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埃马克荣获红点奖: 人工智能解决方案 EDNA 使工业生产联网更加完善

2021-01-22 17:31:49·  来源:埃马克
   
未来的工厂是联网的工厂这体现在各个方面:机床相互之间就故障或维护需求进行通讯。与此同时,机床将其能从一个中央位置进行控制的各种信息转发给生产计划人员。这样就形成能够(更加)高效地满足机床需要的智能生产系统。刚刚荣获红点奖
未来的工厂是联网的工厂——这体现在各个方面:机床相互之间就故障或维护需求进行通讯。与此同时,机床将其能从一个中央位置进行控制的各种信息转发给生产计划人员。这样就形成能够(更加)高效地满足机床需要的智能生产系统。刚刚荣获红点奖(最佳奖)的新型模块化生态系统表明,埃马克集团正在使这一愿景成真:整体式解决方案不仅可以简化机床的操作,而且也能简化机床的联网。整个生产过程变得更加透明和高效,而首批投入应用的解决方案也已经给广大客户留下极其深刻的印象。

许多专家认为,未来的生产是“混乱的”。按照他们的预测,必须借助高度灵活的生产解决方案,才能频繁更换批次和件数。但这也意味着:以前需要五台机床来加工不同的工件,而将来只需要一台机床就可以加工所有工作,并且这台机床能够始终与生产网络完美联网。在这样的背景下,系统的易操作性也比以往任何时候都更为重要:操作必须尽可能直观、统一和简单,就像智能手机一样。只有这样,高度灵活的机床才不致于让操作人员感到不知所措。

适合所有埃马克应用的解决方案
全方位联网、简单易用的操作——以此为目标,埃马克集团大约在三年前就开始与不同的合作伙伴公司共同研发 EDNA(代表 EMAG-DNA)。埃马克集团下属拥有多家专注于不同技术和应用的子公司,这就使得整个研发过程异常艰巨,但同时也雄心勃勃。他们并肩携手,致力于研发出自一手的复杂生产系统。另外,所研发的生态系统还应该提供统一的用户界面和物联网机床核心,从而让所有埃马克解决方案受益。“因此,我们多次召开研讨会详细讨论了对这套系统的要求,并与来自埃马克各个子公司的专家协调并确定了每一个研发步骤,”埃马克公司物联网业务发展部门经理 Peter Strohm 解释说。

设备综合效率提高——仅一年就获得“投资回报”
最终的成品系统推出已有一段时间,并且已获得第一批用户的广泛好评:据用户反馈,使用 EDNA 系统后,OEE(设备综合效率)得到显著提高。“在这样的背景下,我们估计大约一年后就可以收回投资成本,当然前提是对获得的数据进行评估并据此采取相应的措施,”Strohm 说。但具体如何才能达到成功呢?

1.IoT Core:通往智能工厂的桥梁
为此,让我们先来了解一下埃马克的 EDNA IoT Core 及其丰富多样的软硬件扩展选项:EDNA Cortex 软件在性能强大的工业电脑上运行,并通过 MQTT、REST 或者将来的 OPC UA 等协议提供数据。利用 EDNA Cortex 软件可以处理、汇总和分析生产数据。IPC(工业电脑)的应用范围可以灵活扩展:只在独立机床本地使用、连接到企业的边缘解决方案或者与云联网。同时,这套解决方案完全采用模块化软件架构,因此可以应用到埃马克客户的专有 IT 基础架构中。“就整体而言,这套系统在各个方面都是开放的,并提供不同的标准接口。就算是连接振动传感器等附加传感器和集成其他机床制造商的技术也没有问题,”Strohm 强调说。

最后得到的成果就是能为用户提供多种可靠的增值应用程序。目前,这些增值应用程序包括“零件数量预测(每班次的产量预测)”、“循环时间监控器”(机床或生产线的当前节拍时间)、“智能换刀”(提供有关剩余刀具寿命的信息)、“OEE 监控器”(详细列明当前的 OEE)、“机床健康”(轴的状况)以及“机床状态”(表明是否准备就绪的状态灯)。“总的来说,系统可以帮助用户全方位掌控当前生产进程的状态。但还有非常关键的一点:将来还会有更多的可能性,”Strohm 解释说,“应用程序的种类在不断增加,数据分析也会越来越全面。这就意味着:系统将不断为客户创造新的附加价值,并直接通过提高生产率表现出来。这一理念非常符合未来需要,并且易于实施。”另外,这也能很好地回答系统可应用在哪些埃马克机床上这个问题:可加装到埃马克在过去二十年中推出的几乎所有机型上,当然也可以整合到新机床中。EDNA 的另一个特点便是直观式 HMI 人机界面的全新操作概念,目前已应用在 EMAG eldec 的 MIND-L 1000 感应淬火机上。在其他子公司中,目前也正在其他机床技术中推广。

2.Dashboard:“智能手机的感觉”
至此,我们还需要探讨整套设计的可操作性——此处的“应用程序”一词已指明正确的方向:EDNA Lifeline Dashboard 的前端设计以现代化平板电脑或智能手机为基础。“操作人员已通过来源于日常生活的经验掌握了系统的基本操作方式。因此,他们可以更快地学会系统操作并更少犯错,这反过来又进一步提高了过程可靠性,”埃马克公司研发合作伙伴 intuity 公司的设计与策略主管 Ricarda Schuhmann 解释说。只需要简单浏览 Dashboard,就能证实上述评价:利用各个小部件分类展示数据,极具吸引力。用户可以自行配置需要显示的内容以及展现方式和布置。极强的条理清楚性能够带来切实回报:及早提醒操作人员注意异常情况、刀具使用寿命极限或机床磨损情况,从而避免遗漏不合格件和计划外停机。而且,生产计划人员、操作人员等可以从任何地方访问 Dashboard,比如通过智能手机。“在共同研发过程中,我们始终遵循三项基本原则:简单、一致和联网,”intuity 公司的 Lukas Siegele 补充说,“从各个方面来看,最终成果都令人十分满意。它为将来混乱并且全面联网的生产奠定基础。”

红点奖是对整个理念的肯定
全面的功能和最先进的易用性——EDNA 的设计理念同样也获得世界知名的红点奖评审团的肯定。埃马克参加了本次红点奖“设计理念”类别的评选,并从 4,200 件参赛作品中脱颖而出,成为 42 个“最佳奖”得主之一。在第二轮比赛中,这家来自德国南部的机床制造商再次大获成功:EDNA 与其他四件参赛作品一同进入了“红点之星奖”的最后角逐。“这当然是一个巨大的成功,同时也是对我们的工作的肯定,”Peter Strohm 总结说,“EDNA 是我们提供的一套全方位、面向未来的工业 4.0 生态系统。最终,客户会从集团公司广泛的业务范围受益,因为我们不仅有全系列的软硬加工技术,而且也参股例如数据分析专家 anacision 公司。这就为研发整体式工业 4.0 解决方案以及实施人工智能带来丰厚的回报。通过 EDNA,我们为帮助客户实现未来型智能生产奠定坚实基础。” 


IPC EDNA IoT Core 以及 EDNA Cortex 软件

解决方案可以灵活扩展,并且可以只在独立机床本地使用、连接到边缘解决方案或者与云联网使用。


条理清晰的 Dashboard:及早识别异常情况、刀具使用寿命极限或机床磨损情况。


适用于埃马克机床的 EDNA HMI LITE:超大显示屏为数据可视化显示提供空间。

生产计划人员、操作人员等可以从任何地方访问 Dashboard,例如通过平板电脑或智能手机。