|
Технический учебный макет используется для изучения комплекса технологий «Индустрия 4.0» в школах, колледжах и вузах, а также для исследований, обучения и развития в технологических компаниях и IT-подразделениях.
Комплексный макет демонстрирует технологические процессы современного производственного бизнеса:
- Приёмка сырья
- Хранение
- Размещение нового заказа клиентом
- Производство
- Контроль качества
- Отгрузка заказа клиенту
Макет состоит из нескольких технологических модулей, среди которых:
- Участок загрузки материалов и выгрузки готовых заказов
- Участок хранения
- Роботизированный внутренний материальный транспорт
- Участок термической обработки
- Участок механической обработки
- Участок сортировки
- Станция мониторинга окружающей среды
- Система видео-наблюдения
Технологический процесс
Заготовки изделий поступают на склад через участок загрузки, где выполняется идентификация цвета и загрузка исходных параметров во встроенную NFC-метку. После размещения заказа заготовки проходят через соответствующие заводские модули, причем в пользовательском интерфейсе сразу же отображается текущее состояние производства. Станция измерения параметров окружающей среды передает на сервер текущие значения температуры, влажности, давления и качества воздуха. Управляемая видео-камера может использоваться для удаленного технического обслуживания через Интернет.
Движение отдельных деталей отслеживается с помощью NFC (Near Field Communication): каждой детали присваивается уникальный идентификационный номер (ID). Это позволяет проследить и увидеть текущее состояние заготовок в процессе обработки.
Система управления
Система управления состоит из шести контроллеров TXT, объединенных в локальную беспроводную сеть WiFI. Для обмена данными используется открытый протокол MQTT, который позволяет передавать данные в виде сообщений между устройствами.
Управляющие программы написаны на языке C++ и предварительно загружены в контроллеры. Соответствующая библиотека C++ и API опубликованы на Github: https://github.com/fischertechnik. Библиотеку можно использоваться для разработки собственных алгоритмов управления.
Панель управления в облачном сервисе
Пользовательский интерфейс для мониторинга и управления реализован в виде web-приложения в облачном сервисе fischertechnik. Связь с сервисом устанавливается через маршрутизатор Wi-Fi, входящий в комплект поставки и интегрированный в учебный макет. Мы рекомендуем использовать веб-браузеры Chrome или Firefox. Облако можно использовать через личный доступ, который создается один раз (www.fischertechnik-cloud.com). Облачные серверы расположены в Германии и обеспечивают соблюдение строгих европейских требований к хранению данных. Персональные данные защищены в учетной записи с парольным доступом, которая использует чрезвычайно безопасный промышленный стандарт "OAuth2". Все данные, отправляемые в облако, передаются в зашифрованном виде с использованием технологии SSL.
Для доступа к облачному сервису можно использовать мобильные устройства, такие как планшеты и смартфоны, а также ноутбук или ПК. Это позволяет отображать платформы с трех разных интерфейсов: клиент, поставщик, производство. В интерфейсе клиента отображается интерфейс интернет-магазина с корзиной для покупок, где можно заказать заготовку и отследить текущий статус заказа. Процесс заказа сырья отображается в интерфейсе поставщика. Состояние производства, производственный процесс, запасы, значения NFC/RFID и датчиков можно найти в производственном интерфейсе. Кроме того, отсюда можно управлять камерой, которой контролируется производственная линия. Все эти функции активируются и используются через меню.
Если в процессе производства возникает неисправность, то она подтверждается кнопкой после устранения причины и продолжения производства. Отдельные этапы изготовления визуально упрощаются с помощью подключенных узлов и представляются в интерфейсе производства. Текущий активный производственный модуль подсвечивается зеленым или красным цветом, когда соответствующий этап процесса обрабатывается в реальном времени или возникает ошибка в ожидании исправления. Каждая деталь имеет свой идентификатор, таким образом система отображает следующие данные: состояние, цвет и метку времени от доставки до отправки. Камера также управляется через пользовательский интерфейс, здесь же можно просмотреть считанные значения датчика окружающей среды.
Панель управления Node-RED
Если по каким-либо причинам в месте размещения учебного макета отсутствует доступ к облачному сервису, то в качестве альтернативного решения для реализации пользовательского интерфейса можно использовать локальный компьютер и панель управления на базе opensource web-платформы Node-RED. Исходные коды проекта для Node-RED и инструкции находятся в репозитарии на Github.
Внимание!
Для питания макета нужны блоки питания 9В 2.5А 3 шт., которые можно приобрести отдельно. Блоки питания в комплект не входят!
Дополнительные материалы
|
