איי.איי.או.טי -IIOT

פורצה סיליקון (Forza Silicon), חטיבה של AMETEK ומפתחת מובילה של חיישני תמונה מתקדמים ומעגלים משולבים עם אותות מעורבים עבור יישומי דימות, הסתייעה לאחרונה בשירותי הייצור המשולבים שלה, IPS, על מנת לאפשר ייצור של חיישני תמונה מהירים המשתמשים בטכנולוגיית תאורה אחורית BSI.

חברת 3D אנג'נירינג מציעה פלטפורמה משולבת לאיסוף נתונים אשר כוללת חיישנים, מצלמות MIPI CSI-2 ואת פלטפורמת TDA4x של טקסס אינסטרומנטס (Texas Instruments). ייחודיותה של המערכת היא ביכולת לאסוף נתונים ממגוון מקורות באופן סימולטני וסינכרוני.

אחת המטרות של Industry 4.0 ושל האינטרנט התעשייתי של הדברים (IIoT), היא עיצוב והרכבת מוצרים בודדים בהתאם לדרישות הלקוח, כלומר עם רמת אוטומציה גבוהה ככל האפשר. לשם כך יש צורך בגמישות שאינה מאפיינת את הייצור המסורתי שהחל בעידן הפורדיזם, על פי עיקרון המסוע.

בפלטפורמה האדפטיבית של Prolynk, ניתן להגדיר ולשלב מכונות ייצור ותחנות הרכבה עם גמישות מוחלטת. החלקים נעים בנפרד מתחנה לתחנה, במעין מיני-מונית, מה שמכונה AGV - כלי רכב מודרך אוטומטית  (Automated Guided vehicle). חברת FAULHABER מספקת את טכנולוגיית ההנעה עבור המוניות האוטומטיות הללו.

פלטפורמה העשויה ממודולים סטנדרטיים, שטוחה כשולחן, משמשת כבסיס הפיזי של המערכת. היא מורכבת מלוחות סטנדרטיים וניתן לעצב אותה באופן חופשי, בהתאם לגודל ולצורה. לוחות מתכת פשוטים יוצרים את יחידת הבסיס ומשמשים כמשטחי שינוע. פתח תחתון משמש לביצוע עיבוד גם מלמטה.

ה-AGV של פרולינק מוצעים בשני גדלים:325x230  או450x350  מילימטר. המשקל המקסימלי שהם יכולים לשאת נע בין 35-5 קילוגרמים, תלוי במודל. הפתח במרכז מבטיח את בטיחות המרכיב שנמצא בתהליך העיבוד. בקרי תנועה מסוג MC 5004 P ומקודדים מסדרת IE3-1024 של פולהבר משחקים תפקיד חשוב. הם מזהים את הסיבוב של המנוע מסדרת BX4 שמשמש את לוח האם של פרולינק בחישוב הזווית של ה-AGV ובניהול את בקרת התנועה.

שוק המִרְשֶׁתֶת התעשייתית של הדברים (להלן: המת"ד) צפוי לגדול ב-24% עד 2023 (CAGR) ואין ספק שבעתיד יידרשו רשתות תעשייתיות להעביר כמויות גדולות של נתונים בין מכשירים מחוברים, או לאסוף נתונים ממכשירים מרוחקים. עם התגברות הדרישות שבאופק, המוכנות של המפעל לעתיד המרשתות התעשייתיות תכריע לגבי יכולתו לעמוד באתגרים החדשים. חברת מוקסה (Moxa) הטייוואנית מתמחה בייצור ציוד ורכיבים לרישות תעשייתי, פרסמה כללי אצבע אחדים בנושא הטמעת המרשתת התעשייתית של הדברים המוכרת גם כ-IIOT.

אינטגרציה טובה יותר בתשתית אחדותית

כדי להכין את עצמנו לאתגרים עתידיים, עלינו להבטיח שנוכל לעצב מחדש את המרשתת שלנו במקרה שתנאי השוק יצריכו זאת. רישות עם רגישות לזמן Time-sensitive networking TSN)) הוא סט של תקנים חדשים שמוצג על ידי קבוצת המשימה IEEE 802.1 TSN כארגז כלים מתקדם. עם TSN ניתן להרכיב רשתות פתוחות, אחדותיות, עם טכנולוגיית אתרנט סטנדרטית בצורה שתאפשר גמישות בעתיד. כמו כן, מומלץ לבחור פתרונות שמוצעים על ידי שחקני המפתח בתחום ה-TSN שכן אלה מקיימים ביניהם אירועי תאימות למען הבטחת שימושיות המוצרים השונים.

שירותי ענן יספקו לכם גישה חלקה למכונות מכל מקום בעולם

שירותי ענן יכולים לחסוך זמן נסיעות ולצמצם עלויות של שליחת מהנדסים לאתרים מרוחקים. יתר על כן, כיום ניתן ליהנות משירותים מבוססי ענן ומגישה מרחוק בלי לתחזק שרתי ענן של החברה.

נושא מרכזי אחד שחיוני לבחון היטב הוא סכמת הרישיון של שרת הענן. ראשית, עלויות נמוכות מדי עלולות להתבטא בחיבוריות מוגבלת שתהפוך את רכישת שירותי הענן לבלתי כלכלית. שנית, ייתכן שכדאי להביא בחשבון נפח פעילות של ההנהלה המרכזית כדי שניתן יהיה להגדיל את החיבורים בעתיד בצורה גמישה.

הדמיה של מצב הרשת לטובת מומחים של טכנולוגיה ביצועית ושל טכנולוגיית מידע

חיבורים מסועפים ברשת תעשייתית מגדילים את המורכבות, וכשמשהו משתבש הם עלולים להקשות על איתור שורשי הבעיה. ככל שהרישות התעשייתי מסתעף, עולה הצורך בהתקנה של תוכנה לניהול רשת. ייתכן שבעוד שלוש או חמש שנים ניהול רשתות תעשייתיות ממרכזי בקרה מקומיים לא יהיה מעשי, ולפיכך חשוב להשתמש בתוכנת ניהול רשת עם ממשק אינטגרטיבי כמו OPC AD, שמתחבר למערכת SCADA או RESTful APIs, שמתחבר לשירותי רשת חיצוניים. גם ממשק שיאפשר חיבור לתוכנה מגורם שלישי הוא קריטריון מפתח להבטחת גמישות עתידית.

הקמת תשתיות IIOT מצריכה ממשק ראוי לשמו בין החומרה (מַחְבָּרים, כבלים, חיישנים וכדומה) לבין התוכנה. את תשתיות האוטומציה ניתן לתאר בצורה של פירמידה המורכבת מכמה רמות: בדרגת האפס, בסיס הפירמידה, ישנם חיישנים ואקטואטורים לאיסוף וניטור נתוני ייצור ולביצוע פקודות. כאן ניתן למצוא את הכבל הנפוץ ביותר M12 A-coded. מספר הפינים נע בין שניים לשנים-עשר; בדרגה הראשונה מדובר בבקרה על המכשירים שבבסיס הפירמידה, המבצעים את המשימות עצמן. כאן המידע נאסף מכל החיישנים והאקטואטורים ומשאר המכשירים, ומתורגם למשימות ברות ביצוע. חיבורי פילדבס ואתרנט משמשים ברמה זאת; בדרגה השנייה מתקיים פיקוח ואיסוף מידע מהזרועות התפעוליות על ידי מערכת ניהול; בדרגה שלוש מערכת הניהול של המחשב מנטרת את תהליך הייצור כולו. ניהול תפעולי ברמת המפעל הכוללת ממשקים לתכנון כללי של הייצור; בדרגה ארבע, בראש הפירמידה של האוטומציה, יש את הענן המגלם את ההמרה הדיגיטלית של המפעל.

חשוב להשתמש במערכות הכבלים הנכונות לכל רמה בפירמידה. סופיה סבסטידו, מחברת TE Connectivity ויצרנית מובילה של כבלים תעשייתיים, נותנת דגשים אחדים לבחירת מערכת הכבלים הנכונה:

M12 A-coded: סדרת הכבלים הנפוצה ביותר שנמצאת כבר ברמת הבסיס של הפירמידה. בין 12-2 פינים. כבלים מסוג A-code מיועדים לחיישנים ולרובוטיקה, וגם למכונות ייצרו לציוד בתנאים של טמפרטורות חריגות.
B-code: תומכים בחיבורי פילדבוס וקיימים בצורה של שני פינים או חמישה. הם מרכיבים חיוניים בתעשיית 0.4 ב-IIOT ובמכשירי קצה נוספים שאינם זקוקים לרצועה רחבה, אך אמורים לאותת ולהפעיל בעת ובעונה אחת.
D-code: תומכים בפרוטוקולי אתרנט, שהופכת במהרה לטכנולוגיה המועדפת ליישומי בקרה תעשייתיים מורכבים, אשר עובדים על נתוני זמן אמת. כדי לתמוך בסוג זה של יישומים, יש לבחור בצמד D-code עם ארבעה פינים.
X-Code: תומך בחיבורי אתרנט במהירות של עד 10 GB, שהם הבחירה הכי נכונה כשצריך לאסוף מידע מדויק מאוד ובמהירות.
L-code: תוספת חדשה לסדרת ה-M12 אשר משמשת ליישומי הפעלה תעשייתיים.

אם אתם בעלים של מפעל פלסטיק בינוני - כזה שמספק פתרונות אריזה מכל מיני סוגים (בקבוקים, עטיפות או קופסאות),  כלומר, שהמפעל שלכם חולש על אפשרויות הייצור השונות בתחום הפלסטיק, וקו הייצור שלכם כולל הזרקת פלסטיק, אקסטרוזיית נשיפה והזרקת נשיפה - סביר להניח שפס הייצור שלכם מורכב ממכונות מודרניות, מותאמות לתקן אך גמישות ביותר, שרובן המכריע פותח במפעל עצמו. הבעיה שמולה אתם ניצבים היא היעדר נתוני מפתח מדויקים, שלפיהם תוכלו להעריך את ביצועי המכונות.

במקרה כזה, כדאי שתשמעו על הגרסה הפשוטה, מבוססת הרדיו של SmartMONITOR מתוצרת Werma לניטור מכונות ואיסוף נתונים. המערכת מאפשרת לכם לאתר פגמים וקטיעות בייצור, לנתח ולתעד אותם בקלות ובמהירות. כך מתקצר זמן התגובה שלהם, פוחת הצורך להשבית את המכונה - והתפוקה עולה.

מערכת SmartMONITOR מורכבת משני משדרי רדיו, מקלט רדיו ותוכנה. משדר הרדיו מתחבר למכונות בתדר 868 MHz ומשרד נתונים למקלט הרדיו שמשדר את הנתונים הלאה למאגר נתונים SQL מייקרוסופט. היתרון הגדול של אמצעי הניטור הזה הוא שהוא מחבר בין מכונות מסוגים, גדלים וגילאים שונים, כפי שנצפה למצוא במפעל ייצור רב-תחומי בן ארבעים שנה.

מערכת SmartMONITOR מגיעה גם עם "מגדל סיגנלים" שמאותת באמצעות האורות השונים על מצב המכונות בכל רגע נתון. אור ירוק מסמן שהמכונה בפעולה, אור צהוב מאותת על הבדלי טמפרטורה גדולים מדי, ואור אדום מסמן שהמכונה עצרה את פעולתה. 

סדרת אבנטיקס (Aventics) 652/653 ליחידות הכנת אוויר יכולים להשתלב עם סדרת חיישני הזרימה 2AF של אבנטיקס. הרחבת האפשרויות של הפתרון המשולב מספקת למפעילים תמונה ברורה יותר של צריכת אוויר במערכות הפנאומטיות לצד תובנות חשובות שיכולות לשפר משמעותית את הביצועיות הכוללת של המכונה.

חיישני הסדרה מספקים בקרת לחץ ואוויר נקי למכשירים פנאומטיים במורד תהליך הייצור ומציעים שיעורי זרימה גבוהים ומדידת טמפרטורות, ואילו חיישני 2AF מנטרים צריכת אוויר בזמן אמת. השתלבותם, שהתאפשרה כעת, מציעה למשתמשי הקצה מגוון רחב של מסננים, ווסתים ולובריקטורים.

היכולת לבצע ניתוח נתונים משולב מספקת התרעות שמאפשרות לצוות המפעילים לאתר בזמן שיבושים ותקלות כמו דליפות ולבצע תחזוקה מונעת בזמן. 

החיישנים מיועדים לעבודה בחלל סגור או פתוח, פועלים בטמפרטורות 40 עד 80 מעלות. ניתן לפרק את המכשיר בלי לנתק את הצינורות. המונה החזיתי קל לקריאה; וסת הזרימה האופציונלי יכול לבדוק גם זרימה הפוכה, ומאפשר למקם את הווסת בין השסתום לצילינדר.

על פי הסטטיסטיקות, עד 2025 יהיו בעולם יותר מ-75 מיליארד מכשירים מחוברים לרשת ה-IOT, ואלה ישמשו את האנושות במגוון רחב של תחומים. הענף הקמעונאי נתמך כבר היום על ידי טכנולוגיות שונות, ואולם השילוב בין מערכות חומרה ותוכנה חכמות שיהיו מחוברות ברשת IOT עתיד לחולל שיפורים בשני תחומים מרכזיים שרשתות הענק משקיעות בהם הון עצום: מוכנות תפעולית וחווית קנייה.

מרק פגולו (Marc Pegulu) סמנכ"ל מוצר ו-IOT בחברת סמטק (Semtech) אשר מספקת פתרונות IOT, מסביר את תפקיד ה-IOT לענף הקמעונאי בשנים הבאות. לדבריו, חליפת פתרונות מורכבת תאפשר לקמעונאים לנטר ולנהל אופרציות על גבי פלטפורמה יחידה, בין אם מדובר בזמינות המוצר ובין אם מדובר בנוחות הקנייה, כאשר המידע מסופק להם בזמן אמת. היכולת להגיב במהירות לשינויים נעשית יותר ויותר חשובה בענף הקמעונאות.

עם נסיגת המגפה הצרכנים חזרו לחנויות הפיזיות, ונראה שלא נס ליחה של חווית הקנייה בעולם האמיתי. כדי לייצר חווית קנייה מותאמת אישית ואינטראקטיבית, קמעונאים יכולים לפנות לתקשורת אפליקטיבית דרך הטלפון הנייד. באמצעות חיישני שמע מחוברים ל-IOT, קמעונאים יוכלו "לצותת" לקונים ולהוסיף מוצרים משלימים על בסיס שיחות של קונים עם המוכרים. חיישנים יוכלו לאותת למוכרים בחנות על מדפי תצוגה ריקים, על חוסרים במלאי ולחסוך בדרך זו עלויות תפעוליות.