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埃馬克榮獲紅點獎: 人工智能解決方案 EDNA 使工業生產聯網更加完善

2021-01-22 17:31:49·  來源:埃馬克
 
未來的工廠是聯網的工廠這體現在各個方面:機床相互之間就故障或維護需求進行通訊。與此同時,機床將其能從一個中央位置進行控制的各種信息轉發給生產計劃人員。這樣就形成能夠(更加)高效地滿足機床需要的智能生產系統。剛剛榮獲紅點獎
未來的工廠是聯網的工廠——這體現在各個方面:機床相互之間就故障或維護需求進行通訊。與此同時,機床將其能從一個中央位置進行控制的各種信息轉發給生產計劃人員。這樣就形成能夠(更加)高效地滿足機床需要的智能生產系統。剛剛榮獲紅點獎(最佳獎)的新型模塊化生態系統表明,埃馬克集團正在使這一愿景成真:整體式解決方案不僅可以簡化機床的操作,而且也能簡化機床的聯網。整個生產過程變得更加透明和高效,而首批投入應用的解決方案也已經給廣大客戶留下極其深刻的印象。

許多專家認為,未來的生產是“混亂的”。按照他們的預測,必須借助高度靈活的生產解決方案,才能頻繁更換批次和件數。但這也意味著:以前需要五臺機床來加工不同的工件,而將來只需要一臺機床就可以加工所有工作,并且這臺機床能夠始終與生產網絡完美聯網。在這樣的背景下,系統的易操作性也比以往任何時候都更為重要:操作必須盡可能直觀、統一和簡單,就像智能手機一樣。只有這樣,高度靈活的機床才不致于讓操作人員感到不知所措。

適合所有埃馬克應用的解決方案
全方位聯網、簡單易用的操作——以此為目標,埃馬克集團大約在三年前就開始與不同的合作伙伴公司共同研發 EDNA(代表 EMAG-DNA)。埃馬克集團下屬擁有多家專注于不同技術和應用的子公司,這就使得整個研發過程異常艱巨,但同時也雄心勃勃。他們并肩攜手,致力于研發出自一手的復雜生產系統。另外,所研發的生態系統還應該提供統一的用戶界面和物聯網機床核心,從而讓所有埃馬克解決方案受益。“因此,我們多次召開研討會詳細討論了對這套系統的要求,并與來自埃馬克各個子公司的專家協調并確定了每一個研發步驟,”埃馬克公司物聯網業務發展部門經理 Peter Strohm 解釋說。

設備綜合效率提高——僅一年就獲得“投資回報”
最終的成品系統推出已有一段時間,并且已獲得第一批用戶的廣泛好評:據用戶反饋,使用 EDNA 系統后,OEE(設備綜合效率)得到顯著提高。“在這樣的背景下,我們估計大約一年后就可以收回投資成本,當然前提是對獲得的數據進行評估并據此采取相應的措施,”Strohm 說。但具體如何才能達到成功呢?

1.IoT Core:通往智能工廠的橋梁
為此,讓我們先來了解一下埃馬克的 EDNA IoT Core 及其豐富多樣的軟硬件擴展選項:EDNA Cortex 軟件在性能強大的工業電腦上運行,并通過 MQTT、REST 或者將來的 OPC UA 等協議提供數據。利用 EDNA Cortex 軟件可以處理、匯總和分析生產數據。IPC(工業電腦)的應用范圍可以靈活擴展:只在獨立機床本地使用、連接到企業的邊緣解決方案或者與云聯網。同時,這套解決方案完全采用模塊化軟件架構,因此可以應用到埃馬克客戶的專有 IT 基礎架構中。“就整體而言,這套系統在各個方面都是開放的,并提供不同的標準接口。就算是連接振動傳感器等附加傳感器和集成其他機床制造商的技術也沒有問題,”Strohm 強調說。

最后得到的成果就是能為用戶提供多種可靠的增值應用程序。目前,這些增值應用程序包括“零件數量預測(每班次的產量預測)”、“循環時間監控器”(機床或生產線的當前節拍時間)、“智能換刀”(提供有關剩余刀具壽命的信息)、“OEE 監控器”(詳細列明當前的 OEE)、“機床健康”(軸的狀況)以及“機床狀態”(表明是否準備就緒的狀態燈)。“總的來說,系統可以幫助用戶全方位掌控當前生產進程的狀態。但還有非常關鍵的一點:將來還會有更多的可能性,”Strohm 解釋說,“應用程序的種類在不斷增加,數據分析也會越來越全面。這就意味著:系統將不斷為客戶創造新的附加價值,并直接通過提高生產率表現出來。這一理念非常符合未來需要,并且易于實施。”另外,這也能很好地回答系統可應用在哪些埃馬克機床上這個問題:可加裝到埃馬克在過去二十年中推出的幾乎所有機型上,當然也可以整合到新機床中。EDNA 的另一個特點便是直觀式 HMI 人機界面的全新操作概念,目前已應用在 EMAG eldec 的 MIND-L 1000 感應淬火機上。在其他子公司中,目前也正在其他機床技術中推廣。

2.Dashboard:“智能手機的感覺”
至此,我們還需要探討整套設計的可操作性——此處的“應用程序”一詞已指明正確的方向:EDNA Lifeline Dashboard 的前端設計以現代化平板電腦或智能手機為基礎。“操作人員已通過來源于日常生活的經驗掌握了系統的基本操作方式。因此,他們可以更快地學會系統操作并更少犯錯,這反過來又進一步提高了過程可靠性,”埃馬克公司研發合作伙伴 intuity 公司的設計與策略主管 Ricarda Schuhmann 解釋說。只需要簡單瀏覽 Dashboard,就能證實上述評價:利用各個小部件分類展示數據,極具吸引力。用戶可以自行配置需要顯示的內容以及展現方式和布置。極強的條理清楚性能夠帶來切實回報:及早提醒操作人員注意異常情況、刀具使用壽命極限或機床磨損情況,從而避免遺漏不合格件和計劃外停機。而且,生產計劃人員、操作人員等可以從任何地方訪問 Dashboard,比如通過智能手機。“在共同研發過程中,我們始終遵循三項基本原則:簡單、一致和聯網,”intuity 公司的 Lukas Siegele 補充說,“從各個方面來看,最終成果都令人十分滿意。它為將來混亂并且全面聯網的生產奠定基礎。”

紅點獎是對整個理念的肯定
全面的功能和最先進的易用性——EDNA 的設計理念同樣也獲得世界知名的紅點獎評審團的肯定。埃馬克參加了本次紅點獎“設計理念”類別的評選,并從 4,200 件參賽作品中脫穎而出,成為 42 個“最佳獎”得主之一。在第二輪比賽中,這家來自德國南部的機床制造商再次大獲成功:EDNA 與其他四件參賽作品一同進入了“紅點之星獎”的最后角逐。“這當然是一個巨大的成功,同時也是對我們的工作的肯定,”Peter Strohm 總結說,“EDNA 是我們提供的一套全方位、面向未來的工業 4.0 生態系統。最終,客戶會從集團公司廣泛的業務范圍受益,因為我們不僅有全系列的軟硬加工技術,而且也參股例如數據分析專家 anacision 公司。這就為研發整體式工業 4.0 解決方案以及實施人工智能帶來豐厚的回報。通過 EDNA,我們為幫助客戶實現未來型智能生產奠定堅實基礎。” 


IPC EDNA IoT Core 以及 EDNA Cortex 軟件

解決方案可以靈活擴展,并且可以只在獨立機床本地使用、連接到邊緣解決方案或者與云聯網使用。


條理清晰的 Dashboard:及早識別異常情況、刀具使用壽命極限或機床磨損情況。


適用于埃馬克機床的 EDNA HMI LITE:超大顯示屏為數據可視化顯示提供空間。

生產計劃人員、操作人員等可以從任何地方訪問 Dashboard,例如通過平板電腦或智能手機。
 
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