Eclipse Unide:Pasos para comprender los dispositivos de la industria

Cuando me voy de vacaciones a un país extranjero, a menudo aprendo algunas palabras del idioma local para salir adelante. No hay tiempo ni necesidad de hablar completamente con fluidez. Pero es útil conocer algunas frases sencillas. Hay estos mini libros de frases que contienen lo básico (hola, tengo hambre, etc.). Y con el tiempo, he reunido una colección que me ha ayudado mucho. Enfrentamos una situación similar en la Industria 4.0:

"Hay muchas máquinas diferentes que usan muchos idiomas y acentos diferentes". tuitea esto

Las máquinas más antiguas, en particular, no hablan protocolos nuevos (por ejemplo, OPC-UA). Y, sin embargo, debemos comprender cómo monitorear su condición o interpretar medidas específicas.

Si hubiera un enfoque simple que pudiéramos adoptar para enviar y comprender dicho contenido específico de la industria implementado para múltiples sistemas, estaríamos en el buen camino hacia una industria conectada.

A través de la experiencia práctica y la colaboración con clientes y socios, hemos aprendido qué información es clave para comprender los dispositivos industriales. Al enviar datos de medición, por ejemplo, la única forma de interpretar esta información es si también tenemos la pieza o el número de lote producidos actualmente y la identificación de la máquina.

Comenzamos a capturar esta información en una simple carga útil. Al igual que en el ejemplo de la vida real que mencioné, donde puede usar las mismas frases en un teléfono, en una carta o en persona, la carga útil está destinada a enviarse a través de diferentes protocolos (REST, MQTT, AMQP).

Después de un uso exitoso en un entorno de producción con socios y clientes, queremos desarrollar implementaciones de muestra para intercambiar dichas cargas útiles junto con la Comunidad Eclipse.

¿Por qué el Protocolo de gestión del rendimiento de la producción (PPMP)?

Notablemente en los últimos años, ha habido un aumento continuo de la demanda, la presión de los precios y la complejidad en la fabricación. Las cosas deben moverse más rápido, ser más flexibles y cumplir con estándares de calidad más altos. A menudo, la optimización en este sentido se denomina Gestión del rendimiento de la producción (PPM). La base de esta optimización es la información de las máquinas y dispositivos relacionados con un producto, como:

• Par y ángulo para un proceso de apriete
• Influjo / salida de una estación de prueba de placa del acelerador
• Consumo de energía de los husillos en un proceso de corte

Directrices para un intercambio de información unidireccional

• La estructura de los datos debe ser lo suficientemente flexible como para ser transportada a través de múltiples protocolos de transporte, para evitar reinventar la rueda y aprovechar la tecnología existente;
• similar en cada caso, para permitir el uso del mismo software para interpretar los datos;
• fácilmente comprensible, para garantizar que la implementación en un entorno personalizado no sea un obstáculo;
• lo más simple posible, para evitar producir un marco de opinión;
• y, sin embargo, contiene suficiente información para los casos de uso, para cumplir con los requisitos funcionales.

Hoy en día, las máquinas y el software nuevos a menudo se envían con potentes capacidades de comunicación. Para las máquinas más antiguas, las fábricas más pequeñas y las pymes (pequeñas y medianas empresas), puede ser un desafío ponerse al día con los complejos estándares de TI que surgen. De hecho, a veces el propio hardware impone límites.

Sin embargo, en un entorno de fabricación, la supervisión tiene más sentido si no hay puntos ciegos. Una forma de lograrlo es actualizando las máquinas y el software. La modernización es otra. Para este último, el obstáculo debe ser lo más bajo posible. Sin embargo, debe haber algunas pautas para un intercambio unidireccional de la información más necesaria (mensajes de la máquina, mediciones).

Decidimos que el mínimo común denominador de la información necesaria comprende los campos obligatorios, que la información común relevante debe ser opcional. También debería existir la opción de agregar puntos de extensión a través de metadatos.

Beneficios para la industria de Eclipse Unide

Eclipse Unide tiene como objetivo hacer que PPM sea asequible para organizaciones más pequeñas. Por lo tanto, reduce el costo y la complejidad de la comunicación de datos. A través de implementaciones de muestra de una estructura de información simple (PPMP) adaptada a los entornos de fabricación, queremos alentar a la comunidad a usar, compartir y desarrollar esta estructura en conjunto.

PPMP se ha introducido como parte de un banco de pruebas de PPM en una planta de Bosch de tamaño medio, que trabaja con muchas pymes como socios y proveedores. Este banco de pruebas tiene como objetivo crear un ecosistema que permitirá que las pymes y las empresas más grandes colaboren de manera eficiente.

PPMP asume un papel importante al garantizar la interoperabilidad entre diferentes tipos de dispositivos y software. Está diseñado para recopilar y agregar datos de máquinas y sensores de diferentes dispositivos. Se centra en definir la carga útil JSON, que se puede transferir a través de una variedad de transportes (REST, AMQP, MQTT, etc.). Los objetivos principales de PPMP son:

• Para integrar dispositivos (en todos los dominios, por ejemplo, fabricación o energía) con fines de agregación y recopilación de datos
• Proporcionar una solución muy ligera y fácil de usar para pequeñas y medianas empresas (PYME).

Bosch está iniciando un estándar abierto para la industria 4.0 y el IoT que beneficiará tanto a las grandes empresas como a las pequeñas y medianas empresas.

¿Por qué código abierto? ¿Y por qué Eclipse Unide?

PPMP amplía el mundo de Eclipse IoT existente al proporcionar un formato fácil y liviano para recopilar datos de sensores y máquinas de la industria. Se centra en normalizar series de tiempo y mensajes de alerta. Puede transportarse mediante protocolos que incluyen REST, AMQP y MQTT. Al igual que PPMP, estas tecnologías no requieren un middleware complejo y costoso, ni sus sistemas generan tarifas de licencia adicionales.

Eclipse es una plataforma excelente para desarrollar implementaciones de muestra de PPMP y desarrollar el formato de forma práctica con la comunidad. De hecho, este esfuerzo podría incluso unir fuerzas con proyectos Eclipse IoT existentes como Eclipse hono, Eclipse Paho o Eclipse Kura. En general, Eclipse tiene el ecosistema de IoT global perfecto para comenzar este proyecto y para aprender de varios miembros de la comunidad. Podemos proporcionar nuestro conocimiento de la industria para un desarrollo sostenible y específico de la industria del ecosistema de IoT, y también para un proyecto Eclipse Unide exitoso.

Nuestro avance hacia los estándares abiertos para una fábrica digital también está respaldado por una encuesta reciente (solo en alemán):el 55% de los participantes que respondieron a un evento de la industria afirmó que los estándares abiertos son importantes para implementar la Industria 4.0.

Pasos siguientes

El proyecto Eclipse Unide publica la versión actual de Production Performance Management Protocol (PPMP) y desarrolla implementaciones simples de servidor / cliente. Las implementaciones almacenan las cargas útiles en una base de datos y las muestran a través de una interfaz de usuario simple. Luego, todos pueden usar estas muestras para sus aplicaciones de monitoreo de condición personalizadas.