Інтеграція OT до MES з Industrial Edge та Opcenter

Завантажити детальну архітектуру PDF

Завантажити деталі архітектури

Рівень поля: Industrial Edge як основа OT

Industrial Edge Devices розташовані безпосередньо на цеху та підключаються до ПЛК, приводів, роботів та будь-якого іншого обладнання автоматизації за допомогою попередньо налаштованих роз'ємів для PROFINET, S7, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus TCP та інших. Бібліотека роз'ємів видаляє більшу частину роботи з інтеграцією, яка традиційно уповільнює розгортання MES, і оскільки вона охоплює обладнання будь-якого постачальника, вона підходить для середовищ з браунфілдом, не вимагаючи заміни обладнання.

Набір локальних додатків працює поряд з роз'ємами на одному пристрої:

• Уніфікований WinCC для візуалізації операторів та HMI
• Віртуальний ПЛК та LiveTwin для управління та моделювання
• Сервер висновків AI для машинного навчання на пристрої (виявлення дефектів, виявлення аномалій, прогнозне обслуговування)
• Energy Manager та Performance Insight для операційних показників ефективності, таких як споживання енергії та OEE
• Industrial Information Hub, який забезпечує уніфіковану семантичну модель даних, щоб необроблені теги PLC відображалися на значущі, послідовно іменовані об'єкти даних перед тим, як покинути край
• OPC маршрутизатор для виділеної MES-зв'язаної маршрутизації, коли це необхідно
• Mendix on Edge для інтерфейсів операторів на основі ролей, які охоплюють як край, так і MES

Databus, заснований на MQTT, з'єднує ці програми один з одним на пристрої та забезпечує основу публікації-підписки для спілкування, керованого подіями, аж до рівня інтеграції MES.

Заводський рівень: рівень інтеграції Edge-to-MES

Це рівень, де більшість інтеграційних проектів досягають успіху або зазнають невдачі. Два компоненти Opcenter обробляють межу між Industrial Edge та MES, і вони розроблені для спільної роботи, а не як альтернативи. Кожен з них обробляє принципово інший клас даних.

Opcenter connect MOM: маршрутизація подій та транзакцій

Connect MOM - це інтеграційна структура загального призначення, налаштована на випадки використання MOM. Його завдання полягає в тому, щоб переміщати дискретні повідомлення між системами, трансформувати їх по дорозі та гарантувати доставку навіть тоді, коли кінцеві точки тимчасово недоступні. Використовуйте Connect MOM для:

• Події та транзакції магазину: завершення станцій, події брухту, випуски пакетів, зміни, записи генеалогії
• Результати програми Edge: результати висновків штучного інтелекту (класифікація дефектів, події аномалій, прогнозовані збої), показання споживання енергії з Energy Manager, дані OEE з Performance Insight
• Двонаправлена інтеграція ERP: отримання робочих замовлень та BOM від SAP, відправка підтверджень та переміщення товарів назад
• Будь-які дані, які потребують доступу до декількох напрямків: Opcenter Execution, Opcenter Quality, Opcenter Intelligence, озеро даних або зовнішня система
• Буферизація «Зберігання та переадресація»: Підключення MOM створює черги повідомлень і відтворює їх, якщо Opcenter або мережа тимчасово недоступні

Connect MOM підтримує REST, MQTT, OPC UA та файлові адаптери та розгортається з підтримкою високої доступності. Це центр інтеграції для всього, що має форму події або транзакції, а не у формі тегу.

Фундація виконання Opcenter Automation Gateway: прив'язка параметрів у процесі

Шлюз автоматизації живе всередині Opcenter Execution, а не поряд з ним. Його робота вузька, але високоцінна: вона зв'язує конкретні вузли OPC UA (теги PLC) до полів збору даних про активні операції робочого замовлення, так що вимірювання в процесі фіксуються автоматично під час виконання, а не вводяться операторами.

Використовуйте Шлюз автоматизації (доступний для Opcenter Execution Foundation) для:

• Захоплення виробничих вимірювань безпосередньо з рівня автоматизації: розміри, крутні моменти, температури, час затвердіння, тиск, серійні номери, зчитані з систем зору
• Усунення ручного введення даних оператора у форми збору даних MES
• Пов'язування параметрів машини з конкретними операціями робочого замовлення, щоб значення автоматично штамповувалися в правильному контексті виробництва

Шлюз не є загальним інструментом інтеграції. Він підтримує OPC UA для прив'язки тегів у режимі реального часу, прямі виклики REST API та віддалений роз'єм інтерфейсу (RIC) для додаткових моделей підключення. Він працює на реальних значеннях під час активних операцій і записує в модель збору даних Opcenter Execution.

Чому обидва розгортаються разом

Реалістичне розгортання використовує обидва паралельно, оскільки вони вирішують різні проблеми. Розглянемо лінію складання насоса:

• Робоче замовлення надходить з SAP через Connect MOM (адаптер REST або iDoc)
• Opcenter відправляє замовлення на крутну станцію. Коли оператор виконує крок, Шлюз автоматизації зчитує значення крутного моменту та серійний номер з ПЛК через OPC UA та автоматично записує їх у форму збору даних про цю операцію
• Коли пристрій завершує роботу станції, подія завершення з даними генеалогії та вимірювань надходить назад через Connect MOM до SAP та Opcenter Intelligence
• Тим часом сервер висновків AI позначає аномалію вібрації. Цей результат публікується в Databus, збирається Connect MOM через MQTT та доставляється в Opcenter Quality як транзакція щодо невідповідності

Без шлюзу оператори набирають вимірювання. Без Connect MOM немає чіткого шляху для подій, результатів AI, потоків ERP або маршрутизації з кількома напрямками.

ІТ та корпоративний рівень: портфель MOM Opcenter

Як тільки дані потрапляють в Opcenter через будь-який шлях інтеграції, модульний портфель MOM організовує виробництво на всьому підприємстві:

• Виконання Opcenter (дискретне, технологічне, фармацевтичне, електронічне, напівпровідникове): Виконання виробництва

Робочі замовлення, БОМ, рецепти, маршрутизація, підтвердження та простежуваність протягом усього життєвого циклу виробництва

• Якість Opcenter: Управління якістю

Плани інспекції, SPC, обробка невідповідностей та робочі процеси CAPA. Висновок про штучний інтелект є результатом краю, оскільки тут зберігаються невідповідності чи якість

• Опцентр APS: Планування та планування виробництва

Планування кінцевої ємності за ресурсами, матеріалами та часом. Передбачені збої від Edge AI можуть викликати повторну оптимізацію розкладу тут

• Opcenter Intelligence: Інтелект виробництва підприємства

Інформаційні панелі виробництва, звітність KPI та аналіз першопричин, що подаються контекстуалізованими даними з краю та MES

• Мендікс: Низькокодовий рівень інтерфейсу користувача

Рольові операторські інтерфейси, які можуть охоплювати як MES, так і краю, не вимагаючи спеціальної розробки для кожної точки дотику

Управління життєвим циклом у всьому стеку

Управління промисловими краями (віртуальний, професійний або хмарний) та Industrial Edge Hub забезпечують єдине місце для розгортання програм, надсилання оновлень, моніторингу стану пристроїв та управління моделями штучного інтелекту на всіх сайтах. Це включає розгортання оновлених моделей висновків на сервері висновків AI на пристроях у віддалених місцях, не вимагаючи втручання на місці. На стороні MES адміністрування Opcenter обробляє конфігурацію, ролі користувачів, життєвий цикл адаптера та управління адаптером Opcenter Connect MOM. У поєднанні це дає OT та ІТ-командам спільну операційну модель, не змушуючи жодної сторони відмовлятися від контролю над власним доменом.