja tarkvara toetatud liiklusvoogude juhtimisel on vaid kaks näidet. Kuid tehniline areng ei peatu sel hetkel. Intelligentsete, isekontrollivate sõidukite kasutuselevõtt liiklusinfrastruktuuris, mis põhineb asjade Internetil, võimaldab ukse automatiseeritud ja paindlike logistikalahenduste täiesti erinevatele mõõtmetele.
Selles valdkonnas käivad andmed ja transpordilogistika käsikäes, kuna esimene annab teavet, millega transpordilogistikat saab optimeerida. Mida põhjalikum on praeguse võimsuse, ilma, liikluse ja sõidukite teabe vahetamine, seda tõhusamalt saab kasvavaid logistikavooge juhtida. Tootmise ja transpordi kasvatamise ajal sõltub tootmis- ja levitamisleht transpordilogistika jõudlusest ja paindlikkusest. Ainult siis, kui see tagab, et toorained, esialgsed tooted või saatmisseaded on õigel ajal kohapeal, võib visioon üldiselt neljandast tööstusrevolutsioonist ja eriti nutika tehase kontseptsioonist olla realiseeritav.
Eeldatakse, et nutikad tehnoloogiad valitsevad varem või hiljem tootmises. Kuid kuidas see mõjutab lao logistikat? Kas seal arendus töötab samal või sarnasel kujul?
Sellest on piisavalt märke.
Nutikas transpordisüsteemid laos
Ilma keskse kontrollita peavad need seadmed omavahel sissetulevate transpordikorralduste üle läbirääkimisi, seavad teeõiguse ja vahetavad andmeid nende vastava positsiooni kohta laos. Kuna iga süstik töötleb oma teavet detsentraalselt, jaotatakse kogu juhtimissüsteem paljudele virtuaalsetele õlgadele. Häirete ilmnemisel reageerib sõidukite purustus ja lahendab probleemi.
Iseendaga seotud transpordirobot
Sel hetkel kasutatakse kahte ettevõtet Kardex Remstar ja Sermus Introgistika, mis töötasid välja uue lahenduse, et optimeerida oma klientide sisemist tootmislogistikat nutikatehase
Lahenduse põhiplokid on dünaamilised pakkumislahendused Kardex Remstarilt ja spetsiaalne transpordisüsteem Serkus Intralogistikast, mis koosneb autonoomsetest transpordirobotitest, kes sõidavad rööbastel. Mõlema ettevõtte tooted on olnud pikka aega eraldi saadaval. Uue on see, et komponendid pannakse kokku vastloodud tarkvara abil tõhusaks üldiseks lahenduseks. Komplektis nõutavaid osi hoitakse ruumi säästmises vertikaalses laotõstetes, ringlusriiulides või Kardex Remstar konteinerisüsteemides. Sätte ajal võtab Sermus Transpordisüsteem automaatselt laost osad ja transpordib need autonoomsete transpordirobotite abil montaaži töökohtadele. Seadmed saavad automaatselt teavet nõutavate tööetappide kohta ja hoolitsevad kõigi edasiste sammude eest iseseisvalt. Selle tulemusel ei vaja Servus -süsteem keskset juhtimist, kuna infrapunakasutavad transpordirobotid suhtlevad otse teiste transpordirobotite ja tööjaamadega ning reageerivad seeläbi nende otsesele keskkonnale. Serkus transpordisüsteem osutub eriti paindlikuks, kuna see võimaldab tehase saalis tasuta marsruuti ja kohaneb optimaalselt olemasolevate ehituskonstruktsioonidega. Seega saab marsruudi kinnitada mis tahes punktist maapinnast lakke ja tootmissaalidesse.
Fraunhoferi instituudist pärit musta värvimispunkt
Põhimõtteliselt võrreldav lähenemisviis, kuid praeguses avaldis näitab konteineri salvestus- ja transpordisüsteemi, mille on kujundanud Fraunhoferi materjali voolavuse ja logistika instituut nimega MultisHuttle .
Põhiidee on see, et laosüsteemi oluline eelis ei mõõdetuna mitte ainult puhta ladestumise ja välistingimustes, vaid ka kiiruse, millega laokonteinerid sihtkohta jõuavad. Eelnikuna eeldavad Fraunhofer IML spetsialistid, et laos logistikas suureneb väikeste koormusoperaatorite rahastamise ja laosüsteemide osakaal kaubaaluste konveieri- ja salvestussüsteemidega võrreldes. Selle põhjuseks on saadetise suuruse pidev vähendamine, samuti sellest tulenev varude -tööstuse ja kaubanduse loomise meetmed.
Algne idee hõlmas odavate, raudtee -juhitud sõidukitega transpordisüsteemi väljatöötamist. Need peaksid olema võimelised ka laos asuvaid ettevõttesiseseid ja äärealasid tegema, et saada kogu transporti ladust tööjaama ilma täiendava ümbriku protsessita. Sellest ideest tekkis Multishuttle , mis tegutseb sarnaselt Sermus Transpordiautoga.
Insenerid tunnistasid selle lahenduse piirid kiiresti: paindumatu raudteesüsteem. Seejärel hakkasid nad välja töötama mitmekesi, mis peaks laos liikuma ilma rööbasteta. Koostöös Dematicuga töötas instituut välja Multishuttle'i käigu , mis ühildub tavapärase raudteesüsteemiga, kuid on varustatud ka koridori ja intelligentse navigatsioonisüsteemiga. Esi- ja tagaküljel on sõiduk varustatud laseriskanneritega, mis on nii tee leidmiseks kui ka ohutusfunktsioonina põllul. Integreeritud asukohatehnoloogia abil saab see ruumis täiesti vabalt liikuda ilma juhiste või muude kohalike märgistusteta ja reageerida muudatustele dünaamiliselt. Seega vähendatakse püsivalt paigaldatud konveieri tehnoloogiat miinimumini ja saavutab samal ajal maksimaalse paindlikkuse.
Uue süsteemi abil viivad intelligentsed ja võrku ühendatud transpordiklaasid läbi kõik transpordid, näiteks kõrgest laest kuni tööjaamadeni, kus neid töödeldakse või korjatakse. Kuid Agile abistajaid ei suuna oma reisil laohaldustarkvara, vaid koordineerivad iseseisvalt ilma keskse kontrollita. Kuna seda tüüpi lao logistika koos väikeste abistajatega nõuavad neid mitmesuguseid, oleks ka roboti sülemi keerukusega tarkvara keeruline. Kuid nad on võimelised liikuma täiesti vabalt kõrgel laos raudteeliinidel ja maapinnal.
Seadmed suhtlevad omavahel ja kontrollivad end vastavalt sülemluure põhimõttele. See saavutatakse äsja välja töötatud anduritehnoloogia abil, mis on varustatud selliste funktsioonidega nagu raadio asukoht, vahemaa ja navigeerimisinstrumendid. Üksikud süstikud otsivad alati otsest ja lühimat teed oma eesmärgi saavutamiseks, mis on üksteisega kooskõlastatud tellimuste ülevõtmise ja optimaalse marsruudi leidmise osas ning tagavad seega laos maksimaalse läbilaskevõime ja seega tõhususe.
Kokkupõrkeid väldib ka integreeritud anduri kontseptsioon, mis peatab sõidukid automaatselt eelseisva kokkupõrke korral teise seadme või inimesega. Vastasel juhul, sarnaselt teeliiklusele, kehtivad laos määratud õiguste õigused.
Täiendava ressursi nõude korral saab süsteemi transpordi jõudlust paindlikult reguleerida, suurendades sõiduki arvu. Investeeringud fikseeritud süsteemidesse pole vajalikud.
Ühendust võtma
