Bugün fabrikalar daha kaliteli ürünler üretmek, daha büyük kapasitede çalışmak ve küçük siparişler için bile özel ürünler üretmek zorundadır. Üretim planlama mühendisleri bu talepleri karşılamak için çeşitli teknik ve organizasyonel konseptler tasarlamaktadır. Endüstri 4.0, Internet of Things (IoT) üzerine kurulmuştur, bu teknoloji konsepti günlük işleri basitleştirmeye yardımcı olan akıllı cihazların ağlarda sanal temsillerini sağlamaktadır.

Şekil 1: Güçlü haberleşme ağları Internet of things ve Endüstri 4.0 için sağlam bir temeldir.

Tüm bu trendler ve yaklaşımlar ve teknik çözümler endüstriyel sektörler için sürekli geliştirilmekte ve iyileştirilmektedir. Bu sistemin haberleşme özelliklerine artarak binen yükle birlikte yürümektedir. Ağa entegre cihaz sayısının artması ve dikey entegre edilen MES ve ERP sistemleri ilave veri trafiği oluşturmakta ve bant aralığının genişlemesini gerektirmektedir.
 

Günümüzde otomasyon sistemleri arasındaki endüstriyel haberleşme halen hiyerarşik yapıdadır, saha cihazlarından ERP sistemlerine kadar.

Şekil 2: Günümüzdeki hiyerarşik ağ yapıları her bir katmanın güvenlik, çevresel faktörlere dayanım, belirleyici özellikler ve veri hacmi ihtiyaçlarına göre optimize edilmiştir.

► İlginizi Çekebilir: Haberleşme Protokollerinde Endüstri 4.0 Devrimi 

Endüstri 4.0'ın temel yönleri - modülerleşme, merkezden dağıtma, sanallaştırma, ürünlerin kişiselleştirilmesi, tüm hayatı boyunca ürün takibi ve kesintisiz süreklilik - hiyerarşik ve katı yapıyla uyumlu değildir. Daha gerekli olan tüm taraflara gerekli bilgileri sağlayan hiyerarşik olmayan bir sistemdir. Bu bağlı cihazlar arasında TCP/IP haberleşme standardında bilgi paylaşımını destekleyen bir ağ gerektirir.

Şekil 3: Endüstri 4.0 ağ yapıları esnek şekilde değişen üretim modüllerini destekleyecek şekilde optimize edilmiştir.

Modülerleşme üretim senaryosuna bağlı olarak farklı ürünler üretmek amacıyla bir fabrikanın birçok düzeneği kombine edebilmesidir. Üretim modülleri modifikasyon, güncelleme veya genişlemeyi de desteklemelidir çünkü yeni ürün versiyonları tüm yaşam döngüsü boyunca üretilecektir. Değiştirilmesi kolay üretim modüllerinin ilgi çekici olmasının diğer bir nedeni mevcut sistemin uyarlanmasının yeni bir üretim tesisi kurmaktan çok daha basit olmasıdır. Bu yeni sistem üretim akışına entegre edilene kadar planlama, uygulama, yatırım ve gereken zaman gibi parametreleri de etkiler. Değişiklikler daha basit ve hızlı yapılır.

 

 

Üretim hatları sürekli daha modüler, akıllı, kişiselleştirilebilir ve haberleşebilir olmaktadır. Ancak eksik olan şey tamamlayıcı emniyet cihazları, haberleşme arayüzleri, kullanıcı yazılımı ve emniyet sertifikasyon belgelerini içeren doğru emniyet stratejisidir.



Makineler gibi enerjiyle çalışan ekipmanlar Avrupa'da Makine Yönetmeliğine tabidir. Üreticiler yönetmeliğe uygun olduklarını CE işareti ve AB Uygunluk Beyanıyla belgelendirmek zorundadır. Bugüne kadar makinelerin çoğu statikti ve çoğunlukla fabrikada bitişik makinelerle bağlantı yapılması öngörülmezdi. Bu proses , emniyet perspektifinden ilgili arayüzlerin değerlendirilmesini ve doğrulanmasını gerektirir. AB Uygunluk Beyanını içeren genel CE işareti tüm makinelerde olmalıdır. Önceden makine altbirimlerinin arayüzleri ve birbirlerine bağımlılığı bilinmediğinden bu yaklaşım gereklidir. İleriye yönelik Endüstri 4.0 projesinde bu yaklaşımı, haberleşme konseptini ve veri yönetimini yeniden düşünmek gerekir.
 

► İlginizi Çekebilir: Dünyanın En Hızlı Haberleşme Sistemi 

Endüstri 4.0 teknik sistemlerin gereksinimlerini çıkarmak, çözüm stratejilerini uygulamak ve fonksiyonel testleri gerçekleştirmek için bazı araştırma projelerinden oluşur. 2015'in sonlarında açılan Fraunhofer Derneği ve Ostwestfalen-Lippe Üniversitesi Uygulamalı Bilimlerin bir girişimi olan SmartFactoryOWL ; Almanya Lemgo'da yaklaşık 2,000 metrekare araştırma tesisinde yer alır.



Hem bir araştırma merkezi hem de gerçek bir üretim tesisi olup heyecan verici ilave üretim tekniklerini ve pazara sürülmeye hazır nihai ürünleri kapsar. SmartFactoryOWL bilgi ve teknoloji transferi, küçük ve orta ölçekli üreticiler, sistem ve ekipman işaretleme ve endüstriyel dijitalleşmede sistem ve ekipman temini için bir platform olarak işlev görür. Burada pilot üretim hatları kurulabilir ve bunlar Endüstri 4.0 çözüm modülleriyle test edilerek üretim sistemleri ve süreçler optimize edilir veya personel eğitilir.

Mekanik perspektiften SmartFactoryOWL pilot fabrikası parça transfer sistemi ve çeşitli modüler proses istasyonlarından oluşur.



Modüler montaj sistemi uyarlanabilirlik, tak&çalıştır ve kullanıcı dostu gibi özellikler ve karakteristikler sergiler. Farklı ürünler ve ileriye yönelik çözümler Fraunhofer Uygulama Merkezi Endüstriyel Otomasyon (IOSB-INA) ve Endüstriyel Kurum IT (inIT) de yönetici olan Prof. Dr. Jürgen Jasperneite'nin son kontrolünde karşılaştırılır; amaç proses istasyonlarının transfer sistemine güvenli bağlantısına imkan veren bir sistemdir. Phoenix Contact'ın Emniyet Uzmanlık Merkezi konsepti benimsenmiştir. Emniyet uzmanları şirketin tescilli SafetyBridge Teknolojisi ile gerçek zamanlı Profinet IO Ethernet protokolünü birlikte kullanmayı önermiştir .Makinelerin her biri ağ ve kontrolörden bağımsız emniyet çözümü ve yaygın haberleşme standardını kullanarak birbirlerine bağlanabilir.

 

Kaynak: