Internet v průmyslu

Zvykli jsme si, že Internet se postupně stal naprosto běžnou součástí našeho soukromého i profesionálního života, ...


Zvykli jsme si, že Internet se postupně stal naprosto běžnou součástí našeho
soukromého i profesionálního života, jeho vliv se však postupně začíná
prohlubovat. V nejednom průmyslovém odvětví tak v budoucnu začne přebírat stále
více funkcí včetně řízení výroby nebo např. "e-průmyslových služeb".
Výzkumu možností využití moderních informačních technologií v průmyslových
odvětvích se věnují specialisté z Institutu pro produkční techniku a
automatizaci (IPA) patřícího k organizaci Fraunhofer-Gesellschaft.

Papír nikdy více
V oblasti tzv. e-logistiky sondují odborníci z IPA možnosti konstrukce,
plánování a řízení veškerých toků materiálu, zboží a informací s využitím
Internetu. Cílem je pochopitelně rychlé a spolehlivé vyřizování zakázek
papírová forma by měla být zcela eliminována, spolupracující firmy by vše měly
realizovat prostřednictvím Internetu.
Experimentuje se rovněž s tzv. e-optimalizací zde je třeba ověřit, zda je možné
s využitím Internetu dosáhnout racionalizace a zlepšení logistiky ve výrobě.
Poradci by měli ukázat, jestli se uměle vykonstruované toky materiálu a změněné
výrobní metody skutečně promítnou do jednoznačně lepšího výsledku. V popisu
projektu je řeč o zcela nové formě kooperativního plánování a řízení všech toků
informací a materiálu.

Rychlé plánování
Myšlenky specialistů se však netočí pouze kolem after sales aktivit. Např.
e-simulace by měla urychlit dosud zdlouhavý proces podnikového plánování. Na
detailních otázkách se obvykle podílí množství odborníků, přitom jen výtisk a
rozeslání plánů stojí tolik času, že se fáze plánování může roztáhnout až na
období 24 měsíců. Největší problém tkví v tom, že prakticky nikdo zcela exaktně
nezná právě aktuální stav. E-simulace má veškeré komplikace tohoto rázu
odstranit. Všichni zúčastnění pracují při plánování s právě aktuálními daty a
3D modely, které jsou přístupné prostřednictvím Internetu, a výsledky své
vlastní práce dávají ihned k dispozici, čímž dochází k výrazné úspoře času.
Technický základ samotných e-průmyslových služeb, na nichž pracují odborníci z
organizace Fraunhofer-Gesellschaft, tvoří platforma označovaná "Platin". Je
založena na komponentové technologii CORBA a stojí na příslušných
telekomunikačních standardech a standardu Tina pro platformy služeb. Při
transakcích mezi zákazníkem a dodavatelem jsou pro zajištění bezpečnosti
pochopitelně veškerá data zašifrována, jako obrana proti případným vetřelcům
slouží firewall.
Podle informací Ralfa Bergera, informatika z Fraunhofer institutu pro výrobní
zařízení a konstrukční techniku, je platforma dosud testována pouze v rámci
organizace, zatím neexistují ani pilotní zákazníci, kteří by ji využívali.
Každopádně se jedná především o naznačení dalších zajímavých směrů možného
vývoje a využití IT v oblasti průmyslového řízení i samotné výroby.

VitamIn E má šanci oživit strojírenství
Vyplatí se spojení výrobních strojů a webových serverů? Je řízení na bázi
Internetu výhodnější? Nebo by snad měly strojírenské podniky raději obohatit
svoji nabídku o webové služby? Odpověď není zdaleka jednoduchá, jisté však je,
že obě možnosti v sobě ukrývají zajímavý potenciál pro další růst průmyslových
podniků.

Od kliknutí myši, jímž si objednáte kupříkladu své auto snů, k výrobě prvních
komponent uplyne pouze několik sekund objednávku si výrobce automaticky rozloží
na součástky a prostřednictvím Internetu směřují informace o každé nich přímo k
dodavatelům. Automaticky vyráběné a Just in Time rozesílané díly jsou pak
výrobci v přesném časovém sledu k dispozici pro konečnou montáž. Po několika
málo dnech opouští nový automobil vyrobený podle vašich přání továrnu.
Myšlenka e-manufacturingu
Vize připojení výrobních strojů k Internetu nedá některým konstruktérům spát a
stále častěji nadšeně mluví o tzv. e-manufacturingu. "Selling Internet", jak
jej známe dnes, je třeba doplnit o tzv. "Working Web", který zajistí
automatizaci kompletních řetězců tvorby přidané hodnoty. Pouze s výrobou
propojenou s Webem, elektronickými trhy, ERP systémy a dodavatelskými řetězci
budou firmy schopny čelit sílícímu konkurenčnímu tlaku.
Redukovatelná doba výroby
Strojní inženýr Tom-David Graupner (z Fraunhoferského institutu pro produkci a
automatizaci, IPA) se k agitaci za propojení e-businessu s e-manufacturingem a
s dodavatelskými řetězci přidává. Podle něj je uplatnění Internetu dobrou
cestou ke zkrácení výrobních lhůt a také vysokých stavů zásob (dnes
nevyhnutelných např. kvůli dosažitelnosti variability produkovaných vozů).
Spojení prodeje prostřednictvím Internetu a využití Webu ve výrobě v sobě takto
skrývá značný potenciál pro rychlejší produkci ("automobil za tři dny") a
redukci výrobních nákladů.
Sílící internetovou euforii ve strojírenském odvětví však doprovázejí obtíže
související s detailním řešením e-manufacturingu. Současné technologické
možnosti jsou totiž zatím pro naprosto spolehlivé řízení strojů nepostačující.
Výrobní podniky se neobejdou bez systémů schopných pracovat v reálném čase, a
reagovat tak ve zlomku vteřiny. Řídicí příkazy, které jsou zasílány např.
prostřednictvím e-mailu, však mohou uváznout ve frontě a opozdit se o několik
sekund mezi tím už může dojít k havárii.
Člověk, nebo browser?
Někteří z odborníků posuzují aktivity spojené s Internetem poměrně skepticky.
Rainer Stetter ze společnosti ITQ specializující se na software pro
strojírensví uvádí jako základní problém bezpečnost: "Z právního a
bezpečnostního hlediska je tento způsob řízení výroby nepřípustný."
Nezanedbatelnou roli hraje rovněž fakt, že postoj mnohých zákazníků vůči
přenosu dat k výrobci prostřednictvím Internetu je stále dosti konzervativní.
Stetter navíc dodává: "Jestliže se vyskytne jakýkoliv problém či komplikace,
zákazník nechce komunikovat přes browser, nýbrž s lidmi."
Myšlenka e-řízení strojů je fascinující, ovšem musela by být k dispozici
technologie pro připojení každého z nich k Internetu. Velmi užitečná by byla
zejména dálková kontrola a údržba, neboť výpadky výrobních zařízení způsobují
velké zvýšení nákladů. Nehledě na otázky bezpečnosti by ale bylo nutné exaktně
vyjasnit, kdo a kdy může do chodu strojů zasahovat to lze jen velmi těžko
rychle a uvážlivě realizovat z kanceláře.
I přes podobné námitky a omezení softwarové firmy a výzkumné organizace
horečnatě pracují na řešení pro propojení strojů a zařízení s Webem. Největší
výzvou je jejich řízení za použití Internetu uvnitř podniku, ne odkudkoliv.
Mezi první podniky, které zprovoznily řízení výrobní linky prostřednictvím
technologie browseru a protokolu TCP/IP, patří např. firma Willi Stürtz
Maschinenbau. Stürtz sází jako pilotní uživatel na software Jetweb firmy
Jetter. Řídicí systém přenáší CAD data pro daný výrobek do strojů, zajišťuje
přísun potřebných dat do celé výrobní linky v průběhu celého procesu a vrací
hlášení o stavu výroby, jakož i čísla související s produkcí a její kvalitou.
Samozřejmostí je také monitorování a kontrola funkce zařízení.
Avšak jak lze pomocí nového systému vyloučit možnost kolize způsobené e-maily v
Ethernetu a v pravý čas uskutečnit zásah do stroje? To zajišťuje tzv.
"switchovaný Ethernet": Switche v podnikové síti přijímají data, testují, zda
je potřebný port volný, a posílají je dále teprve tehdy, jestliže port není
obsazený. Zpoždění, s nímž řídicí příkaz dorazí do stroje, je přitom
vypočitatelné. Pro dosažení potřebné rychlosti při přenosu dat je využíván
protokol UDP, který náleží do rodiny TCP/IP a je znatelně rychlejší než obvyklý
internetový protokol nicméně není bezpečný. Je však možné (tak jako v případě
tohoto systému) dosáhnout bezpečného provozu jinými mechanismy (např. cyklickým
posíláním dat).
Předplacené informace Konečně také systémová architektura napomáhá schopnosti
řízení v reálném čase. Namísto hierarchické koncepce master--slave, kdy veškerá
data protékají přes master, je Jetweb založen na modelu "Publisher-Subscriber".
Informace tak mohou být odebírány ("předpláceny"), takže např. mistr smí ze
svého PC pravidelně přistupovat ke všem důležitým datům ze strojů.
Díky podobným technickým vymoženostem je u této výrobní linky dosaženo doby
reakce 20 milisekund. Zda bude podnik implementovat tento druh řízení
standardně do všech strojů, však zatím zůstává otevřené.
Jednoduše přes Web
Podstatně jednodušší než řízení strojů pomocí internetových technologií je
realizace služeb prostřednictvím Webu.
Tvrdá konkurence na světovém trhu vede stále zřetelněji k jisté nepříjemné
situaci se samotnými strojírenskými produkty je těžší a těžší se prosadit a
zaznamenat výraznější finanční úspěch. Firmy proto logicky hledají nové
možnosti podpory svých produktů ve službách s přidanou hodnotou, a vzniká tak
kategorie průmyslových služeb označovaných e-industrial services.
Šance (pro další výnosy) skýtají podle Grauptnera z IPA především poprodejní
služby. Je přesvědčen, že zanedlouho bude do průmyslové výroby stále silněji
pronikat "provozovatelský model". Uživatel si namísto vynaložení milionových
investic stroj či zařízení pouze pronajímá. Zaplatí pouze za správně vyrobené
díly podobně jako dnes zaplatíte kopírovací službě pouze za dobře zhotovenou
kopii dokumentu. U tohoto modelu je ovšem důležité, že výrobce pronajmutých
strojů (jejichž uživatelé se mohou nacházet v různých částech světa) je
potřebuje intenzivně sledovat, a to nejlépe z jednoho místa. Také zde má tedy
místo Internet.
Je třeba sledovat, kolik produktů bylo pomocí daného stroje vyrobeno, jak
vysoký je podíl zmetkovosti, zda je stroj v dobrém technickém stavu či kdy je
nutný údržbářský zásah a jaké náhradní díly mají být dodány. Na všechny tyto
otázky by měl dokázat odpovědět sám stroj za předpokladu, že bude připojen k
Internetu. Stejně tak může být dálkově odstaven při podání chybového hlášení.
Se speciálními službami pro vzdálenou údržbu chtějí odborníci z IPA ukázat, jak
mohou strojírenské podniky s jejich pomocí zajistit spolehlivost či
provozuschopnost svých výrobních systémů a zvednout ji na "dosud nedosažitelnou
úroveň". Za tímto účelem kontrolují senzory umístěné přímo ve strojích jejich
součástky náchylné k rychlému opotřebení a nepřetržitě posílají naměřená data
do podniku. Tato metoda poskytuje široké zkušenosti pro rychlejší rozpoznávání
možných problémů nebo odstranění již existujících závad. Takto bude možné
eliminovat na minimum obvykle dosti "drahé" doby prostojů.

Použité zkratky
UDP (User Datagram Protocol, protokol uživatelských datagramů) bezespojový
protokol transportní vrstvy, používaný v internetových přenosech (nadstavba
protokolu IP Internet Protocol, umožňující multiplexing) tam, kde není
požadována naprostá spolehlivost přenosu (například přenos zvuku a videa v
reálném čase, kde jsou výpadky stejně ignorovány, protože není čas na opravný
přenos). Podrobnosti ohledně UDP lze nalézt v dokumentu RFC (Request For
Comment) číslo 768, respektive STD 6.
UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol, protokol uživatelských
datagramů/internetový protokol) označení pro dvojici přenosových protokolů
zajišťujících funkce čtvrté vrstvy referenčního síťového modelu ISO/OSI
(International Standards Organization/Open Systems Interconnection), používanou
v Internetu k přenosu audiovizuálních informací v reálném čase.
1 0864 / wep









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.