Integrace OT na MES s Industrial Edge a Opcenter

Stáhnout podrobnou architekturu PDF

Stáhnout podrobnosti o architektuře

Úroveň oboru: Industrial Edge jako základ OT

Zařízení Industrial Edge se nacházejí přímo v dílně a připojují se k PLC, pohonům, robotům a jakémukoli jinému automatizačnímu zařízení pomocí předkonfigurovaných konektorů pro PROFINET, S7, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus TCP a další. Knihovna konektorů odstraňuje většinu integračních prací, které tradičně zpomalují zavádění MES, a protože pokrývá zařízení od jakéhokoli dodavatele, hodí se do prostředí brownfieldu bez nutnosti výměny hardwaru.

Sada místních aplikací běží vedle konektorů na stejném zařízení:

• WinCC Unified pro vizualizaci operátorů a HMI
• Virtuální PLC a LiveTwin pro řízení a simulaci
• AI Inference Server pro strojové učení na zařízení (detekce defektů, detekce anomálií, prediktivní údržba)
• Energy Manager a Performance Insight pro provozní klíčové ukazatele výkonnosti, jako je spotřeba energie a OEE
• Industrial Information Hub, který poskytuje jednotný sémantický datový model, takže nezpracované značky PLC jsou mapovány na smysluplné, konzistentně pojmenované datové objekty před opuštěním okraje
• OPC Router pro vyhrazené směrování vázané na MES v případě potřeby
• Mendix on Edge pro uživatelské rozhraní operátorů založené na rolích, které pokrývají okraj i MES

Databus, založený na MQTT, propojuje tyto aplikace navzájem na zařízení a poskytuje páteř publikování a předplatného pro komunikaci řízenou událostmi až po integrační vrstvu MES.

Tovární úroveň: integrační vrstva Edge-to-MES

Toto je vrstva, kde většina integračních projektů uspěje nebo selže. Dvě komponenty Opcenter zvládají hranici mezi Industrial Edge a MES a jsou navrženy tak, aby spolupracovaly spíše než jako alternativy. Každý z nich zpracovává zásadně odlišnou třídu dat.

Opcenter connect MOM: směrování událostí a transakcí

Connect MOM je univerzální integrační rámec vyladěný pro případy použití MOM. Jeho úkolem je přesouvat diskrétní zprávy mezi systémy, transformovat je po cestě a zaručit doručení, i když jsou koncové body dočasně nedostupné. Použijte Connect MOM pro:

• Události a transakce v dílně: dokončení stanic, šrotové události, uvolňování šarží, změny, genealogické záznamy
• Výsledky aplikace Edge: výstupy odvozování AI (klasifikace vad, anomálie, předpokládané poruchy), odečty spotřeby energie z Energy Manager, data OEE z Performance Insight
• Obousměrná integrace ERP: příjem pracovních objednávek a BOM od SAP, odesílání potvrzení a pohybu zboží zpět
• Všechna data, která potřebují k dosažení více cílů: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, datové jezero nebo externí systém
• Ukládání a předávání vyrovnávací paměti: Připojení MOM ukládá zprávy do fronty a přehrává je, pokud je Opcenter nebo síť dočasně nedostupné

Connect MOM podporuje REST, MQTT, OPC UA a souborové adaptéry a je nasazen s podporou vysoké dostupnosti. Je to integrační centrum pro vše, co je spíše ve tvaru události nebo transakce než ve tvaru štítku.

Základ pro provádění Opcenter Automation Gateway: vazba parametrů v procesu

Automatizační brána žije spíše uvnitř Opcenter Execution než vedle ní. Jeho úloha je úzká, ale vysoce hodnotná: váže specifické uzly OPC UA (značky PLC) na pole pro sběr dat o aktivních operacích zakázek, takže měření v procesu jsou zachycena automaticky za běhu, místo aby byla zadávána operátory.

Použijte bránu Automation Gateway (k dispozici pro Opcenter Execution Foundation) pro:

• Zachycení měření během procesu přímo z automatizační vrstvy: rozměry, točivé momenty, teploty, doby vytvrzování, tlaky, sériová čísla odečtená z kamerových systémů
• Eliminace ručního zadávání údajů obsluhy do formulářů pro sběr dat MES
• Propojení parametrů stroje s konkrétními operacemi zakázky, takže hodnoty jsou automaticky razítkovány proti správnému výrobnímu kontextu

Brána není obecným integračním nástrojem. Podporuje OPC UA pro vazbu živých značek, přímá volání REST API a Remote Interop Connector (RIC) pro další vzory připojení. Pracuje na živých hodnotách během aktivních operací a zapisuje se do modelu sběru dat Opcenter Execution.

Proč jsou oba nasazeny společně

Realistické nasazení používá oba paralelně, protože řeší různé problémy. Zvažte montážní linku čerpadla:

• Pracovní objednávka přichází ze SAP přes Connect MOM (REST nebo iDoc adaptér)
• Opcenter odešle objednávku do momentové stanice. Při spuštění kroku obsluha načte Automation Gateway hodnotu točivého momentu a sériové číslo z PLC přes OPC UA a automaticky je zapíše do formuláře pro sběr dat o této operaci
• Když jednotka dokončí stanici, událost dokončení s genealogickými a měřicími daty proudí zpět přes Connect MOM do SAP a do Opcenter Intelligence
• Mezitím AI Inference Server označuje vibrační anomálii. Tento výsledek je publikován do Databusu, vyzvednut společností Connect MOM přes MQTT a doručen do Opcenter Quality jako transakce nesouladu

Bez brány operátoři píší měření. Bez Connect MOM neexistuje žádná čistá cesta pro události, výsledky AI, toky ERP nebo směrování s více cíli.

IT a podniková úroveň: portfolio Opcenter MOM

Jakmile se data dostanou do Opcentra prostřednictvím kterékoli cesty integrace, modulární portfolio MOM organizuje produkci v celém podniku:

• Opcenter Execution (diskrétní, procesní, farmaceutický, elektronický, polovodičový): Provádění výroby

Pracovní objednávky, kusovníky, recepty, směrování, potvrzení a sledovatelnost v celém životním cyklu výroby

• Opcenter Quality: Řízení kvality

Inspection plány, SPC, manipulace s neshodami a pracovní postupy CAPA. Odvození umělé inteligence je výsledkem hraničního přechodu, protože neshody nebo kvalita přetrvávají

• Opcenter APS: Plánování a plánování výroby

Plánování s konečnou kapacitou napříč zdroji, materiály a časem. Předpokládané poruchy z edge AI mohou vyvolat přeoptimalizaci plánu zde

• Opcenter Intelligence: Inteligence podnikové výroby

Řídicí panely výroby, vykazování KPI a analýza hlavních příčin napájená kontextualizovanými daty z edge a MES

• Mendix: Vrstva uživatelského rozhraní s nízkým kódem

Operátorská rozhraní založená na rolích, která mohou pokrývat systém MES i edge bez nutnosti vlastního vývoje pro každý dotykový bod

Správa životního cyklu napříč zásobníkem

Industrial Edge Management (Virtual, Pro nebo Cloud) a Industrial Edge Hub poskytují jediné místo pro nasazení aplikací, push aktualizací, sledování stavu zařízení a správu modelů umělé inteligence na všech pracovištích. To zahrnuje nasazení aktualizovaných inferenčních modelů na AI Inference Server na zařízeních ve vzdálených lokalitách bez nutnosti zásahu na místě. Na straně MES spravuje správa Opcenter konfiguraci, uživatelské role, životní cyklus adaptéru a správu adaptéru Opcenter Connect MOM. Dohromady to dává OT a IT týmům sdílený provozní model, aniž by obě strany nutily vzdát se kontroly nad vlastní doménou.