Ολοκλήρωση OT σε MES με το Industrial Edge και το Opcenter

Κατεβάστε λεπτομερή αρχιτεκτονική PDF

Λήψη λεπτομερειών αρχιτεκτονικής

Επίπεδο πεδίου: Το Industrial Edge ως το θεμέλιο OT

Οι συσκευές Industrial Edge βρίσκονται απευθείας στο εργαστήριο και συνδέονται με PLC, μονάδες δίσκου, ρομπότ και οποιονδήποτε άλλο εξοπλισμό αυτοματισμού χρησιμοποιώντας προδιαμορφωμένους συνδέσμους για PROFINET, S7, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus TCP και άλλα. Η βιβλιοθήκη συνδετήρων αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας ενοποίησης που παραδοσιακά επιβραδύνει την ανάπτυξη MES και επειδή καλύπτει εξοπλισμό από οποιονδήποτε προμηθευτή, ταιριάζει σε περιβάλλοντα brownfield χωρίς να απαιτείται αντικατάσταση υλικού.

Ένα σύνολο τοπικών εφαρμογών εκτελείται παράλληλα με τις υποδοχές στην ίδια συσκευή:

• Unified WinCC για οπτικοποίηση χειριστή και HMI
• Εικονικό PLC και LiveTwin για έλεγχο και προσομοίωση
• AI Inference Server για μηχανική μάθηση στη συσκευή (ανίχνευση ελαττωμάτων, ανίχνευση ανωμαλιών, προγνωστική συντήρηση)
• Energy Manager και Performance Insight για λειτουργικούς δείκτες απόδοσης, όπως η κατανάλωση ενέργειας και το OEE
• Industrial Information Hub, το οποίο παρέχει ένα ενοποιημένο μοντέλο σημασιολογικών δεδομένων, έτσι ώστε οι ακατέργαστες ετικέτες PLC να αντιστοιχίζονται σε σημαντικά, σταθερά ονομασμένα αντικείμενα δεδομένων πριν φύγουν από την άκρη
• Router OPC για αποκλειστική δρομολόγηση συνδεδεμένη με το MES όταν χρειάζεται
• Mendix on Edge για UI χειριστή που βασίζονται σε ρόλους που καλύπτουν τόσο την άκρη όσο και το MES

Το Databus, βασισμένο στο MQTT, συνδέει αυτές τις εφαρμογές μεταξύ τους στη συσκευή και παρέχει τη ραχοκοκαλιά δημοσίευσης-συνδρομής για επικοινωνία βάσει συμβάντων μέχρι το επίπεδο ολοκλήρωσης MES.

Εργοστασιακό επίπεδο: το επίπεδο ολοκλήρωσης Edge-to-MES

Αυτό είναι το επίπεδο όπου τα περισσότερα έργα ολοκλήρωσης επιτυγχάνουν ή αποτυγχάνουν. Δύο εξαρτήματα Opcenter χειρίζονται το όριο μεταξύ Industrial Edge και MES και έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν μαζί και όχι ως εναλλακτικές λύσεις. Ο καθένας χειρίζεται μια θεμελιωδώς διαφορετική κατηγορία δεδομένων.

Opcenter connect MOM: δρομολόγηση συμβάντων και συναλλαγών

Το Connect MOM είναι ένα πλαίσιο ενσωμάτωσης γενικού σκοπού συντονισμένο για περιπτώσεις χρήσης MOM. Η δουλειά του είναι να μετακινεί διακριτά μηνύματα μεταξύ συστημάτων, να τα μεταμορφώνει στην πορεία και να εγγυάται την παράδοση ακόμη και όταν τα τελικά σημεία είναι προσωρινά μη διαθέσιμα. Χρησιμοποιήστε το Connect MOM για:

• Εκδηλώσεις και συναλλαγές στο εργαστήριο: ολοκληρώσεις σταθμών, γεγονότα απορριμμάτων, κυκλοφορίες παρτίδων, μεταβάσεις, αρχεία γενεαλογίας
• Αποτελέσματα εφαρμογών Edge: Έξοδοι συμπερασμάτων τεχνητής νοημοσύνης (ταξινομήσεις ελαττωμάτων, συμβάντα ανωμαλιών, προβλεπόμενες βλάβες), μετρήσεις κατανάλωσης ενέργειας από το Energy Manager, δεδομένα OEE από το Performance Insight
• Αμφίδρομη ενσωμάτωση ERP: λήψη εντολών εργασίας και BOM από τη SAP, αποστολή επιβεβαιώσεων και μετακινήσεων αγαθών πίσω
• Οποιαδήποτε δεδομένα χρειάζονται για να φτάσουν σε πολλούς προορισμούς: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, λίμνη δεδομένων ή εξωτερικό σύστημα
• Αποθήκευση και προώθηση προσωρινής αποθήκευσης: Σύνδεση μηνυμάτων ουρών MOM και αναπαραγωγή τους εάν το Opcenter ή το δίκτυο δεν είναι προσωρινά διαθέσιμα

Το Connect MOM υποστηρίζει REST, MQTT, OPC UA και προσαρμογείς που βασίζονται σε αρχεία και αναπτύσσεται με υποστήριξη υψηλής διαθεσιμότητας. Είναι ο κόμβος ενσωμάτωσης για οτιδήποτε έχει σχήμα συμβάντος ή σε σχήμα συναλλαγής και όχι σε σχήμα ετικέτας.

Πύλη αυτοματισμού βάσης εκτέλεσης Opcenter: δέσμευση παραμέτρων κατά τη διαδικασία

Η Πύλη Αυτοματισμού ζει μέσα στο Opcenter Execution και όχι δίπλα του. Η δουλειά του είναι στενή αλλά υψηλής αξίας: δεσμεύει συγκεκριμένους κόμβους OPC UA (ετικέτες PLC) σε πεδία συλλογής δεδομένων σε ενεργές λειτουργίες εντολών εργασίας, έτσι ώστε οι μετρήσεις κατά τη διαδικασία να καταγράφονται αυτόματα κατά τον χρόνο εκτέλεσης αντί να πληκτρολογούνται από χειριστές.

Χρησιμοποιήστε την Πύλη Αυτοματισμού (διαθέσιμη για το Ίδρυμα Εκτέλεσης Opcenter) για:

• Καταγραφή μετρήσεων κατά τη διαδικασία απευθείας από το στρώμα αυτοματισμού: διαστάσεις, ροπές, θερμοκρασίες, χρόνοι θεραπείας, πιέσεις, σειριακοί αριθμοί που διαβάζονται από συστήματα όρασης
• Εξάλειψη της μη αυτόματης εισαγωγής δεδομένων χειριστή σε φόρμες συλλογής δεδομένων MES
• Σύνδεση παραμέτρων μηχανήματος με συγκεκριμένες λειτουργίες εντολής εργασίας, ώστε οι τιμές να σφραγίζονται αυτόματα στο σωστό πλαίσιο παραγωγής

Η πύλη δεν είναι ένα γενικό εργαλείο ολοκλήρωσης. Υποστηρίζει OPC UA για σύνδεση ζωντανών ετικετών, άμεσες κλήσεις REST API και το Remote Interop Connector (RIC) για πρόσθετα μοτίβα συνδεσιμότητας. Λειτουργεί σε ζωντανές τιμές κατά τη διάρκεια ενεργών λειτουργιών και γράφει στο μοντέλο συλλογής δεδομένων του Opcenter Execution.

Γιατί και οι δύο αναπτύσσονται μαζί

Μια ρεαλιστική ανάπτυξη χρησιμοποιεί και τα δύο παράλληλα επειδή χειρίζονται διαφορετικά προβλήματα. Εξετάστε μια γραμμή συναρμολόγησης αντλίας:

• Μια εντολή εργασίας φτάνει από τη SAP μέσω του Connect MOM (προσαρμογέας REST ή iDoc)
• Το Opcenter αποστέλλει την παραγγελία σε σταθμό ροπής. Καθώς ο χειριστής εκτελεί το βήμα, η πύλη αυτοματισμού διαβάζει την τιμή ροπής και τον σειριακό αριθμό από το PLC μέσω OPC UA και τα εγγράφει αυτόματα στη φόρμα συλλογής δεδομένων για αυτήν τη λειτουργία
• Όταν η μονάδα ολοκληρώσει τον σταθμό, ένα συμβάν ολοκλήρωσης με δεδομένα γενεαλογίας και μέτρησης ρέει πίσω μέσω του Connect MOM στο SAP και στο Opcenter Intelligence
• Εν τω μεταξύ, ο διακομιστής συμπερασμάτων AI επισημαίνει μια ανωμαλία δόνησης. Το αποτέλεσμα αυτό δημοσιεύεται στο Databus, παραλαμβάνεται από το Connect MOM μέσω MQTT και παραδίδεται στο Opcenter Quality ως συναλλαγή μη συμμόρφωσης

Χωρίς την πύλη, οι χειριστές πληκτρολογούν μετρήσεις. Χωρίς το Connect MOM, δεν υπάρχει καθαρή διαδρομή για συμβάντα, αποτελέσματα AI, ροές ERP ή δρομολόγηση πολλαπλών προορισμών.

Πληροφορική και επιχειρηματικό επίπεδο: το χαρτοφυλάκιο Opcenter MOM

Μόλις τα δεδομένα φτάσουν στο Opcenter μέσω οποιασδήποτε διαδρομής ενοποίησης, το αρθρωτό χαρτοφυλάκιο MOM ενορχηστρώνει την παραγωγή σε όλη την επιχείρηση:

• Εκτέλεση Opcenter (Διακριτή, Διαδικασία, Φαρμακευτική, Ηλεκτρονική, Ημιαγωγός): Εκτέλεση κατασκευής

Παραγγελίες εργασίας, BOM, συνταγές, δρομολόγηση, επιβεβαιώσεις και ιχνηλασιμότητα σε όλο τον κύκλο ζωής της παραγωγής

• Ποιότητα Opcenter: Διαχείριση ποιότητας

Σχέδια επιθεώρησης, SPC, χειρισμός μη συμμόρφωσης και ροές εργασίας CAPA. Τα συμπεράσματα της τεχνητής νοημοσύνης προκύπτουν από την αιχμή της προσγείωσης εδώ καθώς ισχύουν οι μη συμμόρφωση ή η ποιότητα

• Opcenter APS: Σχεδιασμός και προγραμματισμός παραγωγής

Προγραμματισμός περιορισμένης χωρητικότητας μεταξύ πόρων, υλικών και χρόνου. Οι προβλεπόμενες αποτυχίες από το edge AI μπορούν να προκαλέσουν εκ νέου βελτιστοποίηση του χρονοδιαγράμματος εδώ

• Opcenter Intelligence: Επιχειρηματική κατασκευαστική νοημοσύνη

Πίνακες ελέγχου παραγωγής, αναφορές KPI και ανάλυση βασικών αιτιών που τροφοδοτούνται από δεδομένα προσαρμοσμένα στο πλαίσιο από την άκρη και το MES

• Μεντίξ: Επίπεδο διεπαφής χρήστη χαμηλού κώδικα

Διεπαφές χειριστή βάσει ρόλων που μπορούν να καλύπτουν τόσο το MES όσο και το edge χωρίς να απαιτείται προσαρμοσμένη ανάπτυξη για κάθε σημείο επαφής

Διαχείριση κύκλου ζωής σε ολόκληρη τη στοίβα

Η Διαχείριση Industrial Edge (Virtual, Pro ή Cloud) και το Industrial Edge Hub παρέχουν ένα ενιαίο μέρος για την ανάπτυξη εφαρμογών, την προώθηση ενημερώσεων, την παρακολούθηση της υγείας των συσκευών και τη διαχείριση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης σε όλες τις τοποθεσίες. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενημερωμένων μοντέλων συμπερασμάτων στον διακομιστή συμπερασμάτων AI σε συσκευές σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, χωρίς να απαιτείται επιτόπια παρέμβαση. Από την πλευρά MES, η διαχείριση Opcenter χειρίζεται τη διαμόρφωση, τους ρόλους χρήστη, τον κύκλο ζωής του προσαρμογέα και τη διαχείριση προσαρμογέα Opcenter Connect MOM. Σε συνδυασμό, αυτό δίνει στις ομάδες OT και IT ένα κοινό λειτουργικό μοντέλο χωρίς να αναγκάζει καμία πλευρά να εγκαταλείψει τον έλεγχο του δικού τους τομέα.