Nové možnosti pro výrobní inteligenci I

Nové možnosti pro výrobní inteligenci I

Snadný přístup ke všem důležitým výrobním informacím potřebným k efektivnímu provozování a optimalizaci výrobních (technologických) procesů v mnoha podnicích po celém světě zajišťuje Wonderware FactorySuite A². Jde o integrovanou rodinu softwarových produktů pro průmyslovou automatizaci od renomovaného dodavatele, první svého druhu na světě.

První verze této sady softwaru byla uvedena na trh již v roce 1997. Následovalo několik etap modernizace, která dále pokračuje. Firma Wonderware nejen vylepšuje dosavadní produkty novými verzemi s novými funkcemi, ale přidává i zcela nové produkty plnící rostoucí požadavky uživatelů.

Vzhledem ke značnému rozšíření produktů Wonderware FactorySuite i v ČR a SR je naše odborná veřejnost o této softwarové rodině v časopise Automa pravidelně informována.

V poslední době (léto-podzim 2005) dochází k další významné modernizaci většiny produktů z rodiny FactorySuite A², o níž budou čtenáři informováni postupně v tomto a dalších číslech tohoto časopisu.

Následující text připomíná strategickou koncepci celé rodiny FactorySuite A² a seznamuje s hlavními novinkami v nových verzích vizualizačního softwaru Wonderware InTouch 9.5 a výrobního internetového portálu Wonderware SuiteVoyager 2.5.

V dalších článcích bude představena nová verze výkonné výrobní databáze Wonderware IndustrialSQL Server [1], včetně inovované sady komfortních klientských nástrojů pro analýzu dat a tvorbu zpráv Wonderware ActiveFactory, a dále nová verze průmyslového aplikačního serveru Industrial Application Server [2], [3], včetně zcela nového modulu PEM (Production Events Module). Modul PEM je určen pro podrobný záznam a dokladování skutečné historie výroby, což umožňuje splnit zákonné požadavky platné v určitých výrobních odvětvích, jako např. v potravinářském, chemickém, farmaceutickém a automobilovém průmyslu.

Charakteristika FactorySuite A²

Softwarové produkty z rodiny FactorySuite A² lze přehledně charakterizovat jako aplikace umožňující v reálném čase názorně zviditelňovat, analyzovat a ovlivňovat provozované technologické procesy.

Produkty z rodiny FactorySuite A² zajišťují zejména:

• sběr dat z řídicích systémů (PLC, DCS, I/O aj.),
• vizualizaci a operátorské řízení technologických procesů (SCADA/HMI),
• záznam skutečné historie výroby a všech důležitých technologických parametrů,
• analýzy skutečného průběhu výrobních procesů,
• dokladování kvality výroby,
• řízení a podrobné sledování rozpracované výroby (MES),
• řízení vsádkové výroby (batch),
• dodržování předepsaných výrobních postupů (GMP),
• statistické řízení kvality výrobních procesů (SPC),
• sledování a analýzy prostojů výrobních zařízení,
• výpočet celkové efektivity výrobních zařízení (OEE),
• přístup k výrobním informacím odkudkoliv (internet).

Potřebné informace jsou poskytovány pracovníkům z různých úrovní podnikové hierarchie, a to nejen horizontálně, ale i vertikálně, tj. od operátorů výrobních zařízení, přes mistry, technology, řídící a výrobní techniky a pracovníky oddělení kvality až po vrcholový management podniku. Tím se přemosťuje bariéra mezi světem „modrých límečků“ a „bílých límečků“, obvyklá ve výrobních podnicích, a zároveň se napomáhá plnění požadavků různých certifikačních a kontrolních orgánů (ISO, VDA, FDA apod.) a zákaznických auditů.

S použitím FactorySuite A² lze vytvořit vyspělý výrobní informační systém, který je těsně svázán s vlastní výrobou ve výrobních provozech. Tím se vhodně doplní administrativní podnikové informační systémy kategorie ERP (SAP, Navision, LCS Noris aj.) zaměřené především na finanční řízení, personalistiku a obchodní logistiku v podniku.

InTouch 9.5

Wonderware InTouch [4] je oblíbený software kategorie SCADA/HMI, tj. určený pro sběr dat, vizualizaci a operátorské řízení technologických procesů. Vyznačuje se doslova legendární vstřícností směrem k uživateli a je skutečně celosvětově rozšířen (prodáno je již více než 200 000 licencí). V České republice a na Slovensku se InTouch používá již od roku 1993 ve všech odvětvích průmyslu.

V prostředí InTouch lze na monitoru počítače snadno vytvořit dynamicky animované grafické zobrazení jakéhokoliv technologického procesu a jeho ovládacích prvků, které věrně a v reálném čase zobrazuje aktuální stavy provozovaných systémů (tzv. aplikace InTouch).

Aplikace InTouch mohou být provozovány nejen na běžných PC, ale i na mobilních zařízeních a prostřednictvím tenkých klientů k nim lze přistupovat i z prostředí internetu.

Prostředí InTouch funguje také jako jednotné vizualizační rozhraní (front-end) pro všechny další produkty FactorySuite A².

Nejnovější verze InTouch 9.5 obsahuje několik novinek, z nichž nejvýznamnější jsou popsány v následujících odstavcích.

Vylepšené uživatelské rozhraní
Grafický vzhled celého vývojového prostředí InTouch WindowMaker byl modernizován do podoby všeobecně známého uživatelského rozhraní MS Windows XP a MS Office 2003.

Pro zpříjemnění práce vývojářů byla dále podstatně vylepšena manipulace s pracovní plochou vektorového grafického editoru. Nové nástroje v podobě lupy, posunu obrazu a přehledového okna celého projektu dovolují pohodlně pracovat jak na malých detailech zobrazení technologických procesů, tak i na aplikacích rozkládajících se přes několik zobrazovacích jednotek.

Podpora několikajazyčných aplikací
Podstatnou novinkou je zdokonalená podpora několikajazyčných aplikací. Nové nástroje pro vytvoření jazykových mutací umožňují efektivní export současných textových řetězců, jejich překlad do libovolného jazyka a následný import do aplikace InTouch. Jazykové verze uživatelé poté mohou dynamicky přepínat za běhu hotové runtime aplikace (obr. 1).

Obr. 1. Aplikace InTouch lze snadno vyvíjet a provozovat jako několikajazyčné

Zejména z důvodu všestranné podpory několikajazyčných aplikací podporuje InTouch 9.5 také dvoubajtové znaky (Unicode).

Jednoduché zálohování komunikace
Ke každému z komunikačních kanálů (Access Name) lze v případě potřeby nadefinovat ještě záložní komunikační kanál, na který se při výpadku hlavního komunikačního kanálu přenos proměnných automaticky přesměruje. Tato vlastnost umožňuje softwarově dosáhnout redundance komunikačního kanálu, aniž je nutné řešit tuto problematiku na úrovni skriptovacího jazyka.

Nové možnosti systému správy výstražných hlášení
Do systému správy výstražných hlášení (alarmů) jsou doplněny nové vlastnosti a objekty. Jsou rozšířeny funkční schopnosti dosavadních objektů pro zobrazování aktuálních i historických výstražných hlášení a do nabídky předpřipravených objektů přibyly dva nové.

S použitím nového objektu Strom alarmových skupin lze rychle a přehledně zobrazit nadefinované skupiny výstražených hlášení, které je možné uplatnit i jako filtr při zobrazování výstražných hlášení na obrazovce. Druhý z nových objektů, Alarm Pareto Chart, graficky zobrazuje četnosti výskytu různých typů výstražných hlášení v systému v podobě Paretova grafu; to usnadňuje identifikaci a analýzu nejčastějších problémů (obr. 2).

Obr. 2. Do objektu zobrazujícího výstražná hlášení mohou být včleněny analýza nejčastějších výstražných hlášení v podobě Paretova grafu a průzkumník hierarchie skupin výstražných hlášení

Novinkou je také zdokonalená funkce Hot Backup Alarm Pair pro zajištění redundance systému správy výstražných hlášení. Nadále již pro svou činnost nevyžaduje nejméně tři počítače (dva zdroje výstražných hlášení a jeden klient), ale postačí již jen dva (jeden zdroj a zároveň klient, jeden záložní zdroj výstražných hlášení).

Rozšířená podpora myši a nápověda
V akcích obsluhy, ve kterých se využívá myš, lze nyní definovat reakci na všechna tlačítka myši (levé, pravé i střední). Rovněž je možné reagovat na situace, kdy se kurzor myši pouze posouvá nad určitým objektem.

Novou funkcí je také možnost opatřit každý grafický prvek na obrazovce statickou či dynamickou (podle aktuálního stavu přiřazené proměnné) tzv. bublinkovou nápovědou.

Vylepšení SmartSymbols
SmartSymbols byly zavedeny v předchozí verzi InTouch 9.0. Jejich hlavním úkolem je využití objektové metody ve smyslu šablona – instance pro minimalizaci podílu mechanické práce při vývoji projektu.

Prostředí InTouch 9.5 rozšiřuje metodu SmartSymbols o několik drobných zlepšení zpříjemňujících běžnou práci.

SuiteVoyager 2.5

Produkt Wonderware SuiteVoyager [5] je výrobní internetový informační portál pro publikaci výrobních dat do prostředí internetu či intranetu. Je schopen integrovat výrobní data z různých zdrojů a umožňuje k nim snadný přístup všem uživatelům z jejich běžného internetového prohlížeče (MS Internet Explorer), aniž je nutné instalovat a udržovat na klientských počítačích jakýkoliv další software. Styk s výrobním prostředím tedy lze realizovat téměř kdykoliv a odkudkoliv.

Uživatelé tudíž mají k dispozici grafické zobrazení aktuálního stavu výrobních procesů, včetně jejich dynamických animací, aktuální i historická výstražná hlášení, historické časové průběhy technologických veličin (trends) a další informace o skutečném průběhu výrobních procesů a o vyrobených produktech. Mají-li příslušná oprávnění, mohou i na dálku zasahovat do chodu technologických procesů.

Využít lze data nejen z databází produktů z rodiny Wonderware FactorySuite A², ale i z dalších standardních databázových systémů, data z jiných zdrojů a další důležité údaje.

Portál SuiteVoyager umožňuje všechna publikovaná data zabezpečit a vhodně uspořádat, členit a dávat do souvislostí, čímž poskytuje klientům informace v té nejsrozumitelnější formě. Je přitom koncipován tak, že jej nemusí spravovat osoba znalá webových metod. Infrastruktura portálu je již předem připravena a úlohou jeho správce je pouze „naplnit portál informacemi„ v souladu s požadavky uživatelů. Proto je portál vybaven speciálními datovými adaptéry a portálovými aplikacemi, takže proces konfigurování portálu je velmi rychlý a intuitivně zvládnutelný.

Hlavní novinky obsažené ve verzi SuiteVoyager 2.5 jsou popsány v následujících odstavcích.

Komfortní systém tvorby zpráv (Report System)

V nové verzi zvyšuje portál SuiteVoyager svůj informační potenciál o možnost vytvářet dynamické analýzy a provázané sestavy. Uživatel se může v názorných tabulkách a grafech intuitivně pohybovat, vnořovat se do nich pro získání podrobnějších informací, zobrazovat přehledové i dílčí analýzy, volit alternativní zobrazení dat apod.

Obr. 3. Příklad komfortní analýzy dat ze vsádkové výroby v portálu SuiteVoyager (viz text)

Ukázka analýzy dat prostřednictvím portálu SuiteVoyager je na obr. 3. Zobrazený seznam vsádek obsahuje vazby na související informace – podrobné údaje o vsádce, alokaci výrobních zařízení, spotřebě ingrediencí, použité receptuře apod. Jednotlivé odkazy jsou symbolizovány charakteristickými ikonami. Ve sloupci Status je údaj o aktuálním stavu dané vsádky (dokončená/přerušená/probíhající apod.).

Informace lze také vyhodnocovat a klasifikovat prostřednictvím klíčových ukazatelů výkonnosti (KPI).

Zprávy pro aplikace z FactorySuite A²
Předpřipraveny jsou sestavy zpráv s výsledky analýzy dat získaných různými serverovými aplikacemi ze skupiny FactorySuite A², které lze dále upravovat a rozšiřovat.

Novým způsobem tak lze analyzovat data z databází systémů:

• IndustrialSQL Server (historická technologická data),
• InBatch (sledování, řízení a záznam historie vsádkových procesů),
• QI Analyst (analýza kvality výroby),
• DT Analyst (sledování a vyhodnocování prostojů výrobních zařízení, včetně výpočtu OEE),
• InTrack (podrobné sledování a záznam historie kusových výrob),
• PEM (Production Events Module: podrobný záznam skutečné historie výroby).

Integrace vlastních webových řešení
K dispozici jsou nové nástroje pro těsnější integraci vlastních webových řešení do infrastruktury portálu. Správci portálu tak mají možnost vyhovět i nestandardním nebo specifickým požadavkům uživatelů.

Univerzální a komplexní zdroj informací
Díky všem zmíněným vlastnostem se portál SuiteVoyager 2.5 nejen stává univerzálním prostředkem pro analýzy všech typů dat používaných v nástrojích skupiny FactorySuite A², ale může integrovat i informace z jiných výrobních informačních systémů a rovněž data z obchodních systémů (SAP apod.). Tím usnadňuje sdílení informací mezi těmito systémy.

Portál SuiteVoyager tak smysluplně zhodnocuje výrobní a podnikové informace a poskytuje klientům dokonalou informační základnu pro jejich rychlé a bezchybné rozhodování a pro další zlepšování výrobních procesů a svěřených technologických zařízení. Přesné informace v reálném čase napomáhají lépe pochopit faktory ovlivňující výrobu a umožňují odkrýt dosud skrytý potenciál výrobního systému.

Závěr

Průběžná modernizace softwaru Wonderware FactorySuite A² nadále zajišťuje tomuto unikátnímu integrovanému a komplexnímu řešení vedoucí postavení v průmyslové automatizaci.

Produkty z rodiny FactorySuite A² zajišťují veškeré potřeby výrobního informačního systému průmyslových podniků – od sběru surových dat z technologických procesů až po jejich přeměnu v informace využitelné v praxi, a to prostřednictvím názorné vizualizace a vhodné interpretace při použití analytických prostředků a nástrojů pro tvorbu zpráv.

Operátoři na linkách, dispečeři ve velínech, technologové, pracovníci z útvarů údržby a řízení jakosti a další řídící pracovníci výroby mohou při použití produktů FactorySuite A² snadno vyhledávat a nacházet potřebné informace, umožňující jim lépe porozumět komplexním vztahům a závislostem mezi technologickými veličinami, podmínkami a událostmi při výrobě a kvalitativními ukazateli výkonnosti ve výrobním prostředí, v němž se pohybují.

Takto získaná „výrobní inteligence„ poskytuje všem zainteresovaným pracovníkům podniku možnost průběžně vypracovávat optimální rozhodnutí, jejichž cílem je zlepšovat kvalitu finálních produktů, snižovat výrobní náklady a zvyšovat objem produkce. To následně vede ke zvýšení ziskovosti podniku jako celku.

Literatura:
[1] NIKL, J.: Relační databáze reálného času – Wonderware IndustrialSQL Server 8.0. Automa, 2002, roč. 8, č. 8-9, s. 60–63.
[2] TAUCHMAN, M.: Wonderware Industrial Application Server 2.0. Automa, 2005, roč. 11, č. 3, s. 74–76.
[3] TAUCHMAN, M.: Architektura ArchestrA a Wonderware Industrial Application Server. Automa, 2003, roč. 9, č. 3, s. 61–63.
[4] ČERVENKA, Z.: InTouch 9.0 – výhodná kombinace softwaru i hardwaru pro HMI od Wonderware. Automa, 2004, roč. 10, č. 10, s. 5–7.
[5] PRŮŠA, P.: Wonderware SuiteVoyager 2.0 – výrobní informace po internetu. Automa, 2004, roč. 10, č. 2, s. 34–36.

Odkazy na internet:
http://www.wonderware.com
http://www.pantek.cz

Ing. Zbyněk Červenka,
Pantek (CS) s. r. o.

Pantek (CS), s. r. o.
Škroupova 957
500 02 Hradec Králové
tel.: 495 219 072-3, 495 211 405
fax: 495 215 574
e-mail: info@pantek.cz
http://www.pantek.cz