Integrácia OT do MES s Industrial Edge a Opcenter

Stiahnite si podrobnú architektúru PDF

Stiahnite si podrobnosti o architektúre

Úroveň poľa: Industrial Edge ako základ OT

Priemyselné okrajové zariadenia sedia priamo na predajni a pripájajú sa k PLC, pohonom, robotom a iným automatizačným zariadeniam pomocou predkonfigurovaných konektorov pre PROFINET, S7, OPC UA, Ethernet/IP, Modbus TCP a ďalšie. Knižnica konektorov odstraňuje väčšinu integračných prác, ktoré tradične spomaľujú zavádzanie MES, a pretože pokrýva zariadenia od akéhokoľvek dodávateľa, hodí sa do prostredia brownfieldu bez toho, aby vyžadovala výmenu hardvéru.

Súbor lokálnych aplikácií beží vedľa konektorov na tom istom zariadení:

• WinCC Unified pre vizualizáciu operátora a HMI
• Virtuálne PLC a LiveTwin pre riadenie a simuláciu
• AI Inference Server pre strojové učenie na zariadení (detekcia chýb, detekcia anomálií, prediktívna údržba)
• Energy Manager a Performance Insight pre prevádzkové KPI, ako je spotreba energie a OEE
• Industrial Information Hub, ktoré poskytuje jednotný sémantický dátový model, takže surové značky PLC sú pred opustením okraja mapované na zmysluplné, konzistentne pomenované dátové objekty
• OPC Router pre vyhradené smerovanie viazané na MES, ak je to potrebné
• Mendix on Edge pre používateľské používateľské rozhrania založené na rolách, ktoré pokrývajú okraj aj MES

Databus založený na MQTT spája tieto aplikácie navzájom v zariadení a poskytuje chrbticu publikovania a predplatného pre komunikáciu riadenú udalosťami až po integračnú vrstvu MES.

Továrenská úroveň: integračná vrstva Edge-to-MES

Toto je vrstva, kde väčšina integračných projektov uspejá alebo zlyhá. Dva komponenty Opcenter zvládajú hranicu medzi Industrial Edge a MES a sú navrhnuté tak, aby spolupracovali skôr ako alternatívy. Každý z nich spracováva zásadne odlišnú triedu údajov.

Opcenter connect MOM: smerovanie udalostí a transakcií

Connect MOM je všeobecný integračný rámec vyladený pre prípady použitia MOM. Jeho úlohou je presúvať diskrétne správy medzi systémami, transformovať ich pozdĺž cesty a zaručiť doručenie aj vtedy, keď koncové body nie sú dočasne nedostupné. Použite Connect MOM pre:

• Udalosti a transakcie v obchode: dokončenie staníc, šrot udalostí, dávkové vydania, zmeny, genealogické záznamy
• Výsledky aplikácie Edge: výstupy inferencie AI (klasifikácia chýb, anomálie, predpovedané poruchy), hodnoty spotreby energie z Energy Manager, údaje OEE z Performance Insight
• Obojsmerná integrácia ERP: prijímanie pracovných objednávok a BOM od SAP, odosielanie potvrdení a premiestňovanie tovaru späť
• Akékoľvek údaje, ktoré potrebujú na dosiahnutie viacerých cieľov: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, dátové jazero alebo externý systém
• Ukladanie a preposielanie vyrovnávacej pamäte: Pripojte správy z radov MOM a opakuje ich, ak Opcenter alebo sieť nie sú dočasne nedostupné

Connect MOM podporuje adaptéry REST, MQTT, OPC UA a súborové adaptéry a je nasadený s podporou vysokej dostupnosti. Je to integračné centrum pre všetko, čo je skôr v tvare udalosti alebo transakcie ako v tvare značky.

Základ vykonávania Opcenter Automation Gateway: viazanie parametrov v procese

Automatizačná brána žije skôr vo vnútri Opcenter Execution ako vedľa nej. Jeho úloha je úzka, ale s vysokou hodnotou: viaže špecifické uzly OPC UA (značky PLC) na polia zhromažďovania údajov o aktívnych operáciách pracovného príkazu, takže merania v procese sa zachytávajú automaticky počas prevádzky namiesto toho, aby ich zadali operátori.

Použite automatizačnú bránu (dostupnú pre Opcenter Execution Foundation) pre:

• Zachytenie meraní v procese priamo z automatizačnej vrstvy: rozmery, krútiace momenty, teploty, doby vytvrdzovania, tlaky, sériové čísla načítané z vizuálnych systémov
• Eliminácia ručného zadávania údajov obsluhy do formulárov zhromažďovania údajov MES
• Prepojenie parametrov stroja s konkrétnymi operáciami pracovného príkazu, takže hodnoty sú automaticky označené v správnom výrobnom kontexte

Gateway nie je všeobecný integračný nástroj. Podporuje OPC UA pre živé viazanie značiek, priame volania REST API a Remote Interop Connector (RIC) pre ďalšie vzory pripojenia. Počas aktívnych operácií pracuje na živých hodnotách a zapisuje sa do modelu zhromažďovania údajov Opcenter Execution.

Prečo sú obaja nasadení spoločne

Realistické nasadenie používa obe paralelne, pretože riešia rôzne problémy. Zvážte montážnu linku čerpadla:

• Pracovná objednávka dorazí zo SAP cez Connect MOM (adaptér REST alebo iDoc)
• Opcenter odošle objednávku na stanicu krútiaceho momentu. Keď operátor spustí krok, automatizačná brána načíta hodnotu krútiaceho momentu a sériové číslo z PLC cez OPC UA a automaticky ich zapíše do formulára na zber údajov o tejto operácii
• Keď jednotka dokončí stanicu, udalosť dokončenia s genealogickými a merateľnými údajmi prúdi späť cez Connect MOM k SAP a Opcenter Intelligence
• Medzitým AI Inference Server označuje vibračnú anomáliu. Tento výsledok je zverejnený v databáze, vyzdvihnutý spoločnosťou Connect MOM prostredníctvom MQTT a doručený spoločnosti Opcenter Quality ako transakcia, ktorá nie je v súlade

Bez brány operátori píšu merania. Bez Connect MOM neexistuje žiadna čistá cesta pre udalosti, výsledky AI, ERP toky alebo smerovanie viacerých cieľov.

IT a podniková úroveň: portfólio Opcenter MOM

Akonáhle sa údaje dostanú do Opcenter obidnou integračnou cestou, modulárne portfólio MOM organizuje výrobu v celom podniku:

• Opcenter Execution (diskrétne, procesné, farmaceutické, elektronické, polovodičové): Výrobné prevedenie

Pracovné objednávky, BOM, recepty, smerovanie, potvrdenia a vysledovateľnosť počas celého životného cyklu výroby

• Opcenter Quality: Riadenie kvality

Plány inšpekcie, SPC, manipulácia s nesúladom a pracovné postupy CAPA. Odvodenie AI vyplýva z okrajovej krajiny, pretože nedodržiavanie alebo kvalita trvá

• Opcenter APS: Plánovanie a plánovanie výroby

Plánovanie s konečnou kapacitou naprieč zdrojmi, materiálmi a časom. Predpovedané zlyhania z Edge AI môžu spustiť opätovnú optimalizáciu plánu tu

• Opcenter Intelligence: Podniková výrobná inteligencia

Výrobné dashboardy, vykazovanie KPI a analýza hlavných príčin napájané kontextovými údajmi z okraja a MES

• Mendix: Vrstva rozhrania s nízkym kódom

Rozhrania operátora založené na rolách, ktoré môžu pokrývať MES aj okraj bez potreby vlastného vývoja pre každý dotykový bod

Správa životného cyklu v celom zásobníku

Industrial Edge Management (Virtual, Pro alebo Cloud) a Industrial Edge Hub poskytujú jediné miesto na nasadenie aplikácií, aktualizácie push, monitorovanie stavu zariadení a správu modelov AI na všetkých lokalitách. To zahŕňa nasadenie aktualizovaných inferenčných modelov na AI Inference Server na zariadeniach na vzdialených miestach bez potreby zásahu na mieste. Na strane MES sa správa Opcenter zaoberá konfiguráciou, používateľskými rolami, životným cyklom adaptérov a správou adaptérov Opcenter Connect MOM. V kombinácii to dáva tímom OT a IT zdieľaný prevádzkový model bez toho, aby prinútili ktorúkoľvek stranu vzdať sa kontroly nad vlastnou doménou.