Mi az az Ipar 4.0?
Az Ipar 4.0 ideája az automatizálást elősegítő, modern komponensek használatával és az egyes gépészeti egységek, sőt teljes technológiai blokkok közötti adatkonverzió és adatcsere lehetőségeivel kapcsolatos. A rendszer célja, hogy segítse a termelési folyamatok folyamatos korszerűsítését, valamint annak biztosítása, hogy a rendszerből kikerülő termékek mindig megfeleljenek a vevők igényeinek. Ahhoz, hogy ez megvalósulhasson, bilaterális (vertikális és horizontális) kommunikációra van szükség, ami biztosítja a termelésben érdekelt összes fél közötti „megértést” és információcserét. (Itt a „fél” fogalma alatt már nem egy osztály vagy akár gyári munkás értendő, hanem egy adott terméksor vagy gép, amely termékek létrehozásáért és további feldolgozásáért felelős.)
A kommunikáció ennyire részletezett szintje csak az értékláncelvek alkalmazásának köszönhetően válik lehetségessé, ami kiberfizikai rendszerek, felhőben történő konverziók és a Dolgok Internete használatán alapul. Ehhez azonban interfészekre és olyan berendezésekre van szükség, melyek lehetővé teszik fenti idea megtestesülését. A különböző busztípusokkal kompatibilis kommunikációs kártyák, ipari modulok, bekötőkábelek vagy a hatékony és könnyű, paneles komputerek formájában megjelenő, modern interfészek – csak néhány berendezés azok közül, melyek a közeli jövőben szabvánnyá válnak, és felelősek lesznek a termelési folyamatok irányításáért.
Vertikális adatáramlás
Ez a fajta transzmisszió kétirányú (duplex), ami egyidejűleg biztosítja az információk küldését, fogadását és azok későbbi felhasználását. Itt a kommunikáció az egyes komponensek és az adatok interpretálásáért felelős mérnökökből álló technológiai osztály között zajlik. Ehhez azonban nélkülözhetetlenek a kommunikációs kártyák, melyek kompatibilisek a különböző buszokkal. Manapság ezek közül a népszerűbbek egyike a PCI Express Bus, amely kompatibilis a Brainboxes márkájú IX-100 kártyával, és el van látva túlfeszültség elleni védelmi rendszerekkel. Ezenkívül kompatibilis az összes olyan rendszerrel, mint a Linux vagy a Windows, ezért egy már meglévő hálózathoz történő integrációja nem okozhat komolyabb problémát.
Az Ipar 4.0 fejlődésének későbbi fázisaiban megvalósul a döntéshozó személyekkel folytatott közvetlen adatcsere. Az integrált rendszer saját maga konvertálja az információt, és javaslatot tesz az aktuálisan legcélszerűbb opcióra, vagy többféle választható cselekvési változatot is felkínálhat.
Horizontális információáramlás
Itt is kétirányú kommunikációval van dolgunk, de ez az információáramlás a termelési folyamatban aktívan részt vevő gépek és az adott cég által használt operációs rendszer között zajlik. Ennek köszönhetően az adatok egy ún. felhőtárba kerülnek, ahol a világ bármely pontjáról hozzáférhetővé válnak, amennyiben rendelkezünk olyan eszközzel, ami hozzáférési jogosultságot biztosít a vállalat belső hálózatához.
Konverterek és ipari modulok mint az Ipar 4.0 fontos elemei
Az Ipar 4.0 egyik alapvető feltételezése a folyamatos információcsere lehetősége, ehhez viszont az szükséges, hogy a „dialógus” konkrét szereplői képesek legyenek először az adatok összegyűjtésére, majd ezt követően azok továbbítására. Ebből következik az ún. Dolgok Internete használatának nélkülözhetetlensége, vagyis azon koncepcióé, mely szerint a hálózatra csatlakozó – többé vagy kevésbé korlátozott hozzáféréssel rendelkező – berendezések képesek legyenek adatokat gyűjteni a saját tevékenységükről, majd továbbítani azt a felhőbe.
Ez nemcsak a termelési folyamatot segíti, hanem azt is támogatja, hogy egyszerű módon kommunikálhassunk az üzleti partnereinkkel. Ennek a technológiának a hasznosításához azonban konverterekre és I/O modulokra lesz szükségünk, melyek csatlakoznak a berendezésekhez. (Figyelemre méltó az ADAM-4520-EE konverter, melyet ABS anyagú, tartós védelmet biztosító készülékházban helyeztek el.)
Egyre népszerűbbé válik az ipari komputerek használata is, melyek alkalmasak nagy mennyiségű adat feldolgozására, és ellenállóak a szennyeződésekkel és nedvességgel terhelt ipari gyártócsarnokok terhelő hatásaival szemben. Ezek a komputerek modern és gyors Flash-memóriákkal vannak szerelve, melyekre fel vannak telepítve a vevők által választott operációs rendszerek és egyéb hasznos applikációk. Érdekes megoldás ebben a témakörben a HARTING 2095000000300 ipari komputere, mely ethernetcsatlakozóval és 32 GiB Flash-memóriával van ellátva. IP67-es védettségi osztálya pedig tökéletes védelmet biztosít szennyeződések és pára bejutása ellen.
Az Ipar 4.0 koncepciója szerint a berendezések egyetlen hálózatba vannak összekapcsolva, aminek köszönhetően tápellátásuk egy tápfeszültségforrásról biztosítható. A Power over Ethernet technológia támogatja az ilyen megoldásokat, ugyanazt az egy hálózati kábelt felhasználva erre a célra, amelyen az egyes hálózati berendezések közötti információtovábbítás is történik. Ennek köszönhetően a villamos szerelési költségek is csökkenthetők. Ajánlott készülék a fém készülékházas és 5 hozzáférhető porttal szerelt Switch PoE ANTAIRA LNP-0500G-24.
