Pro společnost Compas znamená čtvrtá průmyslová revoluce hlavně přesné technické standardy

Česká společnost Compas Automatizace se rozhodla přiklonit se k německé technologické platformě Industrie 4.0 (I4.0) z velmi dobrého důvodu. I4.0 je totiž na rozdíl od mnoha dalších podobných iniciativ, jako je například český Průmysl 4.0, jasně technicky specifikovaná platforma s rámcem, modely, standardy a specifikací klíčové komponenty inteligentní výroby – Asset Administration Shell (AAS), což v podstatě znamená vytvoření digitálního dvojčete k fyzické věci. Avšak na rozdíl od obecně „mlhavého“ chápání toho, co označujeme „digitální dvojče“, se v I4.0 s tímto označením pojí velmi přesná technická specifikace.

Společnost Compas důsledně dbá na to, aby její řešení komponent a způsobů výroby bylo v intencích I4.0, které vycházejí z doporučení a specifikací pracovních skupin německých oborových svazů ZVEI a VDI/VDE a VDMA, která byla přijata a jsou dále rozvíjena také standardizačními sdruženími ve Francii (Alliance Industrie du Future) a v Itálii (Piano Industria 4.0). Firma Compas tedy stojí ve vývoji komponent na pevných základech tří nejsilnějších evropských ekonomik minimálně v oblasti diskrétní/sériové výroby (strojírenství, automobilová výroba apod.).

Klíčová komponenta AAS je zároveň prvním plně standardizovaným modelem vycházejícím ze základního modelu výroby čtvrté průmyslové revoluce, tj. RAMI 4.0, a také z Industry 4.0 Component model, neboli modelu komponent výroby v rámci I4.0. Zatímco RAMI 4.0 je obecným modelem upravujícím budoucí strukturu systémů průmyslové výroby, která reflektuje všechny své dílčí aspekty, tj. technické, ekonomické, informatické a další, I4.0 Component model umožňuje velmi podrobně nahlédnout a popsat význam digitalizace statických a dynamických vlastností, parametrů či stavů komponent výroby v I4.0.

Lze říci, že zatímco „digitální dvojče” je termín užívaný mnohdy z komerčních důvodů pro jakoukoli digitální podobu komponenty výroby (většinou jako proprietární řešení nějakého výrobce technologií v oblasti digitalizace), např. pro 3D modely strojů, výrobních linek, automobilů, včetně virtuálních simulací jejich tvorby v postupu výroby či testování jejich funkce, představují AAS komponenty mnohem pokročilejší formu využití digitalizace výrobních dat.

Co přesně tedy AAS znamená? O AAS můžeme hovořit jako o rozhraní mezi fyzickou nebo softwarovou či ekonomickou komponentou výroby, které umožňuje komunikaci mezi různými prvky výroby (assets). Těmi mohou být výrobní stroje, roboty, dopravníky, linky, skladové regály i samotné výrobky. Každý z těchto prvků je vybaven vlastním AAS, tj. softwarovou obálkou s přesně definovaným obsahem a funkcí, kterou si můžeme představit jako digitální dvojče prvku. Jednotlivé AAS spolu samostatně komunikují a podle nastavených pravidel mezi sebou „sjednávají“ konkrétní způsob výroby. Na základě toho pak lze hovořit o řízení výroby jakožto kooperativním a decentralizovaném – na rozdíl od současného stavu, kdy je výroba řízena převážně hierarchicky.

Společnost Compas k rozvoji I4.0 přispěla významným způsobem: dnes již v praxi velmi dobře ověřeným konceptem Elektronické řízení výroby k podpoře operativního řízení výroby a údržby. Firma tento koncept rozvíjí již více než 10 let – v současné době již pod názvem Digitální továrna Compas. Jedná se o ucelený výrobní systém, jehož jádrem jsou IT řešení na bázi MES/MOM systému COMES propojené s automatizovanými technologiemi či s implementovanými roboty. Všechny výrobní funkce, obsažené ve standardu MES/MOM systémů, jsou integrovány funkčně i datově a komunikují s ERP a se sofistikovanými řídicími systémy.

Compas nabízí dvě varianty digitální továrny:

- Compas digitální továrna pro diskrétní výroby, tj. sériové výroby např. v automotive, gumárenství, plastikářském průmyslu nebo strojírenství,

- Compas digitální továrna pro dávkové výroby, tj. šaržové výroby ve farmaceutickém nebo chemickém průmyslu, potravinářství či kosmetice.

Výrobní informační systém COMES obsahuje standardní MES funkce podle standardu MESA. K přednostem tohoto systému patří štíhlá IT báze (webové technologie redukují náklady na správu) i možnost implementace v různých odvětvích průmyslu včetně odvětví s vysokými nároky na jakost, jako jsou automobilový či letecký průmysl, nebo přísně regulovaných odvětví, jako jsou potravinářský nebo farmaceutický průmysl.

Další velkou předností systému COMES je, že výrobní operace mohou být na daném pracovišti řízeny pro každou variantu výrobku zcela odlišně podle konkrétní specifikace varianty výrobku, a to v reálném čase. Referencí přesvědčivě dokládající přednosti systému je například montážní proces ve výrobě klimatizačních jednotek osobních automobilů. Montážní linka s 10 pracovišti je schopna vyrábět současně různé varianty výrobků s tím, že se dané pracoviště během 3 sekund přesunu poloproduktu dopravníkem automaticky seřídí v reálném čase pro specifikované výrobní operace.

Technolog vytváří v COMES specifikaci výrobku a posloupnost jeho výrobních operací s jejich přesnými parametry. Vlastní výrobní proces řídí MES/MOM systém COMES s moduly Logon, Batch, WMS, Traceability, LAB, OEE a Maintenance. COMES rovněž digitálně zaznamenává celý výrobní proces a jeho parametry (EBR) a dokumentuje výrobu prostřednictvím výrobních protokolů (BP).

Závěrem můžeme shrnout, že k hlavním přednostem decentrálního řízení výroby s využitím „inteligentních“ prvků výroby reprezentovaných svými AAS patří vysoká flexibilita výroby, produktivita a efektivita včetně minimalizace plýtvání materiálními a energetickými zdroji, podpora jakosti a synchronizace výroby a logistiky. Řešení společnosti COMPAS mohou být navíc implementována vedle nově budovaných výrobních kapacit v řadě stávajících provozů, kterým je tato firma schopna pomoci významně zlepšit výrobní procesy, a to s relativně nízkými finančními investicemi.