کارخانه هوشمند: بالاترین قابلیت اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) در تولید مدرن
کارخانه های هوشمند و يا كارخانه هاي ديجيتال بخش مهمی از اینترنت اشیا (IoT) هستند. اصطلاح IoT، فناوری هایی را توصیف می کند که اشیا را (از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا تجهیزات صنعتی)، به اینترنت متصل می کنند. در همین حال، اینترنت صنعتی اشیا یا IIoT به طور خاص به تاثیر این نوآوری در برنامه های کاربردی صنعتی اشاره دارد.
فناوری های IoT / IIoT با یکدیگر شبکه های هوشمند را ایجاد می کنند. به عنوان مثال، فناوری های بی سیم یک خانه هوشمند، صاحبان خانه را به تقریبا هر چیزی در داخل خانه، از درب گاراژ گرفته تا یخچال متصل می کند. اين دسترسی از راه دور از طریق تلفن های هوشمند برای آنها فراهم می گردد.
به طور مشابه، یک کارخانه هوشمند مدیران کارخانه را با دسترسی از راه دور به دستگاه های بی سیم متصل می کند و دسترسی به اطلاعات زیادی را در مورد عملکرد این ماشین آلات با استفاده از اتوماسیون ارتباطات مابین تجهیزات اتوماسیون صنعتی و سیستم ها، فراهم می کند. در دسترس بودن داده ها یکی از نشانه های IIoT است، زیرا به کسب و کار اجازه می دهد که اطلاعات را به طور معناداری مانند امکان تعمیر و نگهداری پیشبینانه ماشین ها، دسته بندی کنند. سنسورهای هوشمند با قابلیت های بی سیم و اینترفیس های ارتباطی، بخش مهمی از ایجاد یک کارخانه هوشمند به صورت واقعی می باشد.
1. نظارت از راه دور
قابلیت مشاهده وضعیت عملیاتی اجزای ماشین (هم به لحاظ سوابق و هم در زمان واقعی) به مدیران کارخانه این اجازه را می دهد که از راه دور، سیستم ها را مانیتور نموده و به سرعت به شناسایی عیب پرداخته و همچنین مشکلات را قبل از تاثیر آن بر روی دسترس پذیری ماشین حل نموده و بهره وری را در اختیار خود بگیرند.
به عنوان مثال، چراغ های هشدار با داشتن ارتباط به صورت بی سیم این اجازه را می دهد تا اپراتورها از راه دور عملکرد دستگاه را بدون استفاده از کابل طولانی و گران قیمت مانیتور کنند. چراغ ها، وضعیت دستگاه را به صورت بصری نشان می دهند، در حالی که به روز رسانی ها نیز تحت یک شبکه بی سیم امن به یک دستگاه از راه دور منتقل می شود، یک اکشن فعال می شود و یا باعث اعمال واکنشی از یک اپراتور در یک ایستگاه کاری دور از ماشین می گردد.
داده های ثبت شده توسط این دستگاهها همچنین میتوانند در محاسبات OEE یا اثربخشی تجهیزات، مورد استفاده قرار گیرند. نه تنها اپراتورها می توانند به سرعت به هشدارهای خود در صورت وقوع پاسخ دهند، بلکه می توانند سوابق داده ها را برای ردیابی زمان فعال بودن ماشین، مقدار تولید، قطعات ریجکت شده و سایر شاخص های کلیدی، مورد استفاده قرار دهند.
2. نگهداری و تعمیرات پیشبینانه
تجزیه و تحلیل پیش بینانه اجازه می دهد تا برای برنامه ریزی دقیق تر تعمیر و نگهداری ماشین که می تواند منجر به کاهش خرابی ماشین گردد. اين امكان زمان متوسط بین خرابی (MTBF) را افزایش داده و در نتيجه هزینه های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه غیر ضروری و موجودی قطعات یدکی کاهش مي يابد.
با نگهداری پیش بینانه، بسیاری از حدس و گمان ها حذف می شوند. زیرا تصمیمات مربوط به تعمیر و نگهداری می تواند بر اساس سوابق و زمان واقعی داده ها از خود ماشین گرفته شود. به عنوان مثال، سنسورهای لرزش و دمای بی سیم (مانند سری QM42VT) از برند Banner می توانند نشانه هایی از وجود قطعات ناهموار، خراب و یا پوسیده بر روی یک ماشین را تشخیص دهند. این حسگرهای بی سیم اطلاعات را به یک کنترل کننده بی سیم انتقال می دهند و بلافاصله (از طریق هشدارهای متنی یا ایمیل) داده ها را به صورت مستقیم برای یک تحلیل طولانی مدت در دسترس قرار می دهند.
به وسیله مانیتورینگ اجزای ماشین در خصوص تشخيص افزایش ارتعاش و درجه حرارت در زمان واقعی ، مشکلات می تواند قبل از اینکه آنها بیش از حد شدید شوند و باعث آسیب های اضافی و یا موارد ناشی از خرابی برنامه ریزی نشده گردند، شناسایی و حل و فصل می شوند. با گذشت زمان، سوابق داده ها، گزارش ارزشمندی از عملکرد ماشین ایجاد می کنند که می تواند برای اخذ تصمیمات مربوط به نگهداشت آگاهانه تری از خط، مورد استفاده قرار گیرد.
3. بهینه سازی فرآیند
ارتباط متقابل ارائه شده توسط فن آوری های IIoT، ارتباطات بدون درزی را در میان دستگاه ها، قطعات و افراد فراهم می کند. این ارتباطات داخلی باعث افزایش کارآیی و بهره وری و بهینه سازی فرایند تولید داده می گردند.
به عنوان مثال، یک سیستم اطلاع رسانی بی سیم، می تواند با ارسال اطلاعات مورد نیاز به مدیران و تکنسین ها، باعث کاهش نیازمندی مستمر آنها براي بررسی خطوط تولید گردد. همچنين مي تواند باعث کاهش خروج کارگران از ایستگاه های عملياتي خود در زمانی که نیاز به کمک دارند، گردد.
اين سيستم می تواند به گونه ای پیاده سازی شود که اپراتور یک دکمه و یا یک سوئیچ را برای هشدار دادن به مدیر یا تکنسینی که در خط تولید به آنها نیاز هست، فشار دهد. چراغ هشدار متصل به خروجی گیت نشان می دهد که کدام خط تولید نیاز به توجه دارد و رنگ ها را نیز می توان برای نشان دادن نیاز به تکنسین (زرد) یا مدیر (قرمز) تعیین کرد.
لذا اين سيستم مدیران، تکنسین ها و کارکنان خط را قادر می سازد تا از وقت خود بیشتر و کارآمد تر استفاده کنند. به همین شکل، یک راه حل بی سیم می تواند در استقرار چراغ هشدار و کاربری درخواست قطعات به کار گرفته شود.
