روشی متفاوت برای اتوماسیون ماشین آلات بسته بندی(قسمت دوم)/بابک شیرخانی
موج بزرگ بعدی در تولید بسته بندی چیست؟
برای پاسخ به این پرسش فناوری های اصلی را مشاهده نمایید در صنایعی مانند هواپیمایی، اتومبیل، تلفن، وسایل برقی و اینترنت.
به طور خلاصه ما همه روزه به راحتی به این ابزار دسترسی داریم و از امکانات و خدمات آن ها استفاده می کنیم. هواپیماهای هوشمند خودشان از روی زمین بلند می شوند و فرود می آیند. اتومبیل ها دوربین های ویدئویی دارند که از طریق آن ها می توانند جاهایی را ببینند که با آینه قابل مشاهده نیست. تلفن های هوشمند امروزه با طراحی هنرمندانه کار ایمیل، GPS و کارآیی های وب را هم انجام می دهند. همه ی این موارد در یک گوشی تلفن. می توانیم وسایل منزل را از طریق همین تلفن ها برنامه ریزی کنیم. حالا دیگر هر چیزی را می توان به شبکه ی جهانی اینترنت یا به ابر متصل کرد. تصورش را بکنید بتوان با ماشین بسته بندی هم همین امور را انجام داد.
همگرایی
در سال های اخیر شاهد همگرایی کنترل کننده ی حرکت با PLC و سپس صفحه ی نمایشگر لمسی HMI بوده ایم. جنبش شناسی روبوتیک با حرکت کلی کنترل و شبکه ی ابزاری پیوند یافته است. سیستم های ایمن مرکب و باز می توانند از طریق شبکه جریان یابند و به پشت سخت افزار متصل شوند.
در عین حال شاهد همگرایی سخت افزار در یک پلت فرم واحد در خلال ترکیب با نرم افزار هستیم. وقتی سیستم کنترل مختص ماشین بسته بندی به کار گرفته می شود تعدیل یک شناسه برای یک PLC مجزا با قیمت متوسط دشوارتر می شود. با سنجش های ویژه برای حرکت، پنلHMI به صورت جداگانه برا ی امور دیگر هم به کار گرفته می شود. یک pc را می توان برای مدیریت امور مانند تولید و جمع آوری دیتا، سیستم های نظارتی و توالی به کار گرفت و می تواند به عنوان یک میانگیر و حد وسط برای اجرای دستورالعمل هایی برای اپراتورها و کارشناسان رفع اِشکال به کار گرفته شوند.
فرهنگ های گوناگون اتوماسیون، دورنمای واگرا
در آمریکای شمالی صنعت اتوماسیون آموخته که دور از اصطلاح کنترل pc محور باشد چرا که بسیاری از مدیران مهندس با ویندوز NT و CE سروکار دارند و سیستم های عملیاتی بر تایمرهای watch dog و برنامه هایی تکیه دارند که در ویندوز اختلال ایجاد می کنند. همین امور باعث شده از صفحات اسکرین آبی رنگ ترس و نگرانی وجود داشته باشد. همچنین نگرانی وجود دارد از بابت تامین کنندگان لوژیک نرم افزاری که pc های جعبه سفید ارزان تولید می کنند که می توانند جایگزین pc های صنعتی شوند. در عین حال همزمان با آن ها نمی توانیم از درایوهای انبوه و بسیاری از درایوهای دیسک که تولید شده اند استفاده نماییم.
وسوسه ی کنترل pcاز اواسط دهه ی 1990 ایجاد شد و نرم افزار و سخت افزار رشد نیافته و ناتمام آن زمان به اندازه ی کافی نیرومند نبودند که برای امور صنعتی به کار گرفته شوند ؛ همین دلایل باعث شد که بسیاری از سازندگان ماشین آلات بسته بندی در این مورد بازبینی کنند.
در اروپا نگرانی بابت کنترل pc محور وجود ندارد. آن ها نیرویی که خواسته هایشان را برآورده سازد در اختیار دارند؛ ترکیبی از قانون مور و تشخیصی که ابزارهایی مانند منطق و حرکت را هدایت می کند که وابسته به وضعیت سخت افزار باشند در اختیار دارند. در واقع این فرآیند کاربرد نرم افزار روی سخت افزار است.
این عمل امروزه برای ایمن سازی شبکه ها نیز به کار می رود. تصورش را بکنید که از طبقه بندی محدود و نامنظمی مانند PLC و PAC رها شوید. آنچه واقعا نیاز دارید سخت افزار کنترل شایسته است که نرم افزار را به گونه ای مطلوب به جریان بیندازد.
همگرایی آینده
از مزایای قانون مور افزایش مداوم و بی نظیر قدرت پردازش و تنزل همزمان در هزینه ی پردازشگر است. امروزه بازارهای پردازش و ابزار موبایل به دنبال پردازشگران چند هسته ای قدرتمند و پردازشگران فشرده ی اقتصادی هستند که با سهولت بیشتری جریان یابند و انرژی کمتری مصرف کنند و ارتعاش و حرارت کمتری داشته باشند.
این فرمول شامل زمان آنی سیستم عملیات نیز می شود که جدا از ویندوز هستند. این نیازمندی بیش از 15 سال است که مطرح است. در کنار مزیت هایی مانند قدرت حافظه و پردازش، ترکیب کامل کارکردهای کنترل با محیط توسعه ی نرم افزاری واحد، برنامه ی واحد و پردازشگر واحد مستقل از اهداف سخت افزاری و قابل سنجش با استفاده از استانداردهای برنامه ریزی اتوماسیون بین المللی دشوارتر از قبل شده است.
همگرایی میان کارکردهای کنترل و مدیریت
این همگرایی هنوز کامل نیست. باید از پردازشگر ویندوز بگذریم. بسته به میزان اعتبار می توان از پردازشگر pedestrian Pentium M یا پردازشگر دو هسته ای قدرتمند یا حتی چهار هسته ای استفاده کرد. فرقی نمی کند کدام یک از این موارد باشند زیرا همه شان در دسترس و قابل استفاده اند. همچنین می توان از لینوکس برای کاربری های نرم افزاری مدیریت به منظور کنترل استفاده کرد.
به این ترتیب ماشبن های بسته بندی برنامه ریزی می شوند که بتوانند در دور بعدی بدون آن که قفل شوند تولید را تغییردهند. وضعیت فناوری سرور هم بدون شکست و تغییر ادامه می یابد. مثلا درایوها و موتورهای پخش سرور، جنبش سرور ایمن و کنترل روبوتیک ایمن همچنان تداوم می یابند. ماشین های بسته بندی حالا این فرصت را دارند که به صورت واقعی کنترل را با سیستم های مدیریت کارخانه پیوند دهند.
بنابراین همه ی کاربری های تولید از طریق یک pc مجزا، برنامه ریزی تولید، مدیریت سفارش،OEE ، ویدئوهای آموزشی، تاریخچه ی دیتا و... ادامه می یابد و می تواند در قسمت pc کنترل ماشین جریان یابد.
به این ترتیب در شرایط کنترل برنامه ریزی می توانند یاری گر پرسنل کارخانه نیز باشند. پرسنل می توانند عملیات کنترل را به سرعت انجام دهند. همچنین می توانند تاریخچه ی دیتا را برای آنالیز آفلاین و استفاده در عملیات تصحیح بعدی آپلود کنند. تامین کنندگان فناوری در امر کنترل فراتر از یک حرکت خاص رفته اند و واقعا در فعالیت های کمتر از یک هزارم ثانیه همزمان سازی خوب عمل کرده اند. حالا وقت مدیریت پردازش در معادله ی آنی است.
همگرایی میان کارکردهای previously siloed
استراتژی های اتوماسیون که در کارکردهای نوین نرم افزاری شناسایی می شوند کاربری های جدیدی را معرفی می کنند. برای مثال یک ماشین ایمن تر،uptime و OEE بیشتری دارد. OEE بیشتر بدین معناست که ماشین، ضریب بهره وری انرژی بیشتری دارد چرا که در وضعیت یکنواخت جریان می یابد به جای وضعیت قطع و استارت.
ضریب بهره وری انرژی و تولید خوب باعث قابلیت تحمل و پایداری بیشتر می شود. ضایعات کمتر به معنای کیفیت بهتر است. و به این ترتیب سودمندی تولید افزایش می یابد.
این همگرایی به صورت بالقوه فراتر از کاربردهای جداگانه باعث ارتقا و افزایش تولید به صورت کلی می شود. و همگرایی نرم افزاری می تواند باعث تقویت و توسعه ی بسیاری از جنبه های ابتکارات تولید ضعیف شود.
پذیرش کاربری های نوین
پذیرش صنعت کنترل در IT و بازارهای مصرف برعکس فناوری که روند کُند و آهسته ای دارد به سرعت صورت می پذیرد. در دیتای اتوماسیون بسته بندی شاهد پیشرفت های چشمگیری هستیم مانند Pack ML,OPC.MES,OEE.
ترتیب بندی و تسلسل نیز موضوع مهم دیگری است که ابتدا در صنایع دارویی و سپس ردیابی برای سلامت و ایمنی غذا از کشتزار تا خانه مطرح شد. کدهای روی هر بسته باید برای چه انسان و چه ماشین قابل خواندن باشند. نیاز به دخالت سیستم کنترل ماشین بسته بندی وجود دارد تا با دوربین های نظارتی، بانک ها و کدگذاران بتوانند کدها را تایید کنند. لازم است فرمان های دیتا و پردازش نظارتی برای pc های صنعتی قدرتمند و شبکه ها استفاده شوند تا قابلیت عملیات را با سرعت بالا نگه دارند.
مورد دیگر سیستم های کمک روی اسکرین هستند. امروزه بسیاری از راهنماها و دستورالعمل های کاری به صورت فایل های pdf هستند و وقتی قرار است به صورت تعاملی باشند از انیمیشن یا تصاویر ویدئویی استفاده می کنند و اپراتور یا تکنسین نگه داری می تواند گام به گام با آن ها پیش برود. به علاوه مراحل ایراد گیری و رفع اِشکال به صورت اتوماتیک از طریق برنامه ی کنترل انجام می شوند. این عملیات تنها در محیط ویندوز انجام نمی گیرد. بلکه در پردازشگر ارتباط میان ویندوز و دنیای واقعی نیز وجود دارد.
این فوریت به معنای وضوح (رزولوشن) بیشتر و رفع اشکال مداوم است که نیاز کمتری به تعدیل و کارآموزی آفلاین دارد. تعدیل سریع تر هم اگر لازم باشد در برنامه های مداوم انجام می گیرد. ثبت رویدادها در خلال اصلاحات امکان بهره برداری از اطلاعات را در هنگام آنالیز فراهم می کند.
ایجاد پلت فرم یکپارچه
حالا رویای یک پلت فرم واحد و یکپارچه محقق شده است :
*از طریق تمام اصطلاحات و عملیات کنترل که توضیح دادیم
*از طریق دسترسی آسان به دیتای درون پردازشگر به وسیله ی کاربردهای غیر آنی مدیریت کارخانه که در ویندوز، لینوکس یا سیستم عملیاتی اصلی دیگر جریان می یابد.
*دیتا را روی پنل های HMI اسکرین و ابزارهای واسطه ی دیگر که برای برنامه ی دسترسی یه اطلاعات برنامه ریزی شده اند نشان می دهد
*براساس استانداردهای بین المللی است، نه به صورت اختصاصی یا واسطه ها. بنابراین مستقل از پلت فرم کنترل است.
گرایش های بسته بندی به پیشرفت های فناوری و استانداردها ی ماشین آلات جهت می دهند.
این پیشرفت ها از لحاظ علمی جایگزینی برای ویژگی های کنترل هستند. بسیاری از استانداردهای بین المللی و عملی این روش جایگزین را پشتیبانی می کنند که از آن به عنوان راهنمای بسته بندی OMAC (فصل2) یاد می شود. نستلNestle شامل این بینش از طریق پذیرش راهنمایی ها می شود.
در نتیجه برخی ماشین های بسته بندی دارای گزینه هایی هستند که فروشندگان برایشان در نظر می گیرند. این آزادی انتخاب باعث افزایش گزینه ها و قابلیت های تولید کنندگان ماشین ها شده اند.
چگونه گرایشی را به سوی استاندارد هدایت کنیم؟
ویژگی های جهانی چگونه هستند؟packspec یکی از ابتکارات جدید گروه بسته بندی OMAC است. طبق گزارش کمیته ی pack spec در 27 سپتامبر2011 ویژگی های استاندارد باید شامل موارد زیر باشند:
*پردازش نقل قول به صورت ساده و موثر- برمبنای اجرا، کارآیی و رد پا
*توسعه و ساخت سریعتر ماشین
*FAT دقیق تر و موثر تر- شامل نصب، تعدیل عملیات(IQ/OQ) (Pack connect) و سیستم اجرای تولید (PackML)(MES) می شود.
*ارتباط ساده تر با کارخانه
*ماشین های طراحی شده برای کاربرد در شبکه ی جهانی
*ساختار دقیق برای پشتیبانی از ماشین در فاصله ی دور
این استانداردسازی در ایمن سازی شبکه و تشخیص ایمنی در لایه های مختلف اترنت اتفاق می افتد. این استانداردسازی بنیاد چارتر کمیته ی ایمنی بسته بندی است. نستل مورد توجه پروتکل ایمنی باز مانند open safety قرار گرفته و مدیر ابتکارات ایمنی بسته در OMACاست.
پایان کار
پایان عملیات فراتر از همه ی امور، نقشه ی راه انتقال تولید به سطح دیگر است. تمام همگرایی به همین دلیل است. حالا فناوری ها روی پلت فرم واحدی قرار دارند که پرسنل شبکه به راحتی می توانند به آن دسترسی داشته باشند آن را بفهمند و پاسخگو باشند و تمام این کارها به صورت استاندارد است.
لازم است تولید کنندگان خواسته ها و عملیاتشان را به گونه ای تغییر دهند که پاسخگوی این واقعیت جدید باشد. زیرا تولید کنندگان ماشین لازم است سرمایه گذاری شان را با فناوری های نوین تر تعدیل کنند.
هدف این پلی بوک این است که شما را برای ایجاد و توسعه ی ویژگی های جدید بر مبنای استانداردهای موجود و آتی یاری دهد و تا جایی که امکان دارد سعی کرده ایم زبانی را برگزینیم که مخاطبان به راحتی بتوانند آن را مورد استفاده قرار دهند.
در یک جریان طولانی مسیری که باعث می شود تغییرات در گرو ه هایی مانند OMAC و انجمن های ماشین آلات مربوطه مانند AMTو PMMI اتفاق بیفتد شما را یاری می دهد استانداردهایتان را ارتقا بدهید.
بیشتر بخوانید:
نظر خود را بگذارید