OT-MES-integráció az Industrial Edge-vel és az Opcenter

Részletes architektúra PDF letöltése

Az architektúra részleteinek letöltése

Terepszint: Industrial Edge mint OT alapja

Az Industrial Edge peremberendezések közvetlenül a műhelyben helyezkednek el, és a PROFINET, S7, OPC UA, Ethernet/IP, Modbus TCP és mások előre konfigurált csatlakozóival csatlakoznak PLC-khez, meghajtókhoz, robotokhoz és bármely más automatizálási berendezéshez. A csatlakozókönyvtár eltávolítja az integrációs munka nagy részét, amely hagyományosan lelassítja a MES bevezetését, és mivel bármely gyártó berendezéseit lefedi, a barnamezekhez illeszkedik a hardvercserére anélkül, hogy szükség lenne a hardvercserére.

Egy sor helyi alkalmazás fut ugyanazon az eszköz csatlakozóival együtt:

• WinCC Unified az operátor megjelenítéséhez és a HMI-hez
• Virtuális PLC és LiveTwin vezérléshez és szimulációhoz
• AI következtetési kiszolgáló az eszközön belüli gépi tanuláshoz (hibák észlelése, rendellenességek észlelése, prediktív karbantartás)
• Energiagazdálkodó és teljesítménymutatás az operatív KPI-k, például az energiafogyasztás és az OEE
• Industrial Information Hub, amely egységes szemantikai adatmodellt biztosít, így a nyers PLC-címkék értelmes, következetesen elnevezett adatobjektumokhoz kerülnek leképezésre, mielőtt elhagyják a peremet
• OPC router dedikált MES-kötött útválasztáshoz szükség esetén
• Mendix on Edge szerepalapú üzemeltetői felhasználói felhasználói felületekhez, amelyek mind az élen, mind a MES-t érintik

Az MQTT-n alapuló Databus összekapcsolja ezeket az alkalmazásokat egymással az eszközön, és a közzétételi és előfizetési gerincet biztosít az eseményvezérelt kommunikációhoz a MES integrációs rétegig.

Gyári szint: az Edge-to-MES integrációs réteg

Ez az a réteg, ahol a legtöbb integrációs projekt sikeres vagy kudarcot vall. Két Opcenter komponens kezeli az Industrial Edge és a MES közötti határt, és ezeket úgy tervezték, hogy együttműködjenek, nem pedig alternatívaként. Mindegyik alapvetően eltérő adatosztályt kezel.

Opcenter connect MOM: esemény- és tranzakciók útválasztása

A Connect MOM egy általános célú integrációs keretrendszer, amely a MOM használati esetekre hangolt. Feladata, hogy diszkrét üzeneteket mozgasson a rendszerek között, átalakítsa azokat útközben, és garantálja a kézbesítést akkor is, ha a végpontok ideiglenesen nem érhetők el. Használja a Connect MOM funkciót a következőkhöz:

• Üzleti események és tranzakciók: állomások befejezése, törlőesemények, kötegkiadások, átváltások, genealógiai nyilvántartások
• Edge alkalmazás eredményei: AI következtetési kimenetek (hibaosztályozások, anomáliás események, előre jelzett hibák), energiafogyasztási értékek az Energy Manager-től Energy Manager OEE-adatok a Performance Insight szolgáltatásból
• Kétirányú ERP integráció: munkamegrendelések és BOM-ok fogadása az SAP-tól, visszaigazolások és árumozgatások visszaküldése
• Bármely adat, amelyhez több célállomás eléréséhez van szükség: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, adattó vagy külső rendszer
• Tárolás-továbbítás pufferelés: A MOM sorok üzeneteinek csatlakoztatása és visszajátszása azokat, ha az Opcenter vagy a hálózat ideiglenesen nem érhető el

A Connect MOM támogatja a REST, az MQTT, az OPC UA és a fájlalapú adaptereket, és nagy rendelkezésre állású támogatással van telepítve. Ez az integrációs központ minden számára, ami esemény alakú vagy tranzakció alakú, nem pedig címke alakú.

Opcenter végrehajtási alap Automation Gateway: folyamaton belüli paraméterkötés

Az Automation Gateway inkább az Opcenter Execution belsejében él, mint mellette. Feladata szűk, de nagy értékű: meghatározott OPC UA csomópontokat (PLC címkéket) köt az aktív munkamegrendelési műveletek adatgyűjtési mezőihez, így a folyamatban lévő méréseket futtatáskor automatikusan rögzítik, ahelyett, hogy az operátorok beírnák őket.

Az Automation Gateway (elérhető az Opcenter Execution Foundation számára) az alábbiakhoz használja:

• A folyamatban lévő mérések rögzítése közvetlenül az automatizálási rétegből: méretek, nyomatékok, hőmérsékletek, keményedési idők, nyomások, látórendszerekből leolvasott sorozatszámok
• Az üzemeltetői adatok kézi bevitelének megszüntetése a MES adatgyűjtő űrlapjai
• A gépparaméterek összekapcsolása az adott munkamegrendelési műveletekhez, így az értékek automatikusan a megfelelő gyártási környezetben vannak ellátva

A Gateway nem általános integrációs eszköz. Támogatja az OPC UA-t az élő címkekötéshez, a közvetlen REST API-hívásokhoz, a Remote Interop Connector (RIC) pedig a további csatlakozási mintákhoz. Az aktív műveletek során élő értékeken működik, és beírja az Opcenter Execution adatgyűjtési modelljét.

Miért telepítik mindkettőt együtt

A reális telepítés mindkettőt párhuzamosan használja, mert különböző problémákat kezel. Fontolja meg a szivattyú szerelősorát:

• Munkarendelés érkezik az SAP-ból a Connect MOM segítségével (REST vagy iDoc adapter)
• Az Opcenter egy nyomatékállomásra küldi a megrendelést. Ahogy az üzemeltető futtatja a lépést, az Automation Gateway az OPC UA-n keresztül leolvassa a nyomaték értékét és a sorozatszámot a PLC-ről, és automatikusan beírja azokat az adatgyűjtő űrlapba az adott művelet során
• Amikor az egység befejezi az állomást, egy genealógiai és mérési adatokkal ellátott befejezési esemény folyik vissza a Connect MOM segítségével az SAP-hoz és az Opcenter Intelligence Intelligence-hez
• Eközben az AI következtetési kiszolgáló vibrációs rendellenességet jelöl. Ezt az eredményt közzéteszi a Databusban, a Connect MOM átveszi az MQTT-n keresztül, és nem megfelelőségi tranzakcióként továbbítja az Opcenter Quality Qualitat-nak

Az átjáró nélkül az operátorok méréseket írnak be. A Connect MOM nélkül nincs tiszta útvonal az eseményekhez, mesterséges intelligencia-eredményekhez, ERP-áramlásokhoz vagy több célú útvonalhoz.

IT és vállalati szint: az Opcenter MOM portfólió

Amint az adatok bármelyik integrációs útvonalon keresztül eljutnak az Opcentrehez, a moduláris MOM portfólió a vállalatszerte szervezi a termelést:

• Opcenter Execution (diszkrét, folyamat, gyógyszeripar, elektronika, félvezető): Gyártási végrehajtás

Munkarendelések, BOM-ek, receptek, útvonaltervezés, megerősítések és nyomon követhetőség a gyártási életciklus során

• Opcenter Quality: Minőségirányítás

Ellenőrzési tervek, SPC, nem megfelelőségi kezelés és CAPA munkafolyamatok. A mesterséges intelligencia következtetése itt a szegélyterületből származik, mivel a nem megfelelőség vagy a minőség megmarad

• Opcenter APS: Termelési tervezés és ütemezés

Véges kapacitású ütemezés erőforrások, anyagok és idő között. Az edge AI által előre jelzett hibái itt kiválthatják az ütemezés újraoptimalizálását

• Opcenter Intelligence: Vállalati gyártási intelligencia

Termelési irányítópultok, KPI-jelentések és kiváltó okok elemzése, amelyet a peremről és a MES-ről származó kontextualizált adatok táplálnak

• Mendix: Alacsony kódú felhasználói felület réteg

Szerepalapú kezelői interfészek, amelyek mind a MES-re, mind az élre kiterjednek anélkül, hogy minden érintőponthoz egyedi fejlesztést igényelne

Életciklus-kezelés a halmazon belül

Az Industrial Edge Management (Virtual, Pro vagy Cloud) és az Industrial Edge Hub egyetlen helyet biztosít az alkalmazások telepítéséhez, a push frissítésekhez, az eszközök állapotának figyelemmel kíséréséhez és az AI-modellek kezeléséhez minden webhelyen. Ez magában foglalja a frissített következtetési modellek telepítését az AI következtetési kiszolgálóra távoli helyeken lévő eszközökön, helyszíni beavatkozás nélkül. A MES oldalon az Opcenter adminisztráció kezeli a konfigurációt, a felhasználói szerepköröket, az adapter életciklusát és az Opcenter Connect MOM adapter kezelését. Ez kombinálva az OT és az informatikai csapatoknak megosztott működési modellt biztosít anélkül, hogy bármelyik felet arra kényszerítené, hogy feladják a saját tartományuk irányítását.