Amikor teljes mértékben az adatok irányítják a gyártási folyamatokat

Az automatizálás elősegítésében tett jelentős lépést a Vonalkód Rendszerház Kft., amely sikeresen zárta az „Integrált szigetrendszer technológiával megvalósított innovatív robusztus ipari megoldások” elnevezésű 2018-1.1.1-MKI-2018-00209 számú projektjét. Cikkünkben azt mutatjuk be, hogy a vállalat kutatása mely területeken jelent előrelépést.

A fejlesztés célja egy konkrét ipari alkalmazás elkészítése volt ipar 4.0 környezetben – amelyet mintarendszer formájában valósítottak meg. Komplex gyártástámogató rendszer készült el, ami folyamatosan képes nagy mennyiségű adatot fogadni, feldolgozni, valamint ezek alapján vezérelni és dokumentálni a gyártási folyamatokat.

„Komplex, több modulból felépülő, számos funkcióval ellátott termeléslogisztikai rendszerként lehet aposztrofálni a fejlesztésünket” – mutatja be kutatásuk eredményét Szlovicsák Béla, a Vonalkód Rendszerház Kft. ügyvezető igazgatója. „Innovációnkkal az ipari digitalizációs megoldásokat bővítjük, alapvetően a gyártó vállalatok, illetve a logisztika számára hatékony működést biztosít a rendszerünk. A célunk az volt, hogy ’szigetkoncepciónkkal’ megalapozzuk a jövőt ezen a területen.”

A korszerűség szigete

A rendszer jól elhatárolható modulokból épül fel, amelyek önálló funkcionalitással bírnak, és a vállalat a saját igényei szerint építheti fel. A különálló részek egy közös platformon működnek, mely leginkább a fogaskerék-modellhez hasonlítható. Az interfészen működő alkalmazások kiegészítik egymást – így a vállalat a saját szükségletei alapján építheti be a folyamatába, ami a gyártási feladataihoz elengedhetetlen. A szoftverfrissítések a modularitásnak köszönhetően automatikusan és a teljes rendszerre kiterjedően kerülnek telepítésre. A szigetmodulokból összeállított termékcsalád a LOG4.0 Pro iRIS nevet kapta, mely megteremti a lehetőségét a korszerű ipar 4.0 követelményeknek megfelelő technológiák – mint a Low Energy Wireless RF, RTLS, mobil szenzorok, DPM, Pick-by-Light, RFID – integrálásának. A gyűjtött adatok felhő vagy on-premise alapon is tárolhatók. A rendszer többnyelvű, és hordozhatósága révén a nemzetközi piacon is komoly eredményeket érhet el.

„Mondhatni a vállalatirányítási rendszerek (ERP) meghosszabbított karja, ami által a gyártási és logisztikai folyamatok átláthatóbbá válnak, azaz könnyen visszakövethetők a lépések a naplózás által.  Az ERP rendszerhez kapcsolódva továbbítja a gyártásból származó adatokat. Így könnyedén kikövetkeztethető, milyen esemény hogyan történt. Többek közt olyan modult is kifejlesztettünk, ami irányítja a munkafolyamatot, színkommunikáció által megmondja, milyen feladat elvégzése szükséges az adott állomásnál” – magyarázza Szlovicsák Béla.

A koncepción alapuló megoldások mintarendszerét az Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar szakértői csapatának tanulmánya alapján valósították meg. A továbbiakban bemutatjuk, hogy pontosan milyen modulokból épül fel a rendszer.

Ezek a modulok alkotják a rendszert

A rendszer három fő alapmodulra épül, amelyek több különböző részegységből állnak, ezzel támogatva az integrálhatóságot. A keretrendszer tulajdonképpen a technológiai egységet biztosítja, amely képes összefogni a különféle szigetmodulok alapvető logikáját tartalmazó szervizkomponenseket, közös adatelérést, illetve tartalmazza a független szigetmodulok integrálásának egyéb eszközeit. Az így kialakult egység teremti meg a kapcsolódási felületet a keretmodulok számára, ami tesztekkel igazoltan, stabilan működő vázat biztosít a szigetmodulok fejlesztéséhez. A keretrendszer biztosítja a rendszerek skálázását is – kisebb struktúra esetében egységessé teszi a különálló részeket, nagyobb konstrukció esetében pedig több szerverre elosztott működési környezetet nyújt.

A technológiai modulok az általános vagy a speciális perifériák kezelését végzik, illetve biztosítják az egyes folyamatok közötti kommunikációt és a szükséges paraméterek kezelését – ide tartoznak: üzemi monitorfelületek/kijelzők vezérlőmoduljai, központi paraméterkezelés, szervizfunkciókat támogató modulok, munkahelyi adatgyűjtés modul, RFID kapukezelés. Az üzleti logikai modulok a kereskedelmi folyamatok több helyen felhasználható, általánosítható részeit tartalmazzák – ilyenek: sarzs/egyedi sorozatszám generálás, visszakövetés adatbázis modul, munkafolyamat protokoll modul, lokáció alapú anyagkezelés modul. Végül, de nem utolsó sorban a szigetmodulok jellemzően speciális, egyedi megoldásokat tartalmazó egységek – ezek: csomagolórendszer, andon támogatáskérő modul, automatikus állásidő regisztrálás, egyszerűsített termeléskövető és -összesítő monitormodul, automatikus bevezető modul, anyagellátást ellenőrző modul.

Mintarendszerben modellezett modulok

„A bemutathatóság szempontját figyelembe véve alkottuk meg a mintarendszerünket” – részletezi a fejlesztés megvalósítását Szlovicsák Béla. „Azokat a szoftverfunkcionalitásokat és technológiákat tartalmazza a modellezésünk, amelyeket a vállalatok alkalmazni tudnak a mindennapi műveleteikben. Fontos folyamatokról gyűjtenek adatokat, például az RFID azonosítás vagy a lokáció alapú megoldásaink által. Továbbá a Pick-by-Light technológia segítségével a fények utasításokat adnak arra vonatkozóan, hogy honnan kell kivenni a szükséges tételeket. Többek közt ezeket a funkcionalitásokat tettük össze a rendszerre felépítve, így nemcsak egy egyszerű szoftvert kap a felhasználó, hanem komplex, testre szabható megoldáscsomagot.”

A modellezés – ha csak „miniatűr” változatban is – teljes egészében leképezi a gyártósor melletti nagy rendszereket. A bemutató segítségével megtekinthetők a rendszer által nyújtott lehetőségek, és valós üzemi környezetben ismerhetik meg a szoftver- és hardverelemek integritását.

Némethi Botond, NEW technology magazin