Tuotannon tehokkuuden skaalaus avoimien automaatioekosysteemien avulla

Bosch Rexroth määrittelee teollisuusautomaation standardit uudelleen esittelemällä ctrlX AUTOMATION -alustan. Tämä ratkaisu korvaa perinteiset, alusta alkaen rakennetut ohjausjärjestelmät avoimella ja modulaarisella ekosysteemillä, mikä mahdollistaa uusien koneiden käyttöönottoajan radikaalin lyhentämisen ja parantaa tuotantolaitosten operatiivista joustavuutta.

Operatiiviset haasteet markkinoille tuloajan (Time-to-Market) lyhentämisessä
Nykyaikainen valmistussektori vaatii suurta mukautumiskykyä tilauskantojen dynaamisten muutosten ja kasvavien markkinavaatimusten vuoksi. Jokainen seisokki ja viive uusien tuotantolinjojen käyttöönotossa aiheuttaa suoria taloudellisia tappioita.

Perinteinen automaatiolähestymistapa, joka perustuu räätälöityjen arkkitehtuurien rakentamiseen alusta alkaen, kuluttaa merkittävästi suunnitteluresursseja ja pidentää käyttöönottoprosesseja. Näiden pullonkaulojen poistamiseksi on välttämätöntä siirtyä suljetuista ohjausjärjestelmistä valmiiden, älykkäiden ohjelmisto- ja laitekomponenttien avoimiin kirjastoihin.

Alustan arkkitehtuuri ja teollisuussovellusten kontitus
ctrlX AUTOMATION -alusta integroi laitekerroksen ohjelmistoon ja toimii samalla periaatteella kuin nykyaikaiset mobiililaitteiden käyttöjärjestelmät. Toiminnallisuuden hallinnan keskiössä on digitaalinen ctrlX Store, joka on osa laajempaa ctrlX World -kumppaniekosysteemiä. Tämä malli mahdollistaa sekä Bosch Rexrothin että ulkopuolisten toimittajien kehittämien sovellusten välittömän käyttöönoton.

Tämän arkkitehtuurin ansiosta koneiden integrointi pilvipalveluihin, kuten Amazon Web Services (AWS) tai Microsoft Azure -palveluun, perustuu valmiin ohjelmistopaketin asennukseen. Järjestelmä tukee myös edistyneiden konenäköjärjestelmien suoraa käyttöönottoa laadunvalvontaan sekä tekoälyalgoritmien hyödyntämistä ennakoivan huollon (Predictive Maintenance) tarpeisiin. Integointiprosessit, jotka aiemmin vaativat viikkojen testausta ja koodausta, toteutetaan nykyään muutamassa minuutissa.

Prosessien standardointi modulaaristen sovelluspakettien avulla
Toistuvien suunnittelumenetelmien optimoimiseksi Bosch Rexroth on tuonut markkinoille valmiit ratkaisupaketit (Solution Kits). Nämä paketit yhdistävät tarkasti valitut laitteistot – mukaan lukien ohjaimet, käytöt ja moottorit – tiettyihin teollisuusoperaatioihin tarkoitettuihin ohjelmistoprofiileihin. Tämä kokoonpano poistaa tarpeen perusprosessien manuaaliseen ohjelmointiin alusta alkaen.

Pakkauskoneille suunniteltu sarja sisältää valmiiksi implementoidut toimintolohkot, jotka vastaavat kalvon tarkasta leikkauksesta, pakkausten saumauksesta ja tuotteiden synkronoidusta kuljetuksesta. Autonomisille mobiiliroboteille (AGV/AMR) tarkoitettu paketti puolestaan tarjoaa heti työkalut navigointiin ja ajoneuvokaluston hallintaan. Tämä modulaarisuus mahdollistaa sen, että suunnittelijat voivat siirtää resurssinsa keskeisiin innovaatioihin ja koneen optimointiin asiakkaan ainutlaatuisten vaatimusten mukaisesti.

IT/OT-ympäristöjen yhteensopivuus ja järjestelmän avoimuus
ctrlX AUTOMATION -alustan joustavuuden perustana on Linux-käyttöjärjestelmän hyödyntäminen. Tämä ympäristö tarjoaa ohjelmoijille vapauden valita työkalunsa ja mahdollistaa koodin luomisen sekä perinteisillä teollisuusautomaation kielillä (standardin IEC 61131 mukaisesti) että korkean tason ohjelmointikielillä, kuten Pythonilla, C++:lla tai JavaScriptillä.

Avoimen tiedonvaihdon standardi yksinkertaistaa kaksisuuntaista viestintää tuotantolattian suoritusjärjestelmien ja ylempien IT-rakenteiden välillä. Alusta integroituu saumattomasti valmistuksenohjausjärjestelmiin (MES) ja toiminnanohjausjärjestelmiin (ERP). Tämän seurauksena yritykset saavat mahdollisuuden tuoda uusia tuotteita markkinoille nopeammin, optimoida operatiivisia kustannuksia ja maksimoida kilpailetua.

Toimittanut: Maria Brueva, Induportals-toimittaja – tekoälyn mukauttama.

www.boschrexroth.com