Fabrieksautomatisering voor Industrie 4.0



„Industrie 4.0" richt zich op automatisering van de fabriekswereld. Dit betekent dat CPS-systemen (Cyber-Physical System) technisch worden geïntegreerd met Productie en Logistiek en dat internet wordt toegepast in industriële processen. FANUC is klaar voor deze verandering. Een continue informatiestroom was al geruime tijd vóór Industrie 4.0 de basis voor „Factory Automation“.

"Het doel om machines, opslagsystemen en apparaten op te nemen in een netwerk, resulteert in „Smart Factory“, waarin intelligente machines onafhankelijk onderling informatie uitwisselen terwijl ze zichzelf voortdurend aanpassen aan de actuele productievereisten. Experts hopen dat een snelle toename van de productiviteit en aanzienlijke materiaal- en energiebesparingen daarvan het resultaat zullen zijn.

De hoge mate van integratie, probleemloze communicatie en het consequent in netwerken toepassen van productiemiddelen zijn kenmerkend voor alle ideeën van Industrie 4.0. Ook al zijn er al veel modules ontwikkeld en beschikbaar, „Industrie 4.0“ is nog niet te koop. Het is nog een visie.

Hoever gaat deze visie? Hoever is het al realiteit?

Bij FANUC heeft de aanpak met netwerken geleid tot ontwikkelingen die kunnen worden geïntegreerd in een Industrie 4.0-wereld. Deze voldoen nu al aan de basisvereisten. Bijvoorbeeld snelle communicatie. FANUC-besturingen hebben lange tijd gewerkt met een afzonderlijke CPU voor het verwerken van bedrijfsgegevens en communicatie. De ondersteuning van veel veldbusprotocollen, flexibele functies om CNC en robots te koppelen aan besturingssystemen zijn standaard en hoeven niet te worden ontwikkeld, ten minste volgens FANUC. Er bestaat al een zeer krachtige programmeerinterface. Deze API (Application Programming Interface) is beschikbaar voor pc's en geïntegreerde computers. API maakt de efficiënte uitwisseling van gegevens mogelijk tussen de FANUC-wereld, in de vorm van een CNC, en andere „apparaten“.

Matthias Fritz, Technical Manager at FANUC Deutschland GmbH: „Ongeacht de vorm waarin Industrie 4.0 zijn weg vindt naar de productiehallen, moeten we een evenwicht vinden tussen een gestandaardiseerd platform aan de besturingszijde en een aanpassing op maat. FANUC heeft de standaardisering uitgebreid met het nieuwe 'Seamless Concept' voor alle CNC-besturingen. Onderdeel van dit concept is het in real-time creëren van communicatieprocessen en gegevensuitwisseling in het productieproces, waar dat mogelijk is, en het inzetten daarvoor van afzonderlijke processors/CPU."

Naast de CNC-besturingen vormen robots een kernelement van scenario's voor Industrie 4.0. Flexibiliteit is in de robots ingebouwd. Deze flexibiliteit blijkt duidelijk na een analyse van FANUC-scenario's uit de eigen productie en/of oplossingen die door systeemintegrators zijn geïmplementeerd: Deze oplossingen werken niet met rigide randapparaten maar zijn gebaseerd op „intelligente input“ voor de robot, hetzij door het opnemen van sensoren en flexible softwaremodules, hetzij door „Dual Check Safety“ (DCS) of „Learning Vibration Control“ (LVC). Zichttechnologie is in opkomst als een uiterst flexibel sensorinstrument. FANUC zelf werkt al meer dan 25 jaar aan het ontwikkelen en implementeren van deze technologie.

De veilige verwerking van productiegegevens en de beveiliging van de operationele gegevens zijn cruciale kwesties voor de productie die grotendeels in een netwerk plaatsvindt. Tot nu toe zijn er geen gevallen van virussen of Trojaanse paarden bekend die in de regelsystemen terecht zijn gekomen via het eigen computersysteem.

Robots vormen een integraal onderdeel van Industrie 4.0

Het idee om de robottechnologie te zien als een integraal onderdeel van de productie is niet nieuw, maar zeker een uitdaging. Overkoepelende verbindingen en interfacebesturing zijn een gegeven bij FANUC omdat „Factory Automation“ hier loopt van CNC-besturing via procesmachines naar robotautomatisering. Het bedienen van robots via de interface van een CNC-machine is al lang geen nieuws meer, ten minste niet bij FANUC.

Of robots in staat zijn, of moeten zijn, om in de toekomst alle productiestappen uit te voeren, is misschien minder een kwestie van tijd dan van geld. Volledige automatisering is in principe denkbaar. Het maakt voor de robot niet uit of er textiel of leren stoelen worden geproduceerd. Onze robots kunnen zien met de geïntegreerde zichtfunctie en andere sensoren, en een bepaalde gevoeligheid ontwikkelen voor aanraken, monteren of assembleren.

De vraag is echter of er beslisstrategieën kunnen worden ontwikkeld die „plichtsgetrouw“ door de robot worden geïmplementeerd en tegen redelijke kosten kunnen worden ingezet.