V rámci vývoje trhu jsou kladeny stále větší požadavky na výrobu malých sérií s kratším životním cyklem. Této variability mohou výrobní podniky dosáhnout díky modularitě strojů, která jim umožňuje rychlou adaptaci na požadovaný druh výrobku i změnu konfigurace za běhu strojů. Zároveň poskytuje programátorům možnost jednoduše přidávat nebo odebírat jednotlivé funkce.
Donedávna byly tyto ovladače čistě hardwarovou záležitostí. Proprietární hardwarová kompatibilita drahých karet řízení pohybu a strojového vidění či složité konfigurace kabeláže a prostoje nutné i pro ty nejmenší změny však dnes způsobují, že je hardwarové řízení přesného pohybu se strojovým viděním extrémně nákladné jak v penězích, tak ve ztrátách produktivity. Zároveň v době covidu i kvůli aktuální situaci na trhu je často obtížné tyto komponenty získat v požadovaném čase.
Novinkou, kterou na českém trhu představila americká společnost IntervalZero, je plně otevřená softwarová platforma KINGSTAR. Představuje technologický průlom ve vytváření flexibilních řídicích jednotek strojů – poskytuje možnost volby potřebného hardwaru z široké palety různých výrobců, což výrazně eliminuje jeho nedostupnost a snižuje cenu.
A právě modularita a nejoptimálnější řešení pro stavbu ovladačů modulárních strojů byly jedním z hlavních témat odborné konference s názvem „Budoucnost v řízení modulárních strojů – otevřená softwarová platforma KINGSTAR s využitím IIoT a úsporou nákladů až 50 %“, která proběhla v přednáškovém sále Národního technického muzea v Praze.
Modularita snižuje náklady a přináší zisk
„Všichni dnes požadují, aby byly stroje modulární. Hlavním důvodem jsou jak jinak než peníze. Výrobci komponují stroje tak, aby byly přibližně z 85 procent univerzální a ve zbylé části modulární, tedy použitelné ve více prostředí,“ řekl v úvodu své prezentace Fabrice Boisset, generální manažer Interval Zero pro region EMEA. „Díky modularitě můžete mít jednu řídicí jednotku, hardware a softwarovou základnu pro více aplikací ve více strojích, což také snižuje náklady na údržbu,“ doplnil Boisset.
Také řídicí jednotky by měly být schopny jednoduše podporovat různé verze strojů – od nižších po nejvyšší. Musejí pracovat v reálném čase a technikům umožnit snadno přidávat funkce specifické pro jejich společnost nebo zákazníky. Pro výrobce strojů musí ovladač poskytovat možnost přidávat nebo odebírat moduly nebo vybírat různé stupně výbavy hardwaru stroje. A právě jednoduchá tvorba ovladačů modulárních strojů ve standardním počítači pro všeobecné použití, jakými jsou například IPC s MS Windows a s doplňkem RTX64 pro práci v reálném čase, jsou nespornými výhodami nové, plně otevřené softwarové platformy KINGSTAR. Dalším benefitem pro výrobce strojů při použití hardwarových ovladačů je možnost oslovit nové trhy a rychleji aktualizovat stroj namísto přestavby celého zařízení.
Řízení pohybu pomocí strojového vidění
Díky otevřenosti a standardizaci nejsou vývojáři odkázáni na proprietární produkty jakéhokoliv dodavatele nebo složité konfigurační nástroje a mohou vybírat z široké škály standardizovaných alternativ. „Přístup založený na softwaru je nejlepším řešením pro novou generaci řídicích jednotek. Je levnější nahradit speciální hardware softwarem v počítačích, je snazší ho integrovat a udržovat, což umožňuje vyšší produktivitu a rychlost uvedení na trh, je jednodušší škálovat konsolidaci infrastruktury a přidávat zařízení bez hardwarových omezení,“ shrnul ve své prezentaci výhody softwarových řešení Yves de la Broise, softwarový architekt KINGSTAR společnosti IntervalZero.
Podle Ladislava Reisnera z distributorské společnosti pro český a slovenský trh dataPartner poskytuje KINGSTAR jedinečným způsobem všechny výhody softwarového řešení pro řízení pohybu a strojové vidění a mění počítač se systémem Windows na řídicí systém pracující v pevném reálném čase, v automaticky konfigurovatelném prostředí EtherCAT, se skutečnou kompatibilitou plug-and-play, který nabízí všechny výhody EtherCAT bez omezení, jež přinášejí jiná řešení.
Dálková analýza
V závěrečné části konference Ladislav Reisner představil mechatronický model řízení pohybu pomocí strojového vidění, který používá tři ovladače od různých výrobců. „Jediným spojovacím prvkem je zde programovací jazyk. Je to výhoda, pokud třeba dodáváte stroj do zemí, kde je finančně i časově nákladné realizovat servis. Máte-li konektivitu, můžete stroj dálkově analyzovat a nasmlouvaní lokální partneři jej dle přesné diagnostiky opraví,“ upozornil Reisner. Pokud potřebuje dodavatel stroje provést dálkově velkou inovaci, díky EtherCatu lze přes síť vše realizovat, například vyměnit softwarové ovladače. Při výměně porouchané komponenty za náhradní se díky autokonfiguraci ovladač stroje sám nové komponentě přizpůsobí, takže není třeba žádného zásahu ze strany programátorů.
Dotazy směřovaly na školení i licence
V rámci diskuze padla řada ryze technických dotazů včetně požadavku na školení a licence. Fabrice Boisset odkázal účastníky na web kingstar.com, který v sekci Tutorial obsahuje řadu školicích videí, v České republice pak školení zajišťuje společnosti dataPartner. Licence lze nakupovat přesně podle vyžadovaného počtu a jen pro požadované funkcionality, a to s využitím výrazných množstevních slev. V nákladech oproti hardwarovým řešením dodavatel stroje ušetří průměrně 20 % až 50 % nákladů. Velmi výhodné jsou také licence pro akademická prostředí. Platformu KINGSTAR lze pro výuku studentů pořídit jako balíček deseti licencí za cenu jedné a pro výzkumné projekty lze KINGSTAR nakoupit se slevou 50 %.
Nasazení ve všech částech světa
Americká společnost IntervalZero dodává softwarová řešení v oblasti rozšíření Microsoft Windows o schopnosti práce v reálném čase už více než 40 let. Platformu KINGSTAR, kterou zástupci firmy představili v červnu českým podnikům, úspěšně používají firmy například v Německu, Americe nebo na Tchaj-wanu.
