System wyświetlania filmów instruktażowych na linii produkcyjnej

O projekcie

We Wrześniu 2018 roku firma z branży motoryzacyjnej (Automotive) zwróciła się do nas z prośbą o stworzenie systemu wyświetlania filmów instruktażowych na linii produkcyjnej, który miałby ułatwić pracę nowym pracownikom linii montażowej i przyspieszyć proces ich szkolenia. Na linii znajduje się 7 stanowisk montażowych, a przy każdym z nich stoi 1 pracownik. Pracą linii steruje sterownik PLC Siemens SIMATIC S7-300. Po linii porusza się stale ponad 20 wózków transportowych, a w każdym z nich znajduje się forma aluminiowa, do której pracownik przymocowuje elementy. Wyzwaniem , a często problemem dla pracowników jest jednak fakt, że formy występują w ponad 30 konfiguracjach. Dlatego firma zdecydowała się na wdrożenie systemu wspomagającego produkcję w formie wyświetlania filmów instruktażowych. W tym celu niezbędny był również zakup 8 komputerów panelowych (po jednym na każde stanowisko + panel rezerwowy), które zostały zakupione w firmie INEE, a konkretnie model ARCHMI-816P firmy Aplex.

W Listopadzie 2018 r. ruszyły prace nad projektem, a do klienta został dostarczony jeden egzemplarz komputera na potrzeby przetestowania wyświetlania przykładowych filmów instruktażowych. Pozostałe komputery brały udział w testach w firmie INEE, gdzie systematycznie przeprowadzano symulację pracy systemu podczas tworzenia oprogramowania. Dzięki takiemu podejściu system udało się uruchomić już za pierwszym razem, podczas jednego z planowanych postojów, w Lutym 2019 roku.

Cel

Podstawowa funkcjonalność obejmowała wyświetlanie odpowiedniego filmu instruktażowego na każdym stanowisku, w zależności od konfiguracji formy, która przyjeżdża na stanowisko, zgodnie z wystawionym przez sterownik PLC sygnałem (typ operacji do wykonania, stacja na której znajduje się wózek).

Dodatkowo, po kliknięciu w ekran, użytkownik miał mieć możliwość wyświetlenia instrukcji PDF, która również była zależna od numeru stanowiska i konfiguracji formy. Instrukcję operator powinien móc wyświetlić w jednym z dwóch języków.

Ważne dla klienta było również to, aby aplikacja działała w trybie runtime – użytkownik nie ma mieć dostępu do systemu operacyjnego.

Sposób realizacji

Do budowy systemu wykorzystane zostały następujące elementy:

  1. 7 komputerów panelowych ARCHMI-816P-20 z systemem Windows 10 IoT Enterprise
  2. Oprogramowanie PLC Engine firmy TANI (1 licencja)
  3. Mini PC przemysłowy pure.box 5 firmy WuT (1 szt.)

Sercem systemu, które „wpompowuje” dane pochodzące z PLC (S7-300) do bazy danych jest oprogramowanie PLC Engine Collect firmy Tani. Oprogramowanie to jest serwerem OPC z możliwością tworzenia logiki oraz powiązania między różnymi źródłami danych – w tym przypadku wykorzystano możliwość komunikacji sterowników PLC z bazą danych oraz wyzwalania procedur po stronie bazy, w oparciu o tzw. „tabele logiczne”, które tworzy się w programie PLC Engine w sposób graficzny, za pomocą bloków i strzałek.

 
 

Zaletą oprogramowania jest wieloplatformowość, co pozwoliło na zainstalowane oprogramowania na mini komputerze „pure.box 5” firmy WuT. Urządzenie pracuje pod kontrolą systemu Linux i ma już preinstalowane wszystkie niezbędne elementy aplikacji:

  • wbudowany webserver (serwer www) oraz interpreter PHP, w oparciu o które zbudowano interfejs użytkownika pozwalający na wyświetlanie filmów i instrukcji,
  • serwer SMB i FTP będący źródłem filmów i instrukcji,
  • bazę danych SQLite wraz z MariaDB, będącą punktem wymiany danych między oprogramowaniem PLC Engine a interfejsem użytkownika.

Urządzenie posiada 2 karty sieciowe, wykorzystane do separacji sieci sterownikowej i klienckiej, a dzięki niewielkim wymiarom (105 x 75 x 22mm) oraz zasilaniu 24V może być zainstalowane w szafie sterowniczej na szynie DIN. Urządzenie spełnia wymagania norm do pracy w środowiskach biurowych jak i przemysłowych ( https://www.wut.de/download/ce/e-50525-10-rdus-000.pdf ).

Działanie systemu (przepływ informacji):

  1. Nagrane i przygotowane przez klienta filmy i instrukcje umieszczane są na pure.box 5 np. przez FTP
  2. Każdorazowo, gdy na stanowiska wjeżdżają nowe formy (takt trwa ok. 15 sekund), sterownik PLC ustawia nowe wartości w odpowiednich blokach.
  3. 3.Oprogramowanie PLC Engine pobiera te dane z PLC i przesyła do bazy danych, umieszczonej na urządzeniu pure.box 5
  4. Skrypty PHP pobierają dane z bazy danych i przekazują do interfejsu www
  5. Interfejs www wyświetla odpowiedni film instruktażowy i przygotowuje się do wyświetlenia odpowiedniej instrukcji PDF
 
 

Wygląd systemu (interfejs):

Interfejs użytkownika uruchamia się automatycznie wraz z uruchomieniem komputera i rozpoczyna odtwarzanie filmów zgodnie z wystawionym przez PLC sygnałem – zmiana filmu następuje automatycznie. Obok filmu wyświetlane są na stałe symbole BHP, będące formą przypomnienia dla pracowników.

 
 

Po kliknięciu w ekran pojawia się menu, które pozwala przejść do instrukcji PDF, zgodnej z aktualnie wyświetlanym filmem. Użytkownik wybiera język instrukcji, klikając w odpowiednią flagę.

 
 

Powrót do wyświetlania filmów następuje automatycznie po zadanym czasie. Czas wyświetlania się instrukcji PDF jest definiowany przez administratora.

 
 

Komputery panelowe zostały przygotowane do pracy w trybie runtime, tak aby użytkownik (pracownik linii) nie miał dostępu do systemu operacyjnego, ani do konfiguracji programu. Może to jednak zrobić administrator – klikając przycisk „Wyjście” i podając hasło.

 
 

Po podaniu prawidłowego hasła, administrator ma możliwość zmiany czasu wyświetlania instrukcji PDF lub wyjścia do systemu Windows.

 
 
 

Zalety i korzyści:

  • możliwie prosty i niedrogi sprzęg produkcji (sterownika PLC) z bazą danych
  • niska cena zakupu i utrzymania serwera bazy danych i interfejsu użytkownika,
  • brak kosztów po stronie komputerów klienckich: brak konieczności instalowania jakichkolwiek aplikacji (wszystko przez www),
  • bezpieczeństwo i izolacja: separacja sieci bez konieczności ingerencji w istniejącą topologię (przekierowania, reguły); komunikacja z PLC odbywa się jedynie w zakresie wyznaczonym poprzez interfejs użytkownika – brak bezpośredniego dostępu do PLC od strony użytkownika,
  • skalowalność i możliwość dalszej rozbudowy, np. komunikacji pomiędzy innymi sterownikami, dodatkowej archiwizacji zmiennych, rejestracji działań użytkownika i innych

Kopiowanie i publikowanie treści niniejszego dokumentu lub jego części wymaga otrzymania pisemnej zgody.

 


Masz podobne zadanie do wykonania? Skontaktuj się z nami:

info@inee.pl

Tel. 32 235 45 60

Tel.: +48 (32) 235 45 60 / Mobile: +48 505 104 251 / info@inee.pl