V nově otevřené laboratoři můžete testovat prvky Průmyslu 4.0. Koncept digitální továrny, moderní výrobní technologie, pokročilá průmyslová automatizace, softwarové simulace a sběr dat – kdo by nechtěl tyto prvky využít ve výrobě. Nasadit takto sofistikované systémy do fungujícího závodu ale vyžaduje perfektně promyšlený projekt, řadu konzultací s odborníky a velice užitečná je i možnost vyzkoušet si vše nanečisto před nasazením do praxe. V nově otevřené laboratoři Testbed pro Průmysl 4.0 na pražském ČVUT je to díky nejmodernějším systémům Siemens možné.
Malé a střední podniky, které plánují nasadit do svého výrobního programu prvky konceptu Průmysl 4.0, mají nyní možnost vyzkoušet si principy chytré továrny v praxi, včetně chování digitálního dvojčete a výhod virtuálního zprovoznění. Mohou zadat do aplikovaného výzkumu i svůj vlastní projekt a vyladit všechny potřebné detaily bezpečně a v laboratorním prostředí bez rizika poškození technologie nebo špatně vložené investice.
V Testbedu je pro ně připravena výrobní linka, na které se vyrábí reálné komponenty za použití aditivní výroby, obrábění, robotické manipulace, inteligentních dopravníkových systémů, spolupráce robota s člověkem, automatizovaných skladů a dalších zařízení. Díky flexibilnímu propojení univerzálních výrobních zařízení a sofistikovanému řídicímu systému Simatic lze využívat stejné prostředky k provádění různých operací, optimálně rozvrhovaných podle potřeby.
Výrobní linka je zčásti reálná a zčásti virtuální. Díky simulačním programům z rodiny Siemens PLM Software je na malém prostoru možné vytvořit a zprovoznit v podstatě jakkoli velkou výrobní technologii se zapojením zcela libovolných strojů, robotů a zařízení. Řídicí systém Simatic S7-1518F, který celou linku ovládá, umí řídit stejně dobře stroje reálné i virtuální. Simulované části výrobní linky můžete sledovat pomocí speciálních virtuálních brýlí, které v rozšířené realitě zobrazí všechna připojená reálná i virtuální zařízení a informace o nich dostupné.
Digitální okno do budoucnosti výroby
Jedním z exponátů Testbedu je i společná prezentace hlavních partnerů projektu – společností Siemens a ŠKODA Auto, kteří vytvořili digitální stěnu výroby budoucnosti, kde demonstrují nasazení prvků konceptu Průmysl 4.0 v praxi. Hlavním motivem je kubistická struktura auta. Před ní je umístěn mobilní panel s velkou obrazovkou, na které se promítají záběry z reálných provozů ŠKODA Auto, jako je lisovna, svařovna, lakovna a montáž. Tyto záběry jsou doplněny o virtuální dvojčata reálných činností a jejich vizualizaci prostřednictvím simulačních softwarových technologií Siemens. Díky nim totiž vývoj a plánování nových provozů trvá mnohem kratší dobu, je výrazně efektivnější a přináší i značné finanční úspory.
Digitální dvojče jako živé
Klíčovým aspektem Testbedu je existence digitálního dvojčete neboli virtuálního modelu výrobku, výrobního procesu a celého výrobního zařízení, který je řadou senzorů v reálném čase propojený s fyzickým světem v kyberneticko-fyzický prostor. Pomocí pokročilého softwaru je možné navrhovat nové produkty v digitální podobě, simulovat a virtuálně zprovoznit celou výrobní linku nebo optimalizovat výrobek a výrobní proces před zahájením fyzické výstavby či přestavby, a výrazně tak zkrátit dobu a náklady na uvedení výrobku na trh.
Samozřejmostí je pak sběr dat z celé výroby do cloudových úložišť a jejich analýza; tyto aspekty Průmyslu 4.0 jsou pro moderní a efektivní výrobu také nepostradatelné. Společnost Siemens nabízí pro tuto oblast celou škálu řešení.
Společně pro digitální budoucnost
Testbed pro Průmysl 4.0 vznikl jako společný projekt Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) ČVUT v Praze, společností Siemens, ŠKODA Auto a dalších partnerů, kteří do projektu vkládají své know-how a vize o budoucnosti směřování českého i světového průmyslu. Laboratoř bude postupně vybavována špičkovými moderními technologiemi. Po plném dokončení se stane první svého druhu v Evropě a bude sloužit nejen průmyslovým podnikům, ale také pro výuku a vědecký výzkum.
Provoz Testbedu byl slavnostně zahájen v pondělí 4. září 2017 a zároveň bylo podepsáno memorandum o založení Národního centra Průmyslu 4.0 (NCP 4.0). To má za cíl šířit osvětu o Průmyslu 4.0 a rozvíjet úzkou spolupráci akademické a průmyslové sféry.
Na jeho vzniku mají největší zásluhu kromě ČVUT také VUT Brno, Siemens, ŠKODA Auto, Svaz průmyslu a dopravy ČR, Hospodářská komora ČR, Středočeské inovační centrum a Jihomoravské inovační centrum.
Slavnostního zahájení obou institucí se zúčastnila řada významných hostů z akademické, veřejnoprávní i průmyslové sféry. Generální ředitel skupiny Siemens Česká republika, Eduard Palíšek, při této příležitosti poznamenal: „Ekonomická prosperita České republiky je založena na průmyslu; jeho konkurenceschopnost je však závislá na inovacích, efektivitě a schopnosti reagovat na nastupující trend digitalizace. Jsem přesvědčen, že Národní centrum pro Průmysl 4.0 i Testbed výrazně přispějí k tomu, aby měly české průmyslové firmy k dispozici nejnovější poznatky z této oblasti a mohly je co nejrychleji využít v praxi. Společnost Siemens je připravena i prostřednictvím těchto organizací poskytnout podnikům, které chtějí objevit svět digitalizace, tu nejlepší podporu."
Technologie Siemens použité v Testbedu
Software od PLM
V Testbedu se používají softwarové produkty od společnosti Siemens PLM Software pro řízení životního cyklu výrobku, návrh a simulaci produktu a jeho vlastností, ale i pro návrh a simulaci výrobních procesů. Jde o produkty z rodiny Siemens Teamcenter, Tecnomatix, NX a další.
Technologie pro manipulaci a logistiku
Linka obsahuje samostatnou robotickou buňku s robotem KUKA KR60 HA, který je řízen externím řídicím systémem Sinumerik. To umožňuje snadnou integraci do nadřazeného PLM softwaru – ať už pro správu programů nebo pro generování obráběcích operací přímo z prostředí NX. Obráběcí robot může rovněž pracovat v režimu montážního robota.
Řídicí systém Testbedu
Technologie Testbedu jsou řízeny řídicím systémem Siemens Simatic na několika úrovních, přičemž na nejvyšší je k dispozici Simatic OpenController a S7-1518F, na nižší úrovni u jednotlivých strojů jako například dopravník nebo zásobník pro výměnu nástrojů robota potom PLC S7-1512. Komunikačním systémem je Profinet, přičemž jednotlivá PLC podporují také komunikaci OPC UA pro připojení k dalším řídicím systémům.
