Az energia drágulásával és a fenntarthatóság egyre fontosabbá válásával nagy nyomás nehezedik a termelésben érdekeltekre, hogy csökkentsék áramfogyasztásukat. Az Ipar 4.0 korában ebben a gyártási folyamatokat standardizáló és optimalizáló folyamatfelügyelet nyújthat segítséget.

Mindentlátó rendszerek

Az angolul process monitoringnak nevezett megközelítés biztosítja, hogy a modern gyártóeszközök rugalmas, fenntartható és könnyen kezelhető módon működjenek, mindeközben pedig minimális emberi beavatkozást igényeljenek.

A hatékony kontrollfolyamat létrehozásának első lépése a monitorozás, amikor a szenzorok gyűjtötte pontos és valós idejű adatokat az egymással összeköttetésben lévő termelőeszközök megosztják, ezzel járulva hozzá a termelőegység teljes áttekintéséhez.

A folyamatfelügyelet a szenzorok méréseinek a kezelését jelenti például az erőkifejtéssel, a látvánnyal, hőmérséklettel kapcsolatban, amelyek segítségével a szervezetek meghatározhatják a gépek és a gyártási folyamat egészének állapotát is.

Az eszközöket kezelő operátor rutinellenőrzéseket végez, hogy kiderüljön, ha egy alkatrész hiányzik vagy sérült, figyeli az érzékelőkből származó méréseket szűrő algoritmusokat és a kezelői inputokat, így szerez információt a folyamat állapotáról.

A monitorozást az irányítás követi. Ezekhez az összetett folyamatokhoz a szenzorok mérései szükségesek, melyeket a jelfeldolgozás figyel.

A folyamatirányítás a folyamat változóinak, például az adagolandó anyagnak, a sebességnek vagy a vágás mélységének a menedzselését jelenti annak szabályozása érdekében. A gépek működtetői online és offline folyamatirányítást is végeznek úgy, hogy szükség esetén megváltoztatják a betáplálás mennyiségét vagy sebességét, esetleg leállítják a gépet, ha valamilyen alkatrész törése miatt erre hirtelen szükség van.

Hogyan járul hozzá mindez a fenntarthatósághoz?

A digitalizációt a negyedik ipari forradalom helyezte előtérbe. A termelési folyamatok digitális kontrollja elősegíti a fenntartható döntéshozatalt; mindehhez az autonóm gyártási eszközöket veszi igénybe, amelyek aztán a nagy kiterjedésű, kedvező költségekkel működtethető vezeték nélküli szenzorhálózatok révén csökkentik az energiaigényt.

A mai gyártási környezetben a Big Data digitalizációja és a hatalmas adatmennyiség komplexitása megnehezítheti az adatoknak a minőségbiztosítás érdekében végzett monitorozását és elemzését. A hálózatok összeomlása esetén előfordulhat, hogy az értékes információ megduplázódik vagy elvész, mindez pedig hibákhoz, romló termelékenységhez, energiapazarláshoz és felesleges veszteségekhez vezethet.

A kiberfizikai folyamatmonitorozó rendszerek használata ugyanakkor a gépi eszközök ütemezését nyomon követve, képes az energiafelhasználás becsült mértékét előre jelezni.

A vezeték nélküli monitoring hálózatok nagy mennyiségű adatot képesek gyűjteni és tárolni, mint például a gépekkel kapcsolatos feszültség, áramerősség vagy hőmérséklet, ezek alapján pedig módosítják a programot és csökkentik az energiafelhasználás mértékét.

Az öntanulásra képes gyártórendszerek segítséget is nyújtanak azzal, hogy előre jelzik az eszközök jövőbeli felhasználását, hogy ezzel javaslatot tegyenek a kevesebb áramot használó módokra.

Az adatkezelési eszközök révén standardizálhatók az információk, ezzel lehetővé válik a használt eszközök együttműködése, végső soron pedig hatékonyabbá válik maga az adatgyűjtés is.

Ahogy az okosgyártás új lehetőségeket nyit a folyamatokat felügyelő és kontrolláló rendszerek elősegítése érdekében, valamint hatékonyan támogatja a fenntartható döntéshozatal megvalósulását is. Az autonóm gépek használatával a gyártók fenntartható programokat vezethetnek be, vagy a kiterjedt, megfizethető vezeték nélküli hálózatok használata révén energiatakarékosabb működésre állhatnak át - írja az iotzona.hu.