工业4.0:SAP和KUKA的自主企业理念

哈Ha!

今天,我们将讨论技术“智能”设备的自动化,这在现代企业中正变得越来越多。 它可以轻松地与SAP的会计和管理系统集成,以创建单个软件和硬件组合。 我们认为,这完美地说明了工业4.0的概念,并使我们的行业更接近于实现自治企业的想法。

作为SAP合作伙伴之一的库卡(KUKA)生产高科技硬件,即易于集成到单个控制回路中的工业机器人,并在相对较短的时间和成本下实现了生产单元的高度自治。

考虑一个集成的例子-一个机械臂,它通过多种零件组装小型卡车模型-供选择(图1)。 客户在网上商店的熟悉界面中创建了订单,从而构成了车辆设备。 机器人收到订单并执行。 同时,他独立地找到了所选配置的零件并组装了汽车模型。

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图1. KUKA机器人布局

乍一看,整个结构非常简单,因为工业机器人已经在生产中使用了数十年,并且已经成为装配车间内部的常见元素,但并不是那么简单。

智能企业理念

工业4.0概念的基础之一是智能企业的概念。 如果我们将其视为单个生物,那么SAP的数字核心将发挥其中枢神经系统的作用。 但是,就像任何生物一样,企业必须与环境互动,从环境中接收任务,了解环境,并影响环境。 在这里创建了一个“有机体”,其“手”和“眼睛”是KUKA公司的工业机械手。 库卡“手”从单个生物的“大脑”接收执行任务,执行任务,收集有关环境及其自身状况的信息,并不断为其提供决策中心。 “大脑”会累积信息并“照顾”其手和眼睛,不断评估其状况并防止可能的“疾病”。 类似于所示解决方案元素的集成,使我们能够实现100%自动化生产区域,仓库,订单装配区域等的创建。

实际上,此解决方案中的“机器人”或更确切地说是机器人工厂是地理位置分散的综合体。 它由一个在客户手中的移动客户终端,一个基于云SAP S / 4HANA的控制核心和一个KUKA生产单元组成,该控制核心安装在分布于全球的SAP数据中心之一中,副本)可以安装在原材料或客户所在的位置。 同时,有关组件消耗,收集的车辆数量,装运量和其他业务指标的信息将发送到SAP S / 4HANA,以进行实时的全面财务和物料核算。 在该工厂工作的唯一人是一个为其车辆创建订单的客户。

如何运作?

在这种情况下,提供了两个信息流。 一,生产-主体。 通过它,机械手被转移控制动作,并取消了特定命令的执行状态。 组装流程图存储在SAP S / 4HANA生产模块中。 为了将会计系统与工业设备集成在一起,使用了SAP Manufacturing Integration and Intelligence(MII)。 此解决方案还用作开发客户端的平台。 客户端应用程序界面是在具有高度自定义样式表的标准SAP UI5框架上实现的(图2)。

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图2

SAP MII直接与操纵器集成是使用软件组件SAP Plant Connectivity(PCo)在“地面”上进行的,该组件支持工业物联网的许多协议,尤其是OPC UA,其服务器是KUKA机器人软件。 应当指出,集成两个供应商和不同类别的系统的过程花费了几个小时,并且主要工作集中在创建客户端接口上。

库卡专家已经建立了高级装配控制团队,其代码包含在SAP路由中。 通过PCo发出的命令被记录在操纵器的OPC服务器的控制标签中,有关子过程完成状态的信息被返回,这使得实时显示订单进度成为可能(图3)。

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图3“生产”信息交换

第二个信息流service-是来自机器人的遥测信息的集合。 该操纵器具有数百个参数,可让您实时和使用历史累积数据评估其状态。 在这种情况下,OPC服务器变量的值通过Plant Connectivity传递到SAP Cloud Platform of Things云端,在该云端创建了设备的数字两倍。 数据是自动累积的,并且可以用作各种应用程序的“原始材料”:我们可以使用流分析来识别指标的模式并根据其生成一些业务事件,例如机器人的故障状态或带外操作模式。

收集到的数据的一个更有趣的应用是使用机器学习算法进行处理,并在此基础上实施预测性维护方案。 这些方案由SAP产品标准实现。 但是,在这个集成项目的框架中,主要场景是生产,因此服务交换(图4)被实现为可视化监视机器人主要指标的应用程序。 该应用程序是使用物联网应用程序SAP Leonardo IoT快速开发的云服务开发的。

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图4“服务”信息交换

另一个成功的集成经验表明,总体而言,信息技术及其各个要素已完全准备好在Industry 4.0范式中构建工业解决方案。 我们经常听到有关“一批复制”,“无人生产”,“按订单批量生产”的故事。类似的决定出现在我们的广阔国家。 SAP积极推广和实施知识型企业的方法,现有的现有技术集使您可以将企业打造为成熟的网络物理有机体。 这将导致什么-很快就会看到。

Anton Nozdrin,SAP CIS业务解决方案架构师

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN470417/


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