Нашият богат опит в областта на индустриалната автоматизация често включва следпродажбена поддръжка и отстраняване на неизправности, възникващи след въвеждането в експлоатация на инсталация.
Докато само преди няколко години поддръжката на място по време на началните фази на производство беше практически незаменима, днес – благодарение на все по-модерните и ефикасни решения за свързаност – е възможно да се предоставя ефективна помощ дистанционно. Симулационните среди и цифровите близнаци позволяват дистанционна диагностика и разрешаване на прекъсвания на инсталациите в хранително-вкусовата промишленост, позволяват безрискови модификации на софтуера и улесняват сигурното внедряване на актуализации.
Примерен сценарий
Да разгледаме например съоръжение за производство на сирене и млечни продукти, което обработва всичко - от обработката на суровините до първичното и вторичното опаковане на готовия продукт. Цялостният процес включва резервоари за съхранение на мляко, производствени линии за полуготови и готови продукти, съоръжения за осоляване и зреене (складове за зреене), опаковъчни линии и окончателно съхранение. Обикновено такива инсталации работят с висока наличност и непрекъснато производство, 24/7. Следователно, всеки проблем или спиране изисква бърза намеса от страна на персонала по поддръжката, с бързи и ефективни действия, насочени предимно към минимизиране на прекъсванията на процеса, което би могло да има значителни последици за безопасността на храните и намаляването на отпадъците.
Практически анализ на казуси
През последните дни опаковъчна линия претърпя чести периодични микроспирания, временно спиращи потока на продуктите и причиняващи частично разваляне. Освен това, спиранията на конвейера често водят до неправилно подравняване на входящите артикули, много от които се разсинхронизират и погрешно се бракуват. В такива случаи операторът трябва да се намеси, за да възстанови нормалната работа, което води до по-нататъшни забавяния в производството и намаляване на показателите за OEE (Обща ефективност на оборудването).
В този сценарий нашият екип за поддръжка играе ключова роля, разчитайки на архитектура на цифров близнак за дистанционна диагностика и корекция.
Дигиталният близнак обхваща:
– Модел на растението3D оформление на конвейери, етикетиращи устройства, отклонители; кинематика и откриване на колизии; профили на въртящия момент на двигателя; модели на сензори (латентност, прагове и параметризация).
– Софт-PLCРеплика на PLC програмата (идентични библиотеки и рецепти).
– Процесен близнакТермична динамика на резервоарите и технологичното оборудване, за да се гарантира, че всяка модификация не компрометира безопасността на храните.
– Исторически данни и моментни снимки: Дневници на събитията и „заснемане на времето“ за 180-те секунди, предхождащи всяко спиране.
– AR/Дистанционна помощНаслагване на модела върху реалния свят за насочване на безопасното отстраняване на неизправности.
Анализ на проблема и стъпки за разрешаване
Ето как се извършват анализът на проблема, разрешаването на неизправности и последващите фази.
- Диагностика чрез „Повторно възпроизвеждане“ на цифровия близнак
„Възпроизвеждане“ на 120-те секунди, предхождащи повредата, се инициира с помощта на цифровия близнак. Виртуалният PLC, точно копие на контролера на машината, възпроизвежда точната последователност. Симулацията показва, че поради външни фактори (напр. влажност, надвишаваща праг), латентността на фотоклетката се увеличава с приблизително 30 ms, което води до двойни показания.
- Корекция на проблеми и виртуално тестване
В рамките на двойника се прилагат неинвазивни модификации, като например филтри за премахване на отскока на сигнала от сензора и подравняване на показанията на сигнала с енкодера на конвейера. Автоматизирани тестове се провеждат в множество цикли, симулирайки различни сценарии на доставка и промени в параметрите на процеса (температура, влажност и др.). Тези анализи показват, че дългосрочната работа на машината се стабилизира и ефективността на производителите на оригинално оборудване (OEM) се връща към целевите си стойности.
- Обучение на оператори чрез виртуален модел
С помощта на 3D слушалки, операторът се запознава с промененото поведение на машината, докато получава инструкции в реално време от техник относно ключови оперативни параметри. Тъй като е направена модификация на подаващия конвейер, процедурата за пренастройване на машината след спиране също се е променила. Чрез симулация, дистанционният техник насочва оператора при изпълнението на правилните стъпки за възстановяване на линията.
- Разгръщане на модификацията
Промяната се репликира в реалната система по контролиран начин, без прекъсване на производството. „Връщане“ към първоначалното състояние може да се извърши по всяко време, ако е необходимо.
- Дистанционна поддръжка чрез добавена реалност
Операторът на машината носи интелигентни очила и дори на този етап се насочва от техник чрез дистанционна връзка. Използвайки добавена реалност, операторът вижда наслагвания на производствени данни в реално време: параметри на процеса, зони за безопасност, посоки на конвейера и „точки“ за безопасни маневри за пренасочване. Ако е необходимо, отдалеченият експерт предоставя стъпка по стъпка насоки и потвърждение в реално време на всяко действие.
Заключение
В обобщение, илюстрирахме как може да се внедри усъвършенствана дистанционна помощ чрез решения за цифрови близнаци. Тези технологии не само позволяват безопасен анализ и актуализации, но и дават възможност на операторите на инсталации да използват ресурсите ефективно и отговорно чрез завладяващи преживявания като 3D визуализация и добавена реалност.
Интегрирането на технологията за цифрови близнаци и добавената реалност представлява еволюционен скок в поддръжката на промишлените предприятия, осигурявайки безопасност, ефективност и непрекъснато обучение: нова граница за повишаване на стойността за операторите и подкрепа на технологичната трансформация на предприятията.
