Công nghiệp 4.0 Nhu cầu hội nhập theo chiều ngang
Nhu cầu ngày càng tăng đối với hệ thống sản xuất sản phẩm chất lượng (MES) cho ngành công nghiệp 4.0 thể hiện rõ ràng. Các chức năng và tính chất của một hệ thống MES phải được mô tả chi tiết trong hướng dẫn của VDI 5600. Nhưng có phù hợp với ngành 4.0? Khái niệm tương lai MES 4.0 đưa ra ánh sáng về vấn đề này.
Hành động được đề nghị để chuẩn bị cho ngành công nghiệp 4.0 có thể là: “Giới thiệu một MES!” Nhưng cái nào? Những thuộc tính và chức năng nào MES cần phải có để trở thành một trung tâm dữ liệu và nền tảng dữ liệu?
Hướng dẫn VDI 5600 – Mức độ phù hợp cho ngành 4.0
Hội nhập theo chiều ngang, được định nghĩa trong hướng dẫn của VDI 5600, đóng một vai trò trung tâm ngay cả trong “VDI House for Industry 4.0” (nguồn: MPDV và VDI – Hiệp hội Kỹ sư Đức).
Nhìn vào các tiêu chuẩn có liên quan như hướng dẫn của VDI 5600 , xuất bản năm 2007, cho thấy rằng ngoài một loạt các chức năng, các tính năng cơ bản như “Hội nhập theo chiều ngang” và “Khả năng trong thời gian thực” phải được đảm bảo. Điều này cũng áp dụng cho ngành công nghiệp 4.0. Do đó, hệ thống MES đã đóng một vai trò thiết yếu trong việc thực hiện công nghiệp 4.0.
Hiện trạng
Các cuộc đánh giá thị trường MES hiện tại cho thấy thị trường khá đa dạng nhưng chỉ có một vài hệ thống đáp ứng các yêu cầu của hướng dẫn VDI 5600. Nhiều hệ thống đã triển khai khả năng trực tuyến nhưng phải hy sinh trong phạm vi chức năng và tích hợp theo chiều ngang. Nhiều nhà cung cấp chỉ có một phần nhiệm vụ và phải bổ sung các chức năng khác bằng các sản phẩm bên ngoài từ các đối tác. Ngày càng có nhiều nhà cung cấp mở rộng danh mục các chức năng của mình để kiểm chứng sự liên quan của VDI 5600. Tránh các giao diện, là một yêu cầu thiết yếu cho hội nhập theo chiều ngang, thông thường không được bao gồm bằng cách tăng số lượng các chức năng. MES HYDRA của MDPV cho thấy rằng có thể có tích hợp ngang với đầy đủ các chức năng.
Hệ thống MES rất phong phú nhưng đa dạng về các chức năng và sự hội nhập theo chiều ngang hoàn chỉnh chỉ được cung cấp với một vài hệ thống – HYDRA của MPDV là một trong số đó (nguồn: MPDV).
“Mọi thứ dưới một mái nhà”: Hội nhập theo chiều ngang
Đối với Khái niệm Tương lai MES 4.0 “Hội nhập theo chiều ngang” đang kết nối tất cả các chức năng và dữ liệu qua chuỗi giá trị và bao gồm tất cả các nhiệm vụ của MES. Các đặc điểm cơ bản của hội nhập theo chiều ngang là tránh các giao diện và cấu trúc mô đun của một hệ thống tổng thể.
Nó cho thấy rằng trong bài đăng đặt hàng tại nơi làm việc (BDE) cũng như kiểm tra chất lượng (CAQ) được thực hiện trong cùng một nhà ga tầng thu gom. Lý tưởng nhất là cả hai chức năng được trình bày trong các hộp thoại tương tự. Điều này làm cho nó dễ dàng hơn cho các nhà điều hành như mô-đun chức năng trên cùng một cơ sở. Các nhà khai thác tiết kiệm thời gian vì không có cần phải đi đến một trạm kiểm tra cụ thể.
Nó cũng làm cho nó đơn giản hơn cho việc quản lý của một hệ thống MES nếu các mô-đun đến từ một nhà phần mềm. Điều này đặc biệt minh họa khi phần mềm được duy trì và rất quan trọng đối với việc quản lý vòng đời. Thông thường, sử dụng các hệ thống phần mềm phức tạp không chỉ cập nhật nhỏ và sửa lỗi thường xuyên xảy ra mà còn phát hành và thay đổi phiên bản. Do đó phần mềm cốt lõi thay đổi cũng được thực hiện. Một hệ thống tích hợp theo chiều ngang có thể được sử dụng sau khi một phiên bản thay đổi ngay lập tức khi các mô đun và các chức năng được liên kết. Điều này có nghĩa là khách hàng có thời gian và chi phí tiết kiệm.
Tích hợp theo chiều ngang là một yêu cầu đối với cấu trúc mô đun của giải pháp MES. Điều đó giúp giảm bớt sự giới thiệu tiếp theo của hệ thống, điều này rất quan trọng đối với các công ty cỡ trung bình. Người dùng cũng có thể tự quyết định xem chức năng nào là đủ cho trường hợp ứng dụng của họ và có thể sắp xếp lựa chọn của họ theo yêu cầu của họ. Phần mềm có thể được mở rộng bất cứ lúc nào. Bất kể quy trình sản xuất nào do MES trình bày ở bất kỳ nền văn hoá hay quốc gia nào, giải pháp MES tích hợp theo chiều ngang đáp ứng tất cả các yêu cầu.
Mặc dù thực tế, một số nhà cung cấp chiến dịch với “Công nghiệp 4,0 tuân thủ” sản phẩm. Nếu dự kiến sử dụng hệ thống trong dài hạn, tích hợp ngang là cần thiết.
Dữ liệu khai thác thêm: Tương quan đánh giá
Đặc biệt phù hợp với ngành công nghiệp 4.0 là các hệ thống, kết hợp quản lý tích hợp, có thể xử lý và đánh giá dữ liệu trên tất cả các khu vực. Môi trường sản xuất phức tạp hơn là đánh giá tương quan quan trọng hơn để theo dõi và vận hành quy trình một cách hiệu quả. Chỉ liên quan đến ngữ cảnh liên quan đến dữ liệu có thể cung cấp thông tin có giá trị và do đó kiến thức. Chỉ bằng cách thu thập kiến thức toàn diện, các quy trình có thể được tối ưu hóa. Điều này lần lượt là một yêu cầu quan trọng để duy trì sự cạnh tranh – đặc biệt là xem xét ngành công nghiệp 4.0.
Tích hợp quản lý dữ liệu – tất cả các dữ liệu thu thập được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu trung tâm (nguồn: MPDV).
Dưới đây là một số ví dụ từ cuộc sống thực:
Giữ chi phí năng lượng
Trong thời gian tăng chi phí năng lượng và các mô hình giảm chi phí phức tạp, các công ty sản xuất cần các công cụ để thu thập và đánh giá mức tiêu thụ năng lượng. Một MES tích hợp có thể tương quan dữ liệu năng lượng với các thông tin khác từ sản xuất, ví dụ như đơn đặt hàng được xử lý hoặc trạng thái máy. Ngay lập tức các bước sản xuất đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng hoặc máy hút sữa năng lượng được phát hiện. Lập kế hoạch tối ưu như tránh thời gian cao điểm là một trong những hoạt động chính. Để đạt được các yêu cầu giải pháp tích hợp, dữ liệu liên quan từ tất cả các khu vực phải được liên kết.
Mối tương quan tiêu dùng của HYDRA – để biết chính xác lượng năng lượng tiêu hao cùng với mọi thứ. (nguồn: MPDV)
Chất lượng do MES
Chất lượng sản phẩm cũng rất quan trọng trong thời đại công nghiệp 4.0. Bằng cách sử dụng một kế hoạch kiểm tra MES tích hợp có thể được tạo ra đồng thời với đơn đặt hàng sản xuất. Khi đăng nhập đơn đặt hàng tại nhà ga tầng của nhà máy, lệnh thanh tra tương đương sẽ được cung cấp ngay lập tức. Sau một khoảng thời gian xác định (dựa trên thời gian hoặc theo chu kỳ), các cuộc kiểm tra thích hợp được tự động xác định và hiển thị trên thiết bị đầu cuối của cửa hàng. Tự động thu thập số lượng và tình trạng máy có thể được đánh giá. Để tăng cường tự động hóa việc kiểm tra chất lượng, có thể sử dụng dữ liệu quy trình thu thập được (ví dụ: nhiệt độ, áp suất, vận tốc dòng chảy, vv) mà bây giờ đã có nếu máy được nối. Do đó, mức chất lượng cải thiện.
Thu thập và quản lý chất lượng sản phẩm tại nhà máy trong một hệ thống điều khiển trực tiếp kiểm tra tại máy với HYDRA (nguồn: MPDV).
Bảo dưỡng phòng ngừa
Một giải pháp MES quản lý tất cả các nguồn lực sản xuất trong một hệ thống có chứa các máy móc ngoài công cụ và các thiết bị hỗ trợ sản xuất khác. Một cơ sở dữ liệu chung có thể lập kế hoạch và đánh giá tất cả các nguồn lực trong tất cả các lĩnh vực. Lập kế hoạch đặt hàng tại cửa hàng, ngay lập tức rõ ràng là các công cụ nào có sẵn hoặc nếu công cụ cần được bảo trì trong thời gian sử dụng. Bộ sưu tập trung tâm của các chu kỳ và thời gian sử dụng cho phép bảo trì định hướng và nhu cầu. Do đó, việc sử dụng các dụng cụ tăng lên và thời gian nhàn rỗi giảm đi.
Từ Lập kế hoạch Để Kiểm soát
Các hệ thống, được tổ chức theo cách phân cấp như yêu cầu cho Công nghiệp 4.0, yêu cầu các tiêu chuẩn và quy hoạch một mức độ nhất định hoặc kiểm soát. Kết nối trực tiếp tới tầng cửa hàng cho phép chuyển từ kế hoạch thực sự sang việc kiểm soát sản xuất chính xác chính xác. Các sự kiện không lường trước được phát hiện ngay lập tức và các nhân viên có trách nhiệm của nhân viên có thể phản ứng trong thời gian thực. Nếu một máy bị hỏng, mô-đun lập kế hoạch đồ hoạ trong hệ thống MES sẽ kiểm tra xem có những lựa chọn thay thế hay không và nó ảnh hưởng thế nào tới các đơn hàng. Giải pháp MES tích hợp hoàn toàn có thể, ngoại trừ kế hoạch sẵn có của các công cụ và máy móc, cũng có các khoản trợ cấp cho các nguồn lực như nhân sự, cổ phiếu vật liệu và tiêu thụ năng lượng. Minh bạch đạt được với hệ thống bảo vệ khả năng phản ứng trong sản xuất.
Lập kế hoạch sàn hàng của HYDRA cung cấp cho bạn một kế hoạch và kiểm soát sản xuất đa chiều (nguồn: MPDV).
Triển vọng: Tương lai là ở đây
Viễn cảnh tương lai, minh họa bởi ngành công nghiệp 4.0, có vẻ hữu hình hơn với việc thực hiện Khái niệm Tương lai MES 4.0. Mạng lưới phát triển được trình bày bởi sự hội nhập theo chiều ngang của môi trường MES, lưu giữ dữ liệu trung tâm và sự chính xác của dữ liệu ngày càng trở nên tập trung vào sản xuất CNTT. Đổi mới kỹ thuật đảm bảo rằng những trở ngại không phải là không thể vượt qua và liên tục biến mất. Tiến bộ kỹ thuật là không thể ngăn cản được và do đó, số lượng các hệ thống tự điều chỉnh trong công việc đang tăng lên. Việc truy cập dữ liệu có liên quan không giới hạn là quan trọng hơn bao giờ hết.
Điều này chỉ ra rằng MES không chỉ phù hợp để hỗ trợ công nghiệp 4.0 mà còn là một yêu cầu cần thiết. Cũng cần thiết cho MES tuân theo hướng dẫn VDI 5600 – hoàn toàn. Hãy nhớ rằng không phải mọi hệ thống được cung cấp trên thị trường đều xứng đáng được gọi là MES.
Nguồn:Tạp chí Equipment news
