Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska
IIoT (ang. Industrial Internet of Things) Przemysłowy Internet Przedmiotów Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

IIoT (ang. Industrial Internet of Things)
Rozwiązania sieciowe w przemyśle w 2015 roku Zygmunt Kubiak

Artykuł Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) i jego wpływ na projektowanie urządzeń Elektronik , 03/2016, s.64 Zygmunt Kubiak

Specyfika przemysłu Rosnące zapotrzebowanie na inteligentne sensory oraz MicroPLC Wzrost znaczenia uniwersalnych protokołów Zygmunt Kubiak

Rewolucja przemysłowa wg firmy Siemens I etap - zastosowanie do produkcji mechanicznej napędu wodnego i parowego II etap – wprowadzenie wprowadzenia energii elektrycznej III etap – automatyzacja, gdy pojawiły się pierwsze sterowniki logiczne PLC (ang. Programmable Logic Controllers) IV etap (aktualnie) – Przemysł 4.0 (ang. Industry 4.0) - komunikacja tworzonych wyrobów z maszynami linii montażowej, na której powstają Zygmunt Kubiak

Droga do Industry 4.0 prowadzi przez IoT Zygmunt Kubiak

Podobna inicjatywa wdrażana jest w USA pod nazwą Internet Przemysłowy (IIoT), m.in. w zakładach General Electric Spoiwem IIoT są: Inteligentne sensory Sterowanie rozproszone i skomplikowane Zaawansowane i bezpieczne oprogramowanie Koncepcje Industry 4.0 oraz IIoT uważa się za równoważne – granice są nieostre Pojawia się opinia, że droga do Industry prowadzi przez IIoT Zygmunt Kubiak

Czym jest IIoT Internet Przemysłowy, sieć połączonych inteligentnych maszyn, działających w zamierzony sposób IIoT tak głęboko zmieni przedsiębiorstwa, jak IoT konsumencki zmienia nasze życie. Zygmunt Kubiak

Czym jest IIoT - inna definicja Stos systemów automatyzacyjnych IIoT Dolna warstwa – sensory miejscowe, sterowniki, komputery – wysyłają dane (Big Data) do chmury (ew. Intranetu) Możliwość integracji danych z oprogramowaniem produkcyjnym do ERP (Enterprise Resource Planning, do planowania zasobów przedsiębiorstwa) i CRM (Customer Relationship Management, obsługa relacji z odbiorcami) Zygmunt Kubiak

Przykład IIoT – najnowsza fabryka GE (stan Nowy York), produkująca zaawansowane akumulatory sodowo-niklowe, służące między innymi do zasilania stacji przekaźnikowych telefonii komórkowych Na m2 powierzchni produkcyjnej rozmieszczono czujników Czujniki są przyłączone do bardzo szybkiej wewnętrznej sieci Ethernet Monitorują, np. one procesy decydujące, które partie proszku zostaną użyte do formowania ceramicznych rdzeni ogniw Jaka jest temperatura ich spiekania Ile energii potrzeba do utworzenia jednego akumulatora a nawet, jakie jest lokalne ciśnienie atmosferyczne Zygmunt Kubiak

Przykład IIoT – najnowsza fabryka GE (stan Nowy York), produkująca zaawansowane akumulatory sodowo-niklowe, służące między innymi do zasilania stacji przekaźnikowych telefonii komórkowych Zygmunt Kubiak

Przykład IIoT – najnowsza fabryka GE (stan Nowy York), produkująca zaawansowane akumulatory sodowo-niklowe, służące między innymi do zasilania stacji przekaźnikowych telefonii komórkowych 10000 czujników na powierzchni m² - przyłączone do szybkiej sieci Ethernet Monitorowanie procesu technologicznego Pracownicy wyposażeni w tablety (komunikacja WiFi) Airbus Tag’i RFID z możliwością odczytu do 100 m m.in. Przy użyciu specjalnych okularów (analogiczne do Google Glass) Technologia wizualizacji wprowadzona już na liniach montażowych A330 i A350 w Tuluzie oraz montażu skrzydeł w Wielkiej Brytanii Zygmunt Kubiak

Korzyści z IIoT Optymalizacja systemów (trzy grupy) Optymalizacja aktywów Dane pobierane z czujników przetwarzane są lokalnie aby operatorzy byli zorientowani jak np. dobrać parametry dla najwyższej sprawności lub z wyprzedzeniem zasygnalizować możliwość awarii Optymalizacja procesów W centrum sterowania gromadzone są dane ze wszystkich czujników związanych z produkcją – podejmowanie decyzji dotyczących sprawności poszczególnych procesów i całej fabryki – poprawa eksploatacji urządzeń, obniżenie zużycia energii Optymalizacja zadań Zarządzanie dużą liczbą danych – integracja danych procesowych z danymi przedsiębiorstwa Zygmunt Kubiak

Korzyści z IIoT Wszystkie dane fabryk i procesów są online (w chmurze) Analiza programowa jest pomocna do optymalizacji zasobów i procesów, a także zadań Zygmunt Kubiak

Kluczowe trendy systemowe IIoT w rozpowszechnianiu czujników i rozproszonego przetwarzania Szybki wzrost zastosowań czujników – nowe technologie wykonania, malejące koszty Systemy rozproszonego przetwarzania – umieszczanie sterowników pętli procesowych PLC (ang. Process Loop Control) maszyn, urządzeń związanych z procesem technologicznym Zygmunt Kubiak

Raporty na temat rynku czujników Rynek czujników ma tendencję szybko rosnaca – około 95,3 mld USD w 2015 roku, szacuje się 154,3 mld USD w 2020 r., roczny wzrost 10,1% ( ), wg raportu BCC Research Wzrost zastosowań czujników wspomaga produkcję urządzeń, podnosi bezpieczeństwo, niezawodność i sprawność energetyczną , wg Emerson Process Management – ocenia się, że roczny wzrost szerokiego rynku sensorów w wersjach przemysłowych będzie dwucyfrowy Zygmunt Kubiak

Nowy standard komunikacyjny dla PLC Protokół IO-Link (norma IEC ) Interfejs szeregowy punkt-punkt Połączenie między PLC a czujnikami albo innymi sterownikami Brama IO-Link Master firmy Comtrol jest interfejsem pomiędzy IO-Link a protokołami EtherNet/IP oraz Modbus TCP Zygmunt Kubiak

Nowy standard komunikacyjny dla PLC Najmniejszy przemysłowy czujnik światła IO-Link zawiera sześć czujników: światła otoczenia (białego), światła czerwonego, zielonego, niebieskiego, podczerwieni oraz temperatury (przetwarzanie ADC 14-bitowe). Układ transceivera IO-Link firmy Maxim, zawiera liniowe stabilizatory 3,3 i 5 V, konfigurowalne wyjścia (przeciwsobne, pnp lub npn), ochronę przed odwróceniem polaryzacji i przed zwarciami, a także rozbudowane monitorowanie uszkodzeń. Wszystko to mieści się w małej obudowie WLP 2,5x2,5 mm. Czujnik zawiera także programowalną pamięć Flash 64 kB i pamięć danych Flash 4 kB. Działa poczynając od 1,8 V Zygmunt Kubiak

Czujniki bezprzewodowe Problemy bezpieczeństwa Zasięg Obecnie w przemyśle ograniczona stosowalność Poszukiwania protokołów, które spełniałyby wymagania przemysłowe Zygmunt Kubiak

Sterowanie rozproszone z MicroPLC IIoT wymaga lokalnego sterowania rozproszonego. Wobec liczby czujników w fabryce/procesie, klasyczne wiązanie każdego z nich z centralnym komputerem lub sterownikiem PLC nie jest wykonalne. Zatem wiele rozłożonych mikroPLC umieszcza się bliżej kontrolowanych linii i sterują one każdym z podzespołów. Stąd się bierze potrzeba silnych, ale bardzo małych i sprawnych energetycznie systemów sterowania. Zygmunt Kubiak

Sterowanie rozproszone z MicroPLC 32-kanałowy moduł wej/wyj PLC zawiera zespół wejściowego serializera cyfrowego 8 do 1 (MAX 31911) ze scalonym izolatorem cyfrowym (MAX14932) zmniejszający liczbę elementów o 70%, a rozmiary o 63% Zygmunt Kubiak

Sterowanie rozproszone z MicroPLC Zygmunt Kubiak

Przemysł 4.0 Polskie fabryki 76% częściowo zautomatyzowanych
15% w pełni zautomatyzowanych 6% wprowadza Przemysł 4.0 Tylko niewielka część fabryk korzysta z systemów IT do operacyjnego zarzadzania i sterowania produkcją (systemy klasy MES, ang. Manufakturing Execution System) Zygmunt Kubiak

Przemysł 4.0 Polskie firmy produkcyjne
Sposób wprowadzania i gromadzenia danych produkcyjnych Ręcznie na papierze – 16% Ręczne wprowadzanie do systemu - 59% Automatyczne - 36% Zygmunt Kubiak

Dziękuję za uwagę Zygmunt Kubiak

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Podobne prezentacje

Prezentacja na temat: "Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska"— Zapis prezentacji:

Podobne prezentacje

О projekcie

Zwrotny adres

Wejść

Zaloguj się poprzez sieć społeczną:

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Podobne prezentacje

Prezentacja na temat: "Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska"— Zapis prezentacji:

Podobne prezentacje

О projekcie

Zwrotny adres