Automatizace a digitalizace zažívá v dnešní době bouřlivý rozvoj. Oblast obrábění není výjimkou. Stále vyšší požadavky jsou kladeny na získávání, přenos a zpracování informací do a z výrobního procesu a stejně tak je vyvíjen tlak na výrobu. Výrobní cyklus se neustále zrychluje. Aby se tyto stále větší nároky daly zvládnout, je potřeba efektivně získávat informace z výrobního procesu a umět s nimi pracovat. Společnost Siemens má na tyto požadavky odpověď. IT řešení pod názvem Sinumerik Integrate nabízí nástroje pro optimalizaci výrobního procesu a možnost propojení s nadřazenými informačními systémy. Programy patřící do rodiny Sinumerik Integrate pokrývají celý řetězec výrobního procesu včetně služeb. Díky svým funkcím a řešením je Sinumerik Integrate důležitým pilířem pro implementaci Průmyslu 4.0 do výroby s CNC obráběcími stroji. Siemens nabízí nástroje, které řeší kritická místa ve výrobě. Jako například neefektivní hospodaření s nástroji, prostoje z důvodu chybějícího nástroje, prostoje nebo havárie z důvodu nekonzistence obráběcích programů, prostoje z důvodu neplánovaných servisních zásahů apod. Sinumerik Integrate tato kritická místa identifikuje, eliminuje chybové zdroje, zpřehledňuje a zefektivňuje celé vybavení výrobního procesu. Z hlediska informační technologie vytváří vrstvu mezi výrobními jednotkami a informačním systémem celého podniku (obr. 1). Jednotlivé produkty Sinumerik Integrate se mohou rozdělit na tři oblasti: » Produktivita v servisu, kam patří AccessMyMachine, AccessMyBackup a AnalyzeMyCondition. » Produktivita ve výrobě, kterou tvoří nástroje ManageMy- Programs, ManageMyTools a AnalyzeMyPerformance. » Automatizace produkce s nástroji CreateMyInterface a AccessMyData. Veškeré nástroje jsou tvořeny koncepcí klient server. Klientská část je nainstalována na jednotlivých výrobních jednotkách, serverová část všech aplikací je společná. Z toho pramení obchodní název Sinumerik Integrate. Integrate server může být lokální (umístěný v podnikové síti) nebo umístěný na internetu, tzv. cloudové řešení. V případě cloudového řešení se jedná o farmu Integrate serverů u společnosti Siemens. Některé ze jmenovaných aplikací vyžadují lokální Integrate server, jiné Integrate server v cloudu. Při přenosech dat dbá Siemens nepochybně i na zajištění bezpečnosti. Samozřejmostí je kryptovaná komunikace SSL-VPN. Spojení splňuje požadavky vydané německým Úřadem pro bezpečnost informačních technologií (BSI). Nativním prostředím pro klientské instalace na jednotlivých strojích je HMI Operate nové řady řídicích systémů Sinumerik solution line. Zákazníci mají ale i možnost připojit řídicí systémy Sinumerik se starším operátorským prostředím HMI Advanced. Dokonce je možné připojit také řídicí systémy třetích stran. Pak je ale důležité upozornit na skutečnost, že v tomto případě je připojení s omezenou funkčností. Připojení se provádí pomocí PC s nainstalovaným Integrate klientem, který vytváří interface mezi cizím řídicím systémem a Integrate serverem. Sinumerik Integrate navazuje na starší prověřenou řadu s názvem MCIS (Motion Control Information System), která se úspěšně používala v předchozích řídicích systémech řady Sinumerik power line. Možná si někdo vzpomene na názvy SinDNC, MDA, SinTDI apod. Koncepce těchto produktů byla taková, že klient pracoval buď ve standalone módu, nebo pro každou aplikaci používal zvlášť server. Současné řešení je postaveno na moderní pokročilé architektuře a sjednocuje všechny dílčí servery pod jeden centrální Integrate server. Existuje možnost provést migraci starého řešení s produkty MCIS na novou platformu Sinumerik Integrate. MannageMyPrograms (MMP) Produkt MannageMyPrograms vytváří výkonnou platformu pro management CNC programů a přidružených dokumentů. Serverová část je umístěna na lokálním Integrate serveru. Kromě vlastních programů dokáže archivovat, přenášet a pracovat s výkresy, obrázky, PDF soubory atd. CNC data se dají přenášet na řídicí systémy různých typů. Základní nativní prostředí je Sinumerik Operate, a to jak na NCU, tak na PCU50. Další možností je připojení staršího HMI Advanced na PCU50. Lze připojit i starý CNC systém, který má pouze sériové rozhraní. V tomto případě tvoří interface operátorská stanice (PC), která převádí data ze sériového portu na Ethernet. Tímto způsobem je možné připojit i řídicí systémy třetích stran. MMP vytváří obraz 1 : 1 všech CNC programových dat celé výroby. K serveru se dá připojit z více operátorských stanic a využívat tak serverové funkce z více míst. Každý CNC program s sebou nese metadata, kde jsou uloženy informace o tom, zda je program ve fázi oživování nebo je uvolněn pro výrobu (obr. 2). Povolení přístupu k programu závisí na roli operátora. Kromě toho jsou v metadatech uloženy informace o tom, kdo program editoval nebo o počtu přístupů. Součástí programu mohou být přílohy, jako obrázky, textové a PDF soubory. Další výhodou je automatické verzování programů po editační změně, možnost porovnávání jednotlivých verzí a zaznamenávání datových přenosů. Operátor u stroje může zacházet s programy standardním způsobem a pokud na to má oprávnění, může měnit příznaky (oživení, pracovat s verzemi, přidávat komentáře, ukládat a prohlížet přiložené soubory s dokumentací, prohlížet si přenosový logbook a přenášet programy z/na server). Náročnost instalace klientské části se počítá v jednotkách hodin, serverové části v jednotkách hodin až dnů. ManageMyTools (MMT) Program určený pro celopodnikové hospodaření s nástroji od seřízení až po naložení do stroje. Serverová část běží opět na lokálním Integrate serveru. Jednou z hlavních úloh MMT je analýza požadavků na nástroje. Je nutné určit, které nástroje budou pro danou výrobu potřeba. Analýzu je možné provést ručně nebo na základě tool plánů (soubory s příponou .top) vytvořených plánovacím týmem výroby. Další možností je zjistit informace scanováním part programů, užitím identifikátorů v part programu anebo prostřednictvím funkce Tool Plan Generation, která provede automatickou identifikaci nástrojů včetně časů použití na základě Sinumerik CNC simulace (bude brzy k dispozici). Pokud máme seznam požadovaných nástrojů, můžeme provést tzv. Tool balancing a vytvořit rozdílový seznam. Z něho vyplyne, které nástroje je potřeba naložit do zásobníku u stroje, které naopak pro výrobu nejsou nezbytné a mohou se vyložit, a které nástroje je nutné znovu seřídit a přeměřit. Automaticky se také generují požadavkové listy pro seřizovnu nástrojů, kam mohou být přes funkci Manage network drives přímo odeslány. Náročnost instalace je podobná jako u MMP. Klientská část v jednotkách hodin, serverová část v jednotkách hodin až dnů. AccessMyBackups (AMB) Apl ikace AccessMyBackups slouží k automatizovanému celopodnikovému vytváření a archivování záloh jednotlivých strojů. Archivace probíhá přes bezpečnou zašifrovanou komunikaci. U této aplikace je kromě lokálního Integrate serveru třeba použít Data backup server, kde budou jednotlivé zálohy archivovány. Instalace a konfigurace Data backup serveru se řeší přes Solution partnera společnosti Siemens. Náročnost instalace klientské části je v jednotkách hodin, serverové části v jednotkách hodin až dnů. AnalyzeMyPerformance (AMP) Nástroj AnalyzeMyPerformance slouží ke sledování výkonnosti stroje a celého výrobního procesu. Jedná se opět o aplikaci proti lokálnímu Integrate serveru. Princip jeho fungování spočívá v tom, že v časové ose neustále zjišťuje stavy stroje (produkce, porucha, seřizování aj.). Tyto stavy ukládá do databáze a následně z ní může vypočítat jednotlivé hodnoty OEE ukazatelů, jako dostupnost, vytíženost, kvalita nebo výkonnost. Nasbíraná data se dají přehledně zobrazovat v různých diagramech. Kromě toho ukládá do databáze všechny provozní a chybová hlášení. Ve výpočtech může zohledňovat pracovní kalendář a plánování směn. Jádrem celé aplikace je engine pro zjišťování stavů. Stavy se dají automaticky zjišťovat pomocí PLC a předávat aplikaci přes vyhrazené rozhraní nebo pomocí logické kombinace CNC systémových proměnných. Logika vyhodnocováníje zapsána ve formě skriptu. Stavy, které nejdou zjistit automaticky, musí obsluha zadat ručně. Pro vyhodnocování jsou k dispozici diagramy s logy, např. stavová analýza, analýza chybových příčin, chybové statistiky, logbook pro zaznamenávání všech stavů a další (obr. 3). Nasbíraná data se dají vyexportovat např. do tabulky v Excelu. Klientská instalace se počítá na hodiny, serverová na hodiny až den. Kromě toho je potřeba pro každý stroj nadefinovat množinu stavů, které se budou sledovat. Tato konfigurace zabere jednotky hodin. AnalyzeMyCondition (AMC) Nástroj AnalyzeMyCondition umožňuje automatickou iniciaci servisních a údržbových akcí v závislosti na okamžitých podmínkách stroje. Pro každý stroj se vytvoří scénář, ve kterém se popíše, jaké podmínky se mají monitorovat a jaké servisní a údržbové akce se mají spustit, pokud dojde k narušení těchto podmínek. Spouštěcím mechanismem pro servisní akce mohou být události, např. překročení limitní hodnoty monitorované systémové proměnné, alarm na CNC řízení nebo časově naplánované události, jako pravidelná údržba. Monitorovaná data jsou zjistitelná přes vlastní senzory, např. proud, odchylka kruhovitosti, vůle nebo přídavné senzory, třeba vibrace vřetene, vlhkost, monitorování zlomení nástroje atd. Aplikace samotná pracuje proti Integrate serveru v cloudu. Tím pádem odpadá nutnost serverové instalace. Klientská instalace spočívá v nakonektování stroje na server v cloudu, náročnost se počítá na jednotky hodin. Na serveru je potřeba vytvořit datovou reprezentaci stroje a nahrát do ní scénáře nadefinované pro tento stroj. Náročnost je opět v jednotkách hodin. Nejvíc času ovšem zabere vytvořit monitorovací a údržbové scénáře pro sledované stroje. Zde se počítá náročnost ve dnech až jednotkách týdnů. AccessMyMachine (AMM) Dálková diagnostika AccessMy- Machine je softwarové řešení, které zobrazuje, případně ovládá řídicí systém ze vzdáleně připojeného počítače. Dálková diagnostika existuje ve dvou variantách. Peer to peer (P2P) a Ethernet. První varianta je vhodná pro uzavřené LAN sítě a zabezpečené spojení přes internet (VPN). Dá se použít i pro vzdálené připojení přes telefonní sítě, v tomto případě je potřeba použít vhodný modem, např. TS adapter. P2P spojení umožňuje přenos CNC obrazovky na vzdálený počítač, dálkové ovládání ze vzdáleného PC (mimo machine control panelu) a přenos souborů. Ethernet varianta pracuje proti Integrate serveru v cloudu. Umožňuje monitorování a plné dálkové ovládání CNC přes vzdálené PC, výměnu souborů, možnost nahrávat sezení v různých videoformátech, volitelné spojení více vzdálených PC do konference a vzdálené připojení do PLC přes Step7. Celá instalace se počítá v rámci hodin. CreateMyInterface (CMI) Create MyInterface je nástroj, který vytvoří komunikační rozhraní pro připojení Sinumeriku k nadřazenému řídicímu systému pro automatické řízení celé výroby. Interface je otevřený a konfigurovatelný. Komunikace je založena na volání vzdálených procedur (remote procedure call RPC). Přes interface se vyměňují stavová data, jako aktuálně navolený operační mód, stav obrábění, chybová hlášení, dále přenosy souborů (programy, nástroje) a další. Příkazové funkce dodávané z nadřazeného počítače jsou typu navolení programu, výběr operačního módu nebo start obrábění. Instalace a implementace se počítá na jednotky dnů. AccessMyData (AMD) AccessMyData je nástroj, který umožňuje výměnu informací mezi Integrate serverem a nadřazeným softwarovým systémem. Jedná se o individuálně konfigurovatelný interface pro výměnu dat ve formě standardizovaných web služeb založených na Microsoft .NET. AccessMyData existuje v základní (basic) variantě, která umožňuje čtecí a zápisový přístup k CNC systémovým proměnným, CNC uživatelským proměnným (GUD) a PLC datovým blokům. Rozšířená varianta (volitelné interface moduly do Integrate serveru) umožňuje navíc přístup k nástrojovým datům (přes MMT) a programovým souborům, přes MMP (obr. 4). Aplikace běží proti lokálnímu Integrate serveru. Náročnost instalace klientské části je v rámci jednotek hodin, serverová část se počítá na jednotky hodin až den. Ing. Karel Kozumplík, Siemens s.r.o.