Airbus представляет завод будущего

Стенд Track &Trace от Консорциума промышленного Интернета предоставит решения для производства и обслуживания критически важных для безопасности продуктов, таких как машины, транспортные средства, самолеты и т. Д. Во многих из этих секторов используются все более совершенные промышленные электроинструменты. Чтобы лучше понять будущие сценарии использования интеллектуальных электроинструментов в промышленной среде, я поговорил с Себастьяном Бориа из Airbus. Себастьен - руководитель отдела исследований и разработок мехатроники завода будущего Airbus.

ДИРК СЛАМА Себастьян, вы работаете над проектом Airbus Factory of the Future. Это звучит как очень амбициозное предприятие. Какие области охватывает проект?

SÉBASTIEN BORIA В настоящее время в эксплуатации находится более 8000 самолетов Airbus, из которых на 31 января 2015 года зарегистрировано 15 276 заказов на них. Каждый самолет представляет собой сложный продукт, состоящий из миллионов деталей, которые необходимо собрать до совершенства. Интеграция инновационных производственных технологий жизненно важна для нашей производительности. Сегодня цифровые макеты, лазерные проекции на корпуса самолетов и сложные трехмерные среды уже полностью интегрированы в наши процессы. Поскольку каждое поколение наших производственных линий имеет срок службы более десяти лет, Future Factory должна принять мировоззрение, выходящее далеко за рамки одного года. Здесь есть множество важных соображений, включая роботизированные экзоскелеты для сборки, продвинутых роботов (от стандартных до коботических), технологию ALM, виртуальное плато и оцифровку цеха, интегрированное производство и так далее. Цель состоит в том, чтобы использовать новейшие лабораторные технологии, которые можно адаптировать или усовершенствовать, чтобы улучшить наши производственные процессы.

Но ваша собственная работа более конкретна, не так ли?

Да, я в основном занимаюсь интеллектуальным производством и передовой робототехникой. Мы находимся в процессе создания «умной мастерской», в которой используются интеллектуальные, подключенные к сети производственные инструменты для оптимизации процессов и обеспечения безошибочных процессов для производственных цехов.

Можете привести конкретный пример?

Конечно. Подумайте о сотнях тысяч этапов процесса, основанных на точках, которые необходимо выполнить, чтобы собрать самолет. Из-за огромного количества задействованных шагов процесса невозможно создать отдельную задачу для каждого шага на уровне рабочей ячейки. Вместо этого, этими этапами процесса нужно управлять коллективно, как последовательностями процессов. Большинство задач сборки включают процесс сверления, процесс точечной проверки (т. Е. Измерения) и процесс затяжки. Эти процессы могут включать в себя несколько этапов в рамках одного такта, распределяться по нескольким рабочим ячейкам или сборочным линиям или даже совместно использоваться различными производственными операторами. Например, разные параметры крутящего момента и угла используются на разных этапах одного и того же процесса затяжки, например, в одном трехмерном месте. Следовательно, если что-то пойдет не так с одним из этих процессов, это может привести к дорогостоящим специализированным исправлениям только потому, что деталь находится в неправильной рабочей ячейке в цехе. Таким образом, существует огромный потенциал для улучшения этих процессов, сделав соответствующие портативные инструменты более интеллектуальными и связанными, например, путем динамической настройки инструментов для конкретной задачи.

Обзор испытательного стенда Track &Trace от Консорциума промышленного Интернета.

Какие типы инструментов вам интересны?

В настоящее время мы уделяем особое внимание более интеллектуальным процессам ручного сверления, затяжки и измерений с помощью стандартных инструментов со встроенным интеллектом или носимого компьютерного интеллекта, встроенного в костюмы оператора, например, системы ремней. Позже мы также рассмотрим интеграцию с роботами и станками с ЧПУ, используя тот же архитектурный дизайн.

А как выглядит ваше решение?

Все связано с платформой, которая сочетает в себе специализированное оборудование и программное обеспечение. Другими словами, мы используем архитектуру, которая связана с распределенным интеллектом, который встроен в каждую систему, участвующую в наших процессах. Прежде всего, это сам инструментальный интеллект. Ручные электроинструменты, используемые в нашей среде Future Factory, должны будут иметь встроенный блок управления или, по крайней мере, поддерживать носимые контроллеры. Это важно для обеспечения локальной обработки входных данных процесса в сочетании с бортовыми датчиками и исполнительными механизмами, связанными с физическим процессом инструмента. И, конечно же, с использованием беспроводной связи по большей части.

А как насчет интеграции инструментов?

В прошлом мы использовали более традиционный централизованный подход, но он недостаточно эффективен для управления разнородными системами в реальном времени, учитывая необходимость снижения затрат на инфраструктуру. Вот почему сейчас мы более внимательно изучаем решения, которые работают как гибрид взаимосвязанных инструментов. Нам необходимо передавать данные из одной системы в другую или выполнять соответствующую синхронизацию, но только по запросу местной разведки или когда это служит определенной цели для всего процесса. Другими словами, не все инструменты постоянно подключены к центральной серверной части. Но инструменты могут связываться друг с другом для обмена информацией и инструкциями. Это решает многие проблемы - например, если вы работаете в самолете, где нет беспроводной сети.

Как вы отслеживаете инструменты и сопоставляете информацию об инструментах с производственными данными?

Локализация внутри помещений важна, равно как и интеграция с данными из систем MES и PLM. Также важно автоматическое согласование данных локализации для инструментов и рабочих элементов с данными PLM. Согласование требуется на основе различных значений достоверности (см. ISO 15725) и в зависимости от приложения. Отслеживание инструмента в цехе или на рабочем месте - это не то же самое, что отслеживание ручного наконечника инструмента из одного положения в другое при выполнении процессов на отдельной детали. В первом случае неточность данных отслеживания может составлять десятки сантиметров или даже метров, а во втором случае неточность может составлять десятые доли миллиметра. Опять же, системная интеграция должна учитывать контекстно-зависимое адаптивное поведение, чтобы избежать ошибок и результатов неравенства.

Значит, вы интегрируете данные локализации с данными 3D PLM?

Не совсем так. На собственном опыте мы узнали, что модели данных CAD / CAM, поступающие непосредственно из инженерных разработок, иногда могут быть слишком подробными и детализированными для наших целей. Итак, в настоящее время мы разрабатываем промежуточный уровень, который работает с упрощенным набором данных XML для геоданных. Этот слой помогает интегрировать электроинструменты со слоем 3D PLM. Кроме того, вы не можете ожидать, что рабочие в цехе будут использовать полную среду 3D-моделирования для настройки своей рабочей среды. Это означает, что нам нужно создать более простое приложение для настройки конфигурации.

Корпоративный Интернет вещей

Этот текст был взят из книги Enterprise IoT Дирка Слама, Фрэнка Пулмана, Джима Морриша и Риши М. Бхатнагара (O’Reilly, 2015). Чтобы получить представление о перспективах поставщиков промышленных электроинструментов, прочтите интервью с Мартином Доелфсом из Rexroth в Enterprise IoT.

Книга:Корпоративный Интернет вещей

Похоже, что множество различных типов производственного оборудования и ИТ-систем должны взаимодействовать и работать вместе. Как реализовать это в очень неоднородной среде с большим количеством разных поставщиков?

Распространение информации важно, так же как и четкая ориентация на открытые интерфейсы и интеграцию на основе интерфейсов. Открытость программного обеспечения через API - это главный фактор, способствующий эффективной интеграции. Поэтому мы определяем нейтральные интерфейсы на основе надежных стандартов, которые позволят нашим собственным инженерам, а также поставщикам и партнерам разрабатывать инструменты и приложения, которые вписываются в нашу общую производственную систему поддержки. Из-за высокой степени неоднородности, которую мы имеем здесь, этот тип интегративного подхода является центральным для нашей будущей производственной системы.