Integrazione da OT a MES con Industrial Edge e Opcenter

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Livello di campo: Industrial Edge come base OT

I dispositivi Industrial Edge si trovano direttamente in officina e si connettono a PLC, azionamenti, robot e qualsiasi altra apparecchiatura di automazione utilizzando connettori preconfigurati per PROFINET, S7, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus TCP e altri. La libreria di connettori elimina la maggior parte del lavoro di integrazione che tradizionalmente rallenta l'implementazione del MES e, poiché copre apparecchiature di qualsiasi fornitore, si adatta agli ambienti dismessi senza richiedere la sostituzione dell'hardware.

Una serie di app locali funziona insieme ai connettori sullo stesso dispositivo:

• WinCC Unified per la visualizzazione dell'operatore e l'HMI
• PLC virtuale e LiveTwin per il controllo e la simulazione
• AI Inference Server per l'apprendimento automatico sul dispositivo (rilevamento di difetti, rilevamento di anomalie, manutenzione predittiva)
• Energy Manager e Performance Insight per KPI operativi come il consumo di energia e l'OEE
• Industrial Information Hub, che fornisce un modello di dati semantico unificato in modo che i tag PLC grezzi siano mappati su oggetti dati significativi e denominati in modo coerente prima di lasciare il limite
• Router OPC per un routing dedicato associato a MES quando necessario
• Mendix on Edge per interfacce utente basate sui ruoli che si estendono sia all'edge che al MES

Il Databus, basato su MQTT, collega queste app tra loro sul dispositivo e fornisce la spina dorsale di pubblicazione e sottoscrizione per le comunicazioni basate sugli eventi fino al livello di integrazione MES.

Livello di fabbrica: il livello di integrazione Edge-to-MES

Questo è il livello in cui la maggior parte dei progetti di integrazione ha successo o fallisce. Due componenti Opcenter gestiscono il confine tra Industrial Edge e MES e sono progettati per funzionare insieme piuttosto che come alternative. Ognuno gestisce una classe di dati fondamentalmente diversa.

Opcenter connect MOM: routing di eventi e transazioni

Connect MOM è un framework di integrazione generico ottimizzato per i casi d'uso MOM. Il suo compito è spostare messaggi discreti tra i sistemi, trasformarli lungo il percorso e garantire la consegna anche quando gli endpoint sono temporaneamente non disponibili. Usa Connect MOM per:

• Eventi e transazioni in officina: completamenti di stazioni, eventi di scarto, rilasci di lotti, cambi, registri genealogici
• Risultati dell'app Edge: output di inferenza AI (classificazioni dei difetti, eventi anomali, guasti previsti), letture del consumo energetico di Energy Manager, dati OEE di Performance Insight
• Integrazione ERP bidirezionale: ricezione di ordini di lavoro e BOM da SAP, invio di conferme e movimenti di merci
• Qualsiasi dato che deve raggiungere più destinazioni: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, un data lake o un sistema esterno
• Buffering store-and-forward: Connect MOM mette in coda i messaggi e li riproduce se Opcenter o la rete sono temporaneamente non disponibili

Connect MOM supporta REST, MQTT, OPC UA e adattatori basati su file ed è distribuito con supporto ad alta disponibilità. È l'hub di integrazione per tutto ciò che è a forma di evento o transazione anziché a forma di tag.

Opcenter execution foundation Automation Gateway: associazione dei parametri in corso

L'Automation Gateway vive all'interno di Opcenter Execution anziché al suo fianco. Il suo compito è ristretto ma di alto valore: lega specifici nodi OPC UA (tag PLC) ai campi di raccolta dati sulle operazioni attive degli ordini di lavoro, in modo che le misurazioni in corso vengano acquisite automaticamente in fase di esecuzione invece di essere digitate dagli operatori.

Utilizza Automation Gateway (disponibile per Opcenter Execution Foundation) per:

• Acquisizione delle misurazioni in corso direttamente dal livello di automazione: dimensioni, coppie, temperature, tempi di polimerizzazione, pressioni, numeri di serie letti dai sistemi di visione
• Eliminazione dell'inserimento manuale dei dati dell'operatore nei moduli di raccolta dati MES
• Collegamento dei parametri della macchina a specifiche operazioni dell'ordine di lavoro, in modo che i valori vengano stampati automaticamente nel giusto contesto di produzione

Il Gateway non è uno strumento di integrazione generale. Supporta OPC UA per l'associazione di tag in tempo reale, le chiamate API REST dirette e il Remote Interop Connector (RIC) per modelli di connettività aggiuntivi. Funziona su valori in tempo reale durante le operazioni attive e scrive nel modello di raccolta dati di Opcenter Execution.

Perché entrambi sono impiegati insieme

Una distribuzione realistica utilizza entrambi in parallelo perché gestiscono problemi diversi. Consideri una linea di assemblaggio di pompe:

• Un ordine di lavoro arriva da SAP tramite Connect MOM (adattatore REST o iDoc)
• Opcenter invia l'ordine a una stazione di torsione. Mentre l'operatore esegue la fase, Automation Gateway legge il valore di coppia e il numero di serie dal PLC tramite OPC UA e li scrive automaticamente nel modulo di raccolta dati su quell'operazione
• Quando l'unità completa la stazione, un evento di completamento con dati genealogici e di misurazione ritorna tramite Connect MOM a SAP e a Opcenter Intelligence
• Nel frattempo, l'AI Inference Server segnala un'anomalia di vibrazione. Tale risultato viene pubblicato nel Databus, raccolto da Connect MOM tramite MQTT e consegnato a Opcenter Quality come transazione di non conformità

Senza il Gateway, gli operatori stanno digitando le misure. Senza Connect MOM, non esiste un percorso pulito per eventi, risultati AI, flussi ERP o routing multidestinazione.

IT e livello aziendale: il portafoglio Opcenter MOM

Una volta che i dati raggiungono Opcenter attraverso uno dei due percorsi di integrazione, il portafoglio MOM modulare orchestra la produzione in tutta l'azienda:

• Opcenter Execution (discreto, di processo, farmaceutico, elettronico, semiconduttore): Esecuzione della produzione

Ordini di lavoro, distinte base, ricette, routing, conferme e tracciabilità in tutto il ciclo di vita della produzione

• Opcenter Quality: Gestione della qualità

Piani di ispezione, SPC, gestione delle non conformità e flussi di lavoro CAPA. L'inferenza dell'intelligenza artificiale risulta dal limite qui come non conformità o qualità

• Opcenter APS: Pianificazione e programmazione della produzione

Pianificazione a capacità finita tra risorse, materiali e tempo. I guasti previsti dall'intelligenza artificiale perimetrale possono innescare una riottimizzazione della pianificazione qui

• Opcenter Intelligence: Intelligenza sulla produzione aziendale

Dashboard di produzione, report sui KPI e analisi delle cause principali alimentati da dati contestualizzati provenienti dall'edge e dal MES

• Mendix: Livello di interfaccia utente a basso codice

Interfacce operatore basate sui ruoli che possono estendersi sia al MES che all'edge senza richiedere uno sviluppo personalizzato per ogni touchpoint

Gestione del ciclo di vita in tutto lo stack

Industrial Edge Management (Virtual, Pro o Cloud) e Industrial Edge Hub forniscono un unico posto per distribuire app, inviare aggiornamenti, monitorare lo stato dei dispositivi e gestire i modelli di intelligenza artificiale in tutti i siti. Ciò include l'implementazione di modelli di inferenza aggiornati sull'AI Inference Server su dispositivi in postazioni remote, senza richiedere interventi in loco. Per quanto riguarda il MES, l'amministrazione di Opcenter gestisce la configurazione, i ruoli utente, il ciclo di vita dell'adattatore e la gestione dell'adattatore Opcenter Connect MOM. Combinato, questo offre ai team OT e IT un modello operativo condiviso senza costringere nessuna delle parti a rinunciare al controllo del proprio dominio.