TEMAT NUMERU Programowanie robotów przemysłowych CENA 15,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)
ROZMOWA 24
SPRZĘT I APARATURA 42
Tomasz Nowak KUKA Polska
Przemysłowe komputery IPC
PRZEMYSŁ 4.0 69
AUTOMATYKA ISSN 2392-1056
INDEKS 403024
AUTOMATYKAONLINE.PL
12/2020
Your Global Automation Partner
Digital Automation Company Stwórz z nam swoją fabrykę przyszłości Inteligentne czujniki dostarczające szeregu dod pozwalające na szybką i wygodną zmianę ich parametrów pod konkretne potrzeby produkcyjne Systemy IO do zbierania i przetwarzania istotnych danych z procesu z możliwościami lokalnego, autonomicznego sterowania Systemy identyfikacji RFID – jedna z kluczowych technologii w fabryce przyszłości, umożliwiająca śledzenie produkcji, usprawniająca procesy logistyczne przepływu materiałów i zarzadzania gotowymi produktami Turck Cloud oraz pełna gama urządzeń dostępowych do przechowywania i analizy danych w chmurze ułatwiających podejmowanie decyzji biznesowych www.turck.com/tcs
MEET GOPAL Our GoPal solution set new standards for flexibility and safety in robotization of internal pallet transport
Our GoPal autonomous mobile robots can be onboarded in a few days and requires almost no site adaptation or hand-holding. You get all the benefits of automation – and none of the hassle Dystrybutor w Polsce: 5sAUTOMATE sp. z o.o. | ul. Graniczna 105 | 54-530 Wrocław | email: info@5sAUTOMATE.com | tel. + 48 664 064 170
POSTAW NA ROZWÓJ ZAWODOWY Profesjonalne szkolenia dla przemysłu oraz kadry inżynierskiej
CENTRUM SZKOLENIOWE SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP
SZKOLENIA Programowanie robotów ABB – kurs podstawowy - szkolenie u klienta
Programowanie robotów KUKA – kurs podstawowy - szkolenie w Instytucie - szkolenie u klienta
Programowanie robotów Comau – kurs podstawowy - szkolenie u klienta
Szkolenie zaawansowane z programowania robotów KUKA - szkolenie w Instytucie - szkolenie u klienta
Centrum Szkoleniowe PIAP Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Tel. 22 874 0 194, 198
www.piap.pl cspiap@piap.NWMCUKGYKE\ IQX pl
OD REDAKCJI
Szanowni Państwo, Przed nami numer zamykający rok trudny, naznaczony pandemią COVID-19. Sytuacja na globalnym rynku w znacznym stopniu wpłynęła na zawartość czasopisma – donosiliśmy o opracowywanych nowych czujnikach, rozwiązaniach automatyki oraz aplikacjach robotycznych. Hasła koronawirus, pandemia, dystans, COVID-19, Sars i szereg innych opanowały nasze artykuły. Śledziliśmy nowości, które miały wspierać społeczeństwo w obronie przed zaraşeniem. W swojej działalności wydawniczej pamiętamy o naszym głównym celu, przygotowujemy więc artykuły poruszające tematy będące przedmiotem zainteresowania naszych Czytelników. Tematem wiodącym bieşącego numeru jest programowanie robotów przemysłowych. Po sukcesie artykułu o podobnym tytule (Pomiary Automatyka Robotyka, nr 11/2012), tym razem fokus został skierowany na koboty i ich wykorzystanie w przemyśle i laboratoriach badawczych. Nowe rozwiązania są wynikiem nastawienia na zapewnienie bezpieczeństwa i pozwalają na odstąpienie od tradycyjnego odgradzania robotów przemysłowych od pracowników, umoşliwiając ich współpracę.
Drugi z redakcyjnych artykułów porusza tematykę komputerów przemysłowych IPC stosowanych w procesach produkcyjnych. W praktyce pod tym pojęciem kryją się komputery w wersji Box PC, komputery typu embedded, komputery panelowe, terminale POS, komputery HMI, urządzenia jednopłytkowe, a nawet specjalnie zaprojektowane wersje serwerów kasetowych. Naleşy wspomnieć teş o Przemyśle 4.0 i Przemysłowym Internecie Rzeczy. To trendy technologiczne, które wpływają na obraz obecnego przemysłu i nie pozostają bez wpływu na rozwój komputerów IPC. Stałym Czytelnikom działu Prawo i normy polecamy tym razem dwa artykuły. Pierwszy z nich jest poświęcony problemom napotykanym podczas wdraşania automatyki i robotyki w przedsiębiorstwie, które często stanowią wyzwanie organizacyjne, finansowe i prawne. Drugi artykuł odnosi się do aspektów etycznych aktywności sztucznej inteligencji w dziedzinie edukacji, nauki i kultury.
Wszystkim naszym Czytelnikom, Współpracownikom, Reklamodawcom i Sympatykom şyczymy pięknych i wesołych Świąt Boşego Narodzenia oraz wielu powodów do satysfakcji w 2021 roku! Redakcja miesięcznika „ Automatyka�
4
AUTOMATYKA
WIEDZA I PRAKTYKA
DLA INŻYNIERÓW I MENEDŻERÓW
ZAMÓW PRENUMERATĘ
WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL/AUTOMATYKA
SPIS TREŚCI REDAKTOR NACZELNA Małgorzata Kaliczyńska tel. 22 874 01 46 malgorzata.kaliczynska@piap.lukasiewicz.gov.pl REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska REDAKCJA TEMATYCZNA Sylwia Batorska WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Marcin Bieńkowski, Jolanta Górska-Szkaradek, Agnieszka Staniszewska, Damian Żabicki SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel. 22 874 01 85 urszula.chojnacka@piap.lukasiewicz.gov.pl MARKETING I REKLAMA Jolanta Górska-Szkaradek – menedżer tel. 22 874 01 91 jolanta.gorska-szkaradek@piap.lukasiewicz.gov.pl
Z BRANŻY
8
PRODUKTY
16
ROZMOWA 24
Rok 2020 – akceleratorem robotyzacji i digitalizacji Rozmowa z Tomaszem Nowakiem, dyrektorem KUKA Polska
TEMAT NUMERU Koboty – w przemyśle i laboratoriach badawczych
28
Skamer-ACM – integratorem robotów Kassow Robots
41
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Przemysłowe komputery IPC
42
Maszyna na miarę Przemysłu 4.0 – inteligencja i modułowość
50
Sylwia Batorska tel. 22 874 00 60 sylwia.batorska@piap.lukasiewicz.gov.pl PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel. 22 874 03 51 elzbieta.walczak@piap.lukasiewicz.gov.pl SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska KOREKTA Ewa Markowska, Elżbieta Walczak DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o. Nakład: 4000 egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 01 46, fax 22 874 02 20 automatyka@piap.lukasiewicz.gov.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Szczegółowe warunki prenumeraty wraz z cennikiem dostępne są na stronie automatykaonline.pl/prenumerata.
24
ROK 2020 – AKCELERATOREM ROBOTYZACJI I DIGITALIZACJI Korona-kryzys czy korona-szansa – jak powinniśmy traktować pandemię w odniesieniu do robotyzacji? W jaki sposób COVID-19 może nas przybliżyć do krajów bardziej zaawansowanych technologicznie? Jakie możliwości oferuje otworzone w Tychach Zrobotyzowane Centrum Aplikacyjne KUKA? O tym i innych aspektach rozwoju szeroko pojętej automatyzacji w Polsce mówi Tomasz Nowak, dyrektor KUKA Polska.
Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów
6
promocyjnych.
AUTOMATYKA
SPIS TREŚCI
28
KOBOTY – W PRZEMYŚLE I LABORATORIACH BADAWCZYCH Artykuł przedstawia charakterystyczne cechy kobotów wybranych producentów, odróżniające je od standardowych robotów przemysłowych. Na tym tle wskazuje, jak przemysł zmienił nastawienie do zapewnienia bezpieczeństwa, co umożliwiło odstąpienie od tradycyjnego odgradzania robotów przemysłowych od pracowników, na korzyść współpracy tych urządzeń z ludźmi. Ponadto wskazuje, w jakim kierunku zmierzają aktualnie prowadzone prace badawcze dotyczące kobotów.
PRAWO I NORMY Wyzwania prawne we wdrażaniu automatyki 54 i robotyki w przedsiębiorstwie Sztuczna inteligencja w służbie edukacji, badań naukowych i kultury
56
RYNEK Przepływomierz termiczny Proline t-mass F/I 300/500
58
SCHUNK ADHESO – chwytaki adhezyjne
60
Netilion – nowy ekosystem IIoT
63
Świat wchodzi szybciej w erę transformacji cyfrowej
64
Rynek pracy 2025 r.
PRZEMYSŁOWE KOMPUTERY IPC
WYDARZENIA Transformacja cyfrowa w ofercie Schneider Electric
PRZEMYSŁ 4.0 BIBLIOTEKA WSPÓŁPRACA
67 69 88 89
LUDZIE Beata Izabela Pilarek, specjalista ds. kontaktów z klientami, Emerson Process Management 90 12/2020
42
Komputery IPC (Industrial PC), czyli cieszące się coraz większą popularnością komputery przemysłowe to bardzo szeroka grupa sprzętu stosowanego w warunkach przemysłowych. W praktyce, pod pojęciem tym ukrywają się komputery w wersji Box PC, komputery typu embedded, komputery panelowe, terminale POS, komputery HMI, urządzenia jednopłytkowe, a nawet specjalne zaprojektowane wersje serwerów kasetowych.
7
Z BRANĹťY
POLSKIE PRZEDSIĘBIORSTWA CORAZ BARDZIEJ ZAAWANSOWANE CYFROWO Jak wynika z badania 2020 Global Technology Leadership Study, przeprowadzonego przez firmÄ™ doradczÄ… Deloitte, aş 82% polskich firm przeszĹ‚o w ostatnim czasie lub planuje przejść transformacjÄ™ technologicznÄ…. Ponad jedna piÄ…ta z nich chce dziÄ™ki temu poprawić swojÄ… pozycjÄ™ na rynku. Tegoroczne badanie zostaĹ‚o przeprowadzone w 69 krajach. Wzięło w nim udziaĹ‚ ponad 1300 osĂłb reprezentujÄ…cych 22 branĹźe i zajmujÄ…cych stanowiska z obszaru zarzÄ…dzania technologiami. Eksperci Deloitte szczegĂłlnÄ… uwagÄ™ zwrĂłcili na organizacje reprezentujÄ…ce tzw. cyfrowÄ… awangardÄ™, tj. majÄ…ce strategiÄ™ cyfrowÄ… oraz dziaĹ‚ IT, ktĂłry aktywnie reaguje na postÄ™pujÄ…cÄ… digitalizacjÄ™ i rozwĂłj nowoczesnych technologii. – W global-
nym badaniu cyfrowi liderzy stanowili 11,6% ankietowanych, zaś w Polsce 19%. Ponad jedna czwarta polskich respondentów wskazała, şe ich dział IT postrzegany jest jako lider rynkowy, a 67% ankietowanych deklaruje, şe strategia cyfrowa jest obecna w całej organizacji lub w kluczowych jej obszarach – mówi Daniel Martyniuk, partner i lider Technology Strategy & Transformation w Deloitte. Polscy respondenci jako priorytet biznesowy wskazują klienta (67%). Cyfrowa awangarda skupia się na innowacjach (53%) i cyberbezpieczeństwie (33%), natomiast organizacje o standardowym poziomie rozwoju technologicznego większą wagę przywiązują do wydajności (48%) i redukcji kosztów (44%).
ROZWĂ“J AR/VR NAPĘDZANY PANDEMIÄ„ WedĹ‚ug prognoz International Data Corporation (IDC) Ĺ›wiatowe wydatki na rzeczywistość rozszerzonÄ… i wirtualnÄ… wzrosnÄ… z nieco ponad 12 mld dolarĂłw w tym roku do 72,8 mld dolarĂłw w 2024 r. Średni wskaĹşnik rocznego wzrostu (CAGR) wydatkĂłw na AR/VR wyniesie 54%. NajwiÄ™ksze inwestycje w zakresie komercyjnego uĹźycia bÄ™dÄ… dotyczyĹ‚y głównie szkoleĹ„ (4,1 mld dolarĂłw), konserwacji przemysĹ‚owej (4,1 mld dolarĂłw) i prezentacji w handlu detalicznym (2,7 mld dolarĂłw). – ZaobserwowaliĹ›my ogromny wzrost zaintereso-
wania komercyjnego zarówno rzeczywistością wirtualną, jak i rozszerzoną, napędzany przez pandemię. Organizacje róşnej wielkości wykorzystują technologie do przechwytywania i przekazywania wiedzy między doświadczonymi i nowymi pracownikami, ulepszania i usprawniania działań w terenie oraz rozwoju współpracy między pracownikami pierwszej linii – mówi Tom Mainelli, wiceprezes grupy ds. urządzeń i badań konsumenckich w IDC. Pod względem geograficznym największe łączne wydatki na AR/VR odnotują Chiny, chociaş ich udział w całkowitej światowej wartości ma spaść z ponad 50% w 2020 r. do nieco ponad 36% w 2024 r. Drugie miejsce zajmą Stany Zjednoczone z prognozą CAGR na poziomie 75,1%. Dla Europy Zachodniej ten wskaźnik osiągnie według prognoz 72,8%. !
FIIX W STRUKTURACH ROCKWELL AUTOMATION Firma Rockwell Automation przejęła kanadyjską spółkę Fiix, specjalizującą się w chmurowych rozwiązaniach w zakresie konserwacji. Fiix oferuje oparty na sztucznej inteligencji komputerowy system zarządzania konserwacją infrastruktury IT (CMMS), który ułatwia planowanie operacji, zarządzanie oraz przewidywanie awarii sprzętu. Dzięki CMMS firmy mogą zwiększyć wydajność oraz zmniejszyć ilość odpadów, zredukować zuşycie energii i wygenerować oszczędności. Fiix zostanie włączony do segmentu operacyjnego Software & Control firmy Rockwell Automation. System CMMS tworzy przepływy pracy w celu planowania, organizowania i śledzenia konserwacji infrastruktury. Bezproblemowo łączy się z systemami biznesowymi i podejmuje decyzje w oparciu o dane. Fiix zarządza ponad dwoma milionami
8
aktywów i tworzy ponad sześć milionów zleceń pracy rocznie. – Wierzymy, şe przyszłość zarządzania zasobami przemysłowymi opiera się na wydajności. Przejmując firmę Fiix, otrzymujemy równieş know-how, dzięki któremu nasi klienci zyskają pełny wgląd w zintegrowane dane w zakresie automatyzacji, produkcji i konserwacji, co pomoşe monitorować i poprawiać wydajność aktywów oraz optymalizować sposób wykonywania prac konserwacyjnych – mówi Tessa Myers, wiceprezes ds. zarządzania produktami, oprogramowania i sterowania w Rockwell Automation. " #
$% & '
AUTOMATYKA
Z BRANŻY
DANFOSS TWORZY DANFOSS CLIMATE SOLUTIONS © 2020 SCHUNK GmbH & Co. KG
1 stycznia 2021 r. segmenty Danfoss Cooling oraz Danfoss Heating zostaną połączone, tworząc wspólnie organizację Danfoss Climate Solutions. Decyzja wiąże się z przyjętą przez Danfoss strategią, zakładającą osiągnięcie przez firmę pozycji unikalnego gracza w skali światowej, silnie skoncentrowanego na realizacji założeń tzw. zielonej agendy i wspierającego klientów ze wszystkich ogniw łańcucha dostaw. Danfoss Climate Solutions będzie dostarczać zintegrowane rozwiązania z zakresu energooszczędności, niezbędne do spełnienia założeń porozumienia paryskiego i koncepcji Europejskiego Zielonego Ładu. Silną przesłanką do połączenia obu segmentów jest fakt, iż 40% energii na świecie zużywane jest przez instalacje grzewcze i chłodnicze wykorzystywane w budynkach. Stanowisko prezesa nowej organizacji obejmie Jürgen Fischer, pełniący do tej pory tę funkcję dla Segmentu Chłodzenie.
HARTING NAGRODZONY W INDIACH
($") *+
12/2020
Ponad 3000 komponentów do obsługi i montażu.
schunk.com/equipped-by
R E K L A M A
Grupa HARTING Technology otrzymała kolejne nagrody. Spółka zależna HARTING India zdobyła tytuł „Best Connector Company” przyznawany przez czasopismo branżowe BISinfotech. W uznaniu dla działalności zespołu skupionego wokół dyrektora zarządzającego Girish Rao firmę uhonorowano prestiżową nagrodą BETA (BIS Excellence & Technovation Awards). Nagroda wzmacnia pozycję spółki zależnej działającej na rynku indyjskim. HARTING otworzył biuro sprzedaży w Indiach w 2006 r., a dwa lata później został uruchomiony zakład produkcyjny firmy. W indyjskiej fabryce w Chennai są produkowane obudowy, wiązki kablowe i zespoły kabli dla odbiorców z branży kolejnictwa i budowy maszyn. – Jako wschodząca gospodarka Indie mają ogromny potencjał na nadchodzące lata. W związku z tym region ten odgrywa ważną rolę w naszych planach wzrostu – mówi Philip Harting, dyrektor generalny Grupy Technologicznej HARTING.
Wszystko dla Twojego robota z ramieniem przegubowym
9
Z BRANĹťY
KOOPERACJA STILL POLSKA I WOBIT Firmy WObit i STILL Polska nawiązały współpracę, w efekcie której produkowane w wielkopolskich Dęborzycach roboty mobilne będą wykorzystywane w projektach automatyzacji u klientów STILL. – Cieszymy się z formalizacji partnerstwa między naszą firmą a STILL Polska w zakresie najmłodszej, pręşnie rozwijanej części działalności spółki WObit, jaką są roboty przemysłowe. Wykorzystanie synergii między produktami obu firm i moşliwość docierania z ofertą do nowych klientów za pośrednictwem przedstawicieli handlowych partnera doskonale wpisuje się w jedno z podstawowych załoşeń firmy WObit o podąşaniu ścieşką dynamicznego rozwoju – mówi Przemysław Degórski, dyrektor rozwoju w firmie WObit. Pojazdy WObit z serii MOBOT będą dostępne klientom STILL Polska za pośrednictwem doradców handlowych STILL.
– W wielu zastosowaniach zaspokajamy potrzeby klientów w zakresie automatyzacji, bazując na rozwiązaniach rodziny STILL iGo neo. Dostrzegliśmy jednak potencjał dalszej optymalizacji procesów transportu wewnętrznego z uşyciem kompaktowych robotów samojezdnych naszego nowego partnera. Z perspektywy klienta całość projektu będzie odtąd realizowana za pośrednictwem jednego dostawcy – konkluduje Szymon Smal, dyrektor działu Advanced Applications STILL Polska. -.!
CYFROWE POŠĄCZENIE IT I MOTORYZACJI Specjalizująca się w rozwoju oprogramowania motoryzacyjnego firma iNTENCE zmieniła nazwę na intive automotive. Pod nową nazwą stworzy partnerstwo ze spółką intive, ekspertem w dziedzinie produktów cyfrowych. Celem jest wzmocnienie połączenia świata IT i motoryzacji. Spółka nosząca do tej pory nazwę iNTENCE jest partnerem technologicznym dla firm z branşy motoryzacyjnej, jak Audi, BMW czy VW. Wsparcie dotyczy m.in. systemów autonomicznej jazdy, sztucznej inteligencji, bezpieczeństwa IT, wirtualnej rzeczywistości i oprogramowania wbudowanego. Z kolei intive jest ekspertem w dziedzinie produktów cyfrowych z bogatym doświadczeniem w tworzeniu aplikacji internetowych i mobilnych, oprogramowania wbudowanego,
rozwiązań chmurowych, projektowania produktów i UX. Współpracuje m.in. z firmami Vorwerk, Pro7Sat1 i BASF. – Połączenie know-how obu firm stanowi bodziec do tworzenia nowych rozwiązań technologicznych. Mamy idealne kompetencje, aby wspierać klientów w projektowaniu cyfrowych doświadczeń we wszystkich aspektach mobilności. W Polsce kompetencje z zakresu oprogramowania dla klientów automotive rozwijamy w naszym centrum w Krakowie. Planujemy poszerzenie współpracy między naszymi ekspertami z Niemiec i Polski, którzy doskonale uzupełniają się wiedzą specjalistyczną i z zakresu rozwoju produktu – mówi Sławomir Kupczyk, COO w intive. ,% &&%
TOYOTA SZKOLI ROBOTY W LABORATORIUM URZĄDZONYM JAK MIESZKANIE Koncern Toyota, jako największy producent samochodów na świecie, przeznacza ogromne nakłady na badania i rozwój. Spora część tych prac koncentruje się na technologiach motoryzacyjnych, takich jak elektryfikacja napędów czy systemy wsparcia kierowcy i autonomicznej jazdy. Japońska firma inwestuje jednak takşe w nowe dziedziny – przede wszystkim w robotykę i technologie słuşące ekologii oraz urbanistyce. Obecnie koncern postanowił pójść krok dalej i szkoli roboty w laboratorium imitującym mieszkanie. Roboty domowe to projekt Toyota Research Institute. W ramach projektu powstało specjalne laboratorium do szkolenia
10
funkcjonowania robotów domowych w zmiennym i chaotycznym otoczeniu prywatnego mieszkania. Są w nim testowane m.in. najnowsze prototypy robota sufitowego i robotycznego chwytaka do przenoszenia delikatnych przedmiotów. W TRI roboty uczą się od ludzi zarówno w rzeczywistej przestrzeni, jak i na symulatorach. Korzystając z wirtualnej rzeczywistości, trener – widząc to samo, co widzi robot – wydaje mu polecenia wykonania szeregu róşnych czynności. Wśród innych projektów rozwojowych Toyoty są ogromne przedsięwzięcia, jak np. budowane w Japonii miasto przyszłości Woven City oraz mniejsze projekty o zastosowaniu praktycznym lub rozrywkowym – jak robot kosmonauta Kirobo, robot koszykarz czy seria robotów do pomocy w prowadzeniu gospodarstwa domowego. * #
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
INFRASTRUKTURA BIZNESOWA CYBERPRZESTĘPCĂ“W Firma Trend Micro Incorporated, ekspert w dziedzinie zabezpieczeĹ„ cybernetycznych, opublikowaĹ‚a analizÄ™ podziemnego rynku usĹ‚ug hostingowych. CyberprzestÄ™pcy uĹźywajÄ… do prowadzenia dziaĹ‚alnoĹ›ci róşnych typĂłw podziemnych usĹ‚ug hostingowych i pokrewnych, np. hostingu zabezpieczonego przed organami Ĺ›cigania (tzw. bulletproof hosting), wirtualnych sieci prywatnych (VPN), serwerĂłw anonimizujÄ…cych i zabezpieczeĹ„ przed atakami typu DDoS. „BranĹźaâ€? cyberprzestÄ™pcĂłw w ramach segmentĂłw sprzedaĹźy i reklamy wykorzystuje sprawdzone oraz legalne techniki i platformy marketingowe. Analitycy znaleĹşli np. reklamÄ™ serwerĂłw przygotowanych z myĹ›lÄ… o prowadzeniu cyberprzestÄ™pczoĹ›ci, ktĂłre znajdujÄ… siÄ™ w Stanach Zjednoczonych i sÄ…Â oferowane w cenie zaledwie kilku dolarĂłw. Wiele usĹ‚ug jest sprzedawa-
nych na podziemnych forach, niektóre są dostępne wyłącznie dla zaproszonych, a inne są jawnie reklamowane i sprzedawane w legalnych mediach społecznościowych i na popularnych platformach komunikacji. Niektórzy dostawcy usług hostingowych mają legalnych klientów i otwarcie reklamują się w Internecie, ale mają teş partnerów handlowych, którzy sprzedają ich usługi środowiskom przestępczym, o czym firma macierzysta moşe, ale nie musi wiedzieć. * #
RS COMPONENTS ĹšWIĘTUJE 10-LECIE DESIGNSPARK DesignSpark – internetowa platforma inĹźynieryjna firmy RS Components – Ĺ›wiÄ™tuje w tym roku 10. urodziny. Towarzyszy temu wprowadzenie nowych funkcji i designu, ktĂłre odzwierciedlajÄ… uĹźyteczność i wymagania funkcjonalne ponad 970 000 czĹ‚onkĂłw spoĹ‚ecznoĹ›ci. Nowa strona internetowa DesignSpark, ktĂłra ma lokalne wersje dostÄ™pne w Chinach, Francji, Niemczech, Japonii, Ameryce Północnej i Wielkiej Brytanii, zostaĹ‚a opracowana z uwzglÄ™dnieniem opinii uĹźytkownikĂłw, a celem byĹ‚o m.in. stworzenie bardziej przejrzystego i prostszego interfejsu do wy-
szukiwania i wykorzystywania treści. Ulepszone narzędzia wyszukiwania i filtrowania oraz sekcje oznaczone kolorami ułatwiają nawigację i poprawiają komfort korzystania z witryny. Design-Spark, od momentu wprowadzenia na rynek w 2010 r., zyskał uznanie globalnej społeczności inşynierów jako narzędzie o wysokiej wartości, zapewniające rozwiązania projektowe i wsparcie dzięki szybkiemu prototypowaniu. Šatwa dostępność profesjonalnego pakietu oprogramowania DesignSpark, obejmującego PCB, narzędzia mechaniczne oraz elektryczne, umoşliwiła realizację na całym świecie milionów projektów, w których rolę odgrywają inşynierowie, twórcy technologii i studenci. Nowa witryna DesignSpark to www.rs-online.com/designspark. ", &
INŝYNIERIA CYFROWA DLA PRZEMYSŠU OBRONNEGO, LOTNICZEGO I KOSMICZNEGO ZE WSPARCIEM PLATFORMY 3DEXPERIENCE Firma Ball Aerospace wybrała platformę 3DEXPERIENCE Dassault Systèmes jako cyfrowe rozwiązanie inşynieryjne wspomagające działania związane z transformacją cyfrową. Będzie ono takşe wykorzystywane do promowania ciągłości cyfrowej przez wykorzystanie wirtualnych kopii bliźniaczych przy tworzeniu produktów dla przemysłu obronnego, lotniczego i kosmicznego. W pracach nad wdroşeniem platformy 3DEXPERIENCE Ball Aerospace będzie współpracować z Accenture. – Platforma 3DEXPERIENCE firmy Dassault Systèmes pomoşe Ball Aerospace zrealizować cele inşynieryjne ukierunkowane na stworzenie jednolitego i zintegrowanego rozwiązania – ocenia David Ziegler, wiceprezes ds. przemysłu 12/2020
zbrojeniowego i lotniczego Dassault Systèmes. Firma Ball Aerospace tworzy innowacyjne rozwiązania kosmiczne, umoşliwia opracowywanie dokładniejszych prognoz meteorologicznych, dostarcza informacji oraz danych obserwacyjnych o naszej planecie, a takşe działa na rzecz zwiększenia bezpieczeństwa sił zbrojnych. – Inşynieria cyfrowa jako narzędzie ma znaczenie krytyczne dla rozwoju przemysłu lotniczego i obronnego, zwłaszcza w kontekście czasu potrzebnego od przejścia z fazy koncepcji do gotowego programu – podkreśla Mike Gazarik, wiceprezes ds. inşynierii w Ball Aerospace. % , /&
11
Z BRANĹťY
COVID-19 A INFRASTRUKTURA CYFROWA Jak wynika z ostatniego badania Global Interconnection Index (GXI) publikowanego przez firmę Equinix, pandemia koronawirusa znacząco wpłynęła na plany przedsiębiorstw związane z infrastrukturą cyfrową w perspektywie najblişszych trzech lat. Dostawcy usług cyfrowych, jak równieş dostawcy technologii przewidują pięciokrotne zwiększenie przepustowości prywatnych łączy internetowych do 2023 r. Największy wpływ na ten spodziewany wzrost ma transformacja cyfrowa, zwłaszcza w wyniku zwiększonego zapotrzebowania ze strony przedsiębiorstw, które rozszerzają swoją infrastrukturę cyfrową z lokalizacji scentralizowanych do rozproszonych lokalizacji brzegowych.
Pandemia przyspiesza przechodzenie na rozwiązania cyfrowe. Przewiduje się, şe przedsiębiorstwa wspierające pracę zdalną, takie jak firmy telekomunikacyjne czy dostawcy usług informatycznych i chmurowych, będą odpowiadać za 54% wzrostu łącznej przepustowości połączeń bezpośrednich w strefie EMEA (Europa, Bliski Wschód i Afryka), wyprzedzając inne branşe w tym regionie. W Europie za wzrost przepustowości połączeń bezpośrednich będą w największej mierze odpowiadać metropolie, takie jak Frankfurt, Amsterdam, Paryş i Londyn, a udział całego regionu w prognozowanej zainstalowanej przepustowości globalnej wyniesie 23%. * # !
IIOT – SŠABE OGNIWO W PRZEMYŚLE Kaşdego dnia podejmowanych jest nawet 230 000 prób cyberataków wykorzystujących złośliwe oprogramowanie. Słabym ogniwem w sieci moşe być nie tylko komputer czy drukarka, ale teş inteligentne oświetlenie, czujniki czy system sterujący klimatyzacją. W 2014 r. cyberprzestępcy uzyskali dostęp do danych 110 mln Amerykanów przez system ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji duşej sieci sklepów. Rok później przestępcy dostali się do fizycznej infrastruktury ukraińskiej elektrowni przez wyłączniki i zasilacze UPS, pozbawiając zasilania 230 000 odbiorców. W 2019 r. 36% przedsiębiorstw ze światowego sektora energetyki i usług publicznych wdraşało rozwiązania z zakresu In-
ternetu Rzeczy. Na same systemy IIoT w ciągu pięciu lat na świecie wydanych zostanie prawie 950 mld dolarów. Eksperci wskazują na konieczność ochrony Przemysłowego Internetu Rzeczy oraz utworzenia międzynarodowych norm bezpieczeństwa inteligentnych urządzeń i systemów. – Kwestie cyberbezpieczeństwa powinny być uwzględniane juş na etapie projektowania i testowania urządzeń oraz infrastruktury. Aby minimalizować ryzyko, şe rozwiązania techniczne naraşą przedsiębiorców na atak, potrzebne są międzynarodowe, ujednolicone certyfikaty bezpieczeństwa – podkreśla Jacek Zarzycki, Product Manager w firmie Eaton. 0
BEZPIECZEĹƒSTWO ELEKTRYCZNE W LICZBACH Z badania Plant Engineering 2020, dotyczÄ…cego bezpieczeĹ„stwa elektrycznego w zakĹ‚adach przemysĹ‚owych w Stanach Zjednoczonych, wynika, Ĺźe 9 na 10 obiektĂłw ma program bezpieczeĹ„stwa elektrycznego, ktĂłry zwiÄ™ksza Ĺ›wiadomość potencjalnych zagroĹźeĹ„ elektrycznych i samodyscyplinÄ™ w hali produkcyjnej. 97% respondentĂłw uwaĹźa, Ĺźe ich pracownicy czujÄ… siÄ™ bezpiecznie w pracy, a 80% respondentĂłw zauwaĹźyĹ‚o wzrost wydajnoĹ›ci dziÄ™ki wdroĹźonym programom bezpieczeĹ„stwa elektrycznego. Mocnym punktem zapewnienia bezpieczeĹ„stwa sÄ…Â Ĺ›rodki ochrony indywidualnej (75% respondentĂłw twierdzi, Ĺźe ich obiekty dobrze radzÄ… sobie z realizacjÄ… tego rodzaju za b e z p i e c ze n i a ) , 12
ale dość słabo wypada nacisk na szkolenie w zakresie bezpieczeństwa elektrycznego (takie działanie deklaruje 53% ankietowanych). Według 66% respondentów brak czasu na szkolenie jest głównym wyzwaniem w obszarze bezpieczeństwa elektrycznego. W ciągu sześciu miesięcy poprzedzających badanie 66% respondentów nie miało şadnych rejestrowanych przez OSHA (Agencję Bezpieczeństwa i Zdrowia w pracy) incydentów elektrycznych w swoich obiektach. Jednak na pytanie dotyczące łuku elektrycznego aş 31% ankietowanych odpowiedziało, şe w ich placówce wystąpił co najmniej jeden incydent z nim związany. Niestety, w 11% przypadków skutkiem była śmierć, a w 9% – trwałe kalectwo. Sprzęt uszkodzony w wyniku tego rodzaju incydentów obejmuje rozdzielnice (43%), przewody i okablowanie (43%), centra sterowania silnikami (36%) i części obiektu (9%). '0 ) 1 !
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
ROCKWELL AUTOMATION I MICROSOFT – SOJUSZ NA KOLEJNE PIĘĆ LAT Współpraca partnerska Rockwell Automation i Microsoft zostaĹ‚a przedĹ‚uĹźona o kolejne pięć lat. Celem jest opracowanie zintegrowanych, gotowych rozwiÄ…zaĹ„ dla firm produkcyjnych dziÄ™ki zastosowaniu technologii chmury. Nowe rozwiÄ…zania majÄ… umoĹźliwić oszczÄ™dność kosztĂłw infrastruktury, poprawÄ™ wydajnoĹ›ci i zwiÄ™kszenie produktywnoĹ›ci. Innowacyjne narzÄ™dzia typu edge-to-cloud pozwolÄ… na połączenie prac zespołów programistycznych, operacyjnych i konserwacyjnych za poĹ›rednictwem jednego zaufanego Ĺ›rodowiska danych. Dla programistĂłw oznacza to moĹźliwość cyfrowego prototypowania, konfigurowania i współpracy bez inwestowania w kosztowny sprzÄ™t. Dodatkowo ujednolicone Ĺ›rodowisko informatyczne zapewnia zespoĹ‚om IT i OT nie tylko bezpieczny dostÄ™p do modeli danych, ale rĂłwnieĹź opcjÄ™ udostÄ™pniania ich poza macierzystÄ… organizacjÄ… takĹźe partnerom biznesowym. Firmy mogÄ… uzyskać dostÄ™p do rozwiÄ…zaĹ„ Rockwell Automation za poĹ›rednictwem witryny Microsoft Azure Marketplace. Do tej pory kooperanci wspĂłlnie opracowali ponad 20 rozwiÄ…zaĹ„ dla branĹźy Food & Beverage, artykułów gospodarstwa domowego i higieny osobistej oraz biotechnologii. Kolejne wspĂłlnie wypracowane rozwiÄ…zania majÄ… być udostÄ™pnione klientom Rockwell Automation i Microsoft w pierwszym kwartale 2021 r. " #
$% &
PROGRAM LEASINGOWY DLA FIRM WDRAĹťAJÄ„CYCH AUTOMATYZACJĘ Firma Universal Robots, we współpracy z DLL – globalnym dostawcÄ… usĹ‚ug finansowych, uruchomiĹ‚a program leasingowy UR Financial Services. Celem jest uĹ‚atwienie firmom produkcyjnym wdraĹźania rozwiÄ…zaĹ„ automatyzacyjnych. – Wchodzimy na nowy poziom, ktĂłry pozwala wszystkim producentom bĹ‚yskawicznie wdroĹźyć roboty do pracy bez ponoszenia poczÄ…tkowych kosztĂłw. Program UR Financial Services oferuje uĹźytkownikom szybki, bezpieczny i przyjazny finansowo model przyspieszajÄ…cy automatyzacjÄ™ w ich fabrykach. Współpraca z DLL uĹ‚atwi rozbudowÄ™ juĹź posiadanych zasobĂłw kobotĂłw w przedsiÄ™biorstwie i wdraĹźanie nowych, a ponadto daje moĹźliwość wyprĂłbowania kobotĂłw po raz pierwszy. Pozwoli uĹźytkownikom zmaksymalizować produktywność, jakość i rentowność bez ponoszenia znacznych nakĹ‚adĂłw finansowych – podkreĹ›la Klaus Vestergaard, CFO w Universal Robots. W ramach oferty DLL odbiorcy bÄ™dÄ… mogli skorzystać z moĹźliwoĹ›ci planowania pĹ‚atnoĹ›ci w zaleĹźnoĹ›ci od przepĹ‚ywĂłw pienięşnych, rozbudowywać posiadane urzÄ…dzenia lub wdraĹźać nowe koboty w dowolnym momencie podczas trwania umowy. Na koniec okresu finansowania bÄ™dÄ… mogli kupić wyposaĹźenie za część pierwotnej ceny, migrować do nowszych technologii, przedĹ‚uĹźyć okres finansowania lub zwrĂłcić urzÄ…dzenia. 2 3
" !
OPC UA DLA MASZYN I OBRABIAREK
R E K L A M A
Organizacja VDMA opublikowała specyfikację OPC UA for Machinery. Została ona udostępniona jako arkusz normy VDMA 40001-1, a takşe wydana przez OPC Foundation. Jest pierwszą specyfikacją opracowaną wspólnie i międzysektorowo przez grupy robocze reprezentujące róşne technologie i branşe. Opis dotyczy modułów interfejsu maszyny, które są kluczowe dla instalacji i całego sektora. Przedstawiono m.in. identyfikację maszyn w określonych przypadkach uşycia, z informacjami o producencie, numerze seryjnym i oznaczeniu typu. Jednocześnie stowarzyszenie VDW opublikowało OPC UA dla obrabiarek – pierwszy dokument dotyczący inşynierii mechanicznej, uwzględniający pełną specyfikację maszyn. 4 $
12/2020
13
Z BRANĹťY
PEPPERL+FUCHS WSPÓŠZAŠOŝYCIELEM IDTA Firma Pepperl+Fuchs została członkiem-współzałoşycielem Industrial Digital Twin Association (IDTA) – nowego stowarzyszenia załoşonego przez niemieckie organizacje branşowe ZVEI, VDMA i Bitkom wraz z 20 firmami z branşy budowy maszyn i elektroniki, m.in. takimi, jak Bosch, SAP, Siemens i Volkswagen. Celem pomysłodawców jest zwiększenie wykorzystania Przemysłu 4.0 dzięki wspólnemu opracowaniu „cyfrowego bliźniaka�, który ma działać jako interfejs dla fizycznych produktów przemysłowych w cyfrowym świecie w zaawansowanych aplikacjach. Stowarzyszenie planuje połączyć róşne równoległe strategie rozwoju stosowane do tej pory w globalnie
opłacalne rozwiązanie typu open source, które zapewni ciągłą dostępność danych w całym cyklu şycia produktu – od planowania i rozwoju, przez produkcję i uruchomienie, po uşytkowanie i recykling. Umoşliwi to tworzenie modeli biznesowych dla małych i średnich producentów wyposaşenia zakładów produkcyjnych oraz duşych firm, będących uşytkownikami końcowymi w przemyśle motoryzacyjnym i przetwórczym. Uşytkownicy odniosą korzyści z wczesnego wglądu w cyfryzację produktów przemysłowych i mogą wykorzystać te informacje, aby skrócić czas integracji i koszty w swoich łańcuchach tworzenia wartości. 5 6'% 1
ROBOT COMAU URZECZYWISTNIA PRZEMYSŠ4.0 W FABRYCE W TURYNIE W fabryce FPT Industrial Driveline w Turynie wdroşono robota AURA (Advanced Use Robotic Arm) firmy Comau, który pracuje przy montaşu wrzecion do osi stosowanych w cięşkim sprzęcie. To element realizacji uruchomionego w tym regionie projektu HuManS (Human-centered Manufacturing System), zakładającego realizację wdroşeń, w których człowiek jest w centrum systemu produkcyjnego, otoczony maszynami, które pomagają i dzielą z nim przestrzeń w bezpieczny sposób. AURA to współpracujący robot przemysłowy o masie około trzech ton, mający prawie trzy metry wysokości. Aby pracować bez barier u boku człowieka na linii montaşowej we włoskiej fabryce, został wyposaşony w „szósty zmysł�: zaawansowany i złoşony system skanowania laserowego, który bada i monitoruje przestrzeń roboczą podczas pracy ramienia.
Firmy FPT Industrial i Comau aktywnie uczestniczyły w projekcie HuManS od wstępnych etapów definiowania wymagań i obszarów zastosowań w 2017 r., mając na celu usprawnienie procesów i zwiększenie ich wydajności dzięki wdroşeniu nowych rozwiązań technicznych. – Konfiguracja stworzona w zakładzie w Turynie Driveline stanowi znaczącą innowację, poniewaş poprawia ergonomię w ręcznych operacjach montaşu cięşkich elementów dzięki wsparciu robotów, które mogą bezpiecznie dzielić przestrzeń z człowiekiem – mówi Giuseppe Daresta, kierownik produkcji FTP Industrial.
DELOITTE ĹšWIATOWYM LIDEREM USĹ UG ZARZÄ„DZANYCH W OBSZARZE CYBERBEZPIECZEĹƒSTWA Firma doradcza Deloitte, oferujÄ…ca szerokÄ…, dostÄ™pnÄ… globalnie gamÄ™ usĹ‚ug w zakresie cyberbezpieczeĹ„stwa, uzyskaĹ‚a tytuĹ‚ Ĺ›wiatowego lidera w rankingu IDC MarketScape: Worldwide Managed Security Services 2020 Vendor Assessment. IDC definiuje zarzÄ…dzanie cyberbezpieczeĹ„stwem jako „caĹ‚odobowe zdalne zarzÄ…dzanie lub monitoring zabezpieczeĹ„ systemu IT, prowadzony za poĹ›rednictwem centrĂłw zabezpieczeĹ„â€?. 14
Oferta Deloitte z zakresu cyberbezpieczeństwa obejmuje opracowanie i wdroşenie cyberstrategii, konsultacje oraz zarządzanie procesami wykrywania i reagowania na incydenty. Proponowane rozwiązania dotyczą aplikacji, Internetu Rzeczy, zarządzania bezpieczeństwem i toşsamością oraz chmury. W przypadku tej ostatniej Deloitte współpracuje ze strategicznymi partnerami – Amazon Web Services, Google czy IBM, a takşe ma kompetencje i doświadczenie w zakresie Microsoft Azure. Podstawą przyjętej przez Deloitte strategii zarządzania bezpieczeństwem systemów jest pięć regionalnych centrów obsługi SOC, współpracujących z ponad 30 lokalnymi cybercentrami. W świadczenie usług zaangaşowanych jest ponad 2000 specjalistów na świecie.
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
PROTOKÓŠCPACE ENDRESS+HAUSER Z ZALECENIEM IETF Grupa robocza ds. kryptografii działająca w ramach organizacji normalizacyjnej IETF (Internet Engineering Task Force) wybrała opracowany przez Endress+Hauser protokół CPace jako zalecaną metodę do stosowania w standardach internetowych. Po przeprowadzeniu szczegółowych analiz bezpieczeństwa protokół został wybrany jako najlepszy spośród innych przesłanych przez programistów kilku firm.
Bezpieczne uwierzytelnianie oparte na hasłach odgrywa dziś szczególną rolę, zwłaszcza w przypadku urządzeń z interfejsami cyfrowymi. Rozwiązanie CPace jest zaliczane do technologii uwierzytelniania typu PAKE (Password Authenticated Key Exchange – klucz uwierzytelniany hasłem). Bezpieczeństwo rozwiązania firmy Endress+Hauser, opartego na PAKE z technologią Bluetooth, zostało wcześniej zweryfikowane przez Fraunhofer Institute for Applied and Integrated Security (AISEC), który zaklasyfikował poziom ochrony warstwy bezpieczeństwa jako wysoki. CPace cieszy się teş wysokim stopniem akceptacji wśród uşytkowników z uwagi na fakt, şe poşądany poziom bezpieczeństwa moşna osiągnąć bez konieczności stosowania długich haseł. 0 6( %
INTELIGENTNE CENTRA DANYCH Firma Honeywell, specjalizująca się m.in. w inteligentnych rozwiązaniach dla budownictwa oraz spółka Vertiv – globalny dostawca rozwiązań z zakresu krytycznej infrastruktury cyfrowej i rozwiązań zapewniających ciągłość biznesową rozpoczęły współpracę. Jej celem jest stworzenie zintegrowanych rozwiązań zwiększających niezawodność centrów danych i ich odporność na awarie oraz optymalizujących wydajność operacyjną. Bazą będą tworzone przez Honeywell systemy zarządzania budynkami (BMS), oprogramowanie narzędziowe oraz produkty ochronne, a takşe dostarczane przez Vertiv systemy zasilania gwarantowanego (UPS), rozwiązania do dystrybucji energii, systemy klimatyzacji precyzyjnej, monitorowania infrastruktury i rozwiązania
modularne. Dzięki współpracy obu firm operatorzy centrów danych kaşdej wielkości – hiperskalowalnych, duşej skali, kolokacyjnych oraz brzegowych – będą mogli zintegrować wiele rodzajów przetwarzanych informacji w ramach jednego obiektu. Honeywell i Vertiv w pierwszym etapie będą koncentrować się na rozwiązaniach mikrosieci energetycznych dla centrów danych. Umoşliwią one efektywną eksploatację alternatywnych źródeł mocy, takich jak panele słoneczne, ogniwa paliwowe i baterie. Zapewnią teş operatorom szybkie zwiększenie funkcjonalności i skali działania centrów danych, a takşe obnişenie całkowitych kosztów posiadania. 4 3 !
ROBOTY I PIENIĄDZE Zwrot z inwestycji w roboty współpracujące, doświadczenia klienta z sektora MŚP, instrumenty finansowe proponowane przez Fundację Platforma Przemysłu Przyszłości, projekt ulgi na robotyzację oraz leasing i robot jako usługa – to tylko niektóre tematy poruszone na spotkaniu Cobots Expert’s Breakfast poświęconemu finansowaniu robotyzacji, a zorganizowanemu przez Universal Robots. Średni czas zwrotu z inwestycji w roboty współpracujące Universal Robots, oszacowany na podstawie informacji od klientów z całego świata, to 10,5 miesiąca. W polskich warunkach, w zaleşności od aplikacji i pozostałych czynników, jest on nieco 12/2020
dłuşszy. Przy instalacjach kolejnych kobotów następuje szybciej, co wynika z lepszej znajomości technologii i umiejętności dostosowania jej do warunków konkretnego zakładu. Przykładem z praktyki podzieliła się na spotkaniu firma Bernacki Industrial Services, specjalizująca się w produkcji komponentów dla montowni i OEM. Spółka z sektora MŚP wdroşyła trzy koboty UR10e do obsługi siedmiu maszyn CNC. – Robotyzacja stanowisk trzykrotnie podniosła wydajność. Przy trzecim kobocie inwestycja zwróciła się w 12 miesięcy – mówi Nikodem Bernacki, dyrektor zarządzający, Bernacki Industrial Services. Universal Robots uruchomił niedawno kalkulator ułatwiający oszacowanie czasu zwrotu z takiej inwestycji, który jest dostępny na stronie www.universal-robots.com/pl/payback/. 2 3
" !
15
PRODUKTY
CHWYTAK RÓWNOLEGŠY 2FG7 ONROBOT OnRobot wprowadził na rynek 2FG7 – kompletny, niedrogi, prosty w obsłudze chwytak równoległy, przeznaczony takşe do pomieszczeń czystych. Maksymalne obciąşenie uşytkowe wynosi 11 kg, zewnętrzny zakres chwytu do 74 mm, a siła chwytu mieści się w zakresie 20–140 N. Wszechstronny chwytak 2FG7 z łatwością radzi sobie z cięşkimi, nieporęcznymi ładunkami. 2FG7 jest przygotowany do pracy w trudnych warunkach produkcyjnych. Poza certyfikatem IP67 ma równieş certyfikat pracy w pomieszczeniach czystych (klasa ISO 5), który jest wymagany w wielu zastosowaniach w przemyśle farmaceutycznym i elektronicznym. Jest równieş zgodny z normą ISO/TS 15066 dotyczącą oceny ryzyka związanego z przestrzenią roboczą.
2FG7 jest zasilany zintegrowanym silnikiem elektrycznym, co zapewnia szereg korzyści w porównaniu z systemami chwytakowymi opartymi na układach pneumatycznych. Uşytkownicy 2FG7 mogą łatwo zaprogramować ustawienia siły, prędkości i skoku za pomocą intuicyjnego interfejsu oprogramowania. Precyzja zapewniona przez silnik elektryczny 2FG7 pozwala na uzyskanie rozdzielczości pozycji palców wynoszącej 0,1 mm i czasu chwytania 200 mm/s. Chwytak doskonale nadaje się do krótkich serii – umoşliwia szybką regulację ustawień w zaleşności od obsługiwanych części. 7 .& &&%
OBUDOWY RS PRO DLA PRZEMYSŠU RS Components rozszerzył swoją ofertę obudów RS PRO zaprojektowanych do zastosowań przemysłowych. Rozszerzony zakres obudów RS PRO zawiera nowe elementy wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, formowane techniką prasowania na gorąco. Wszystkie obudowy są w kolorze jasnoszarym (RAL 7035) i są dostarczane z ocynkowaną stalową płytą tylną i mocowaniami do ściany. Jednostki są szczególnie idealne do zastosowań transportowych. Wszystkie lekkie obudowy łatwo się instaluje i są one wyposaşone w system zawiasów zabezpieczających przed włamaniem oraz szeroki otwór drzwiowy – do 180 ºC – z moşliwością zmiany kierunku otwierania prawo- lub lewostronnego. Obudowy gwarantują ponad 10 lat şywotności w standardowych warunkach środowiskowych i bez konieczności konserwacji.
Jednostki bezhalogenowe zostały zbudowane tak, aby wytrzymać test rozşarzonego drutu w temperaturze 960 ºC i są podwójnie izolowane, aby zapobiec ryzyku kontaktu elektrycznego. Uzyskały certyfikat zgodności z normą IEC 62208 dla pustych obudów do uşytku z rozdzielnicami niskonapięciowymi i zespołami sterującymi. Nadają się do uşytku wewnątrz i na zewnątrz oraz zapewniają ochronę do IP66 jako część normy EN 60529. ", &
IXXAT CANNECTOR Firma HMS Networks wprowadza na rynek Ixxat CANnector, elastyczne rozwiązanie do rejestrowania danych, mostkowania i rozszerzania sieci CAN, oferujące dodatkowe interfejsy i funkcje, a takşe funkcjonalność rejestracji danych. Dzięki kompatybilności z seriami CAN @ net NT i CANbridge NT, CANnector umoşliwia łatwą rozbudowę istniejących instalacji. Jest urządzeniem autonomicznym, wyposaşonym w rejestrator danych, mostek i ekstender. Oprócz standardowego urządzenia CANnector oferowane są trzy fabrycznie skonfigurowane wersje: CANnector Range – do łatwego rozszerzenia zasięgu sieci CAN (FD) przez Ethernet lub interfejs CAN podłączony do komputera PC równieş za pomocą Ethernet; CANnector Bridge
16
– mostek / bramka CAN (FD), oparta na ramkach danych lub sygnałach, realizująca takie funkcje, jak przetwarzanie danych zmiennoprzecinkowych on-line dla wszystkich systemów magistrali; CANnector Log – rejestrator danych z funkcją wyzwalania i buforem pierścieniowym, a takşe trybem uśpienia o niskim poborze mocy z i funkcją wake-up (budzenia) przez CAN (FD), przeznaczony do rejestrowania ramek danych lub sygnałów CAN (FD). Po rozpakowaniu i podłączeniu wszystkie trzy wersje mogą być uşywane bezpośrednio. CANnector jest dostępny w róşnych wersjach sprzętowych, róşniących się jedynie liczbą obsługiwanych interfejsów. ( , * #
AUTOMATYKA
PRODUKTY
REJESTRATOR NISKICH TEMPERATUR LB-532TXE W wielu ośrodkach trwają gorączkowe prace nad opracowaniem szczepionki przeciw COVID-19. Pierwszym powaşnym sukcesem zakończyły się testy laboratoryjne szczepionki Pfizera, po których firmy BioNTech i Pfizer rozpoczęły w Niemczech fazę badań klinicznych. Istotnym problemem jest kwestia dystrybucji tego typu szczepionek, poniewaş kluczowym ich składnikiem jest pewien rodzaj kwasu rybonukleinowego (mRNA), który jest niestabilny i wymaga przechowywania w niskiej temperaturze, ok. –70 °C. W wyşszej temperaturze, cechującej zwykłe lodówki, szczepionka zachowuje swoje właściwości do kilku dni. Odporność na koronawirusa uzyskiwana jest po przyjęciu dwóch dawek szczepionki w odstępie kilku tygodni. Opracowany w LAB-EL miniaturowy rejestrator niskich temperatur LB-532TXE jest
wyposaşony w połączoną cienkim kablem zewnętrzną niskotemperaturową sondę, która umoşliwia pomiar temperatury aş do –200 °C. Bieşące wyniki pomiarów są widoczne na wyświetlaczu LCD rejestratora oraz zapisywane, wraz z czasem ich wykonania, w jego pamięci. Obróbka danych, odczytanych z pamięci rejestratora, odbywa się po podłączeniu go do portu USB komputera i uruchomieniu programu LOGGER. Więcej na stronie: https://www.label.pl/ po/rejestrator-niskich-temperatur. termometry-elektroniczne.html.
LAB-EL ELEKTRONIKA LABORATORYJNA S.J. % 8 ( ! : ;@=?9A " % 8 BB E@< A9 <; =& D ! 8
###8 ! 8
GPGPU MINI SUPERCOMPUTER A177 TWISTER – AITECH SYSTEMS Firma Aitech Systems Inc. prezentuje przemysłową wersję swojego superkomputera GPGPU RediBuilt A177 TWISTER. Oparty na NVIDIA Jetson TX2 System-on-Module (SoM), A177 Twister wykorzystuje CUDA i funkcje deep learning, aby sprostać wymaganiom obliczeniowym potrzebnym w systemach wbudowanych, które zarządzają wieloma strumieniami danych i wideo. Superkomputer wykorzystuje 256 rdzeni CUDA, aby osiągnąć więcej niş 1 TFLOPS. Zuşywa tylko 17 W mocy. Jego wymiary to 149 mm × 147 mm × 63 mm. Masa nie przekracza 1 kg. Zaprojektowany z myślą o zblişeniu lokalnego przetwarzania do czujników systemowych, superkomputer A177 jest idealny do wielu systemów robotyki, automatyki i inspekcji optycznej w obiektach przemysłowych. Sprawdza się takşe w autonomicznych środowiskach lotniczych i naziemnych. Wiele opcji I/O zapewnia elastyczność projektowania w zakresie przechwytywania i przetwarzania kilku róşnych typów i strumieni wideo i danych. Opcje wejścia/ wyjścia obejmują: Gigabit Ethernet, port szeregowy UART,
12/2020
USB 2.0 i 3.0, a takşe wyjście HDMI, wejścia kompozytowe, wejścia HD-SDI oraz Wi-Fi i Bluetooth. Komputer GPGPU RediBuilt A177 TWISTER zapewnia jednoczesne przechwytywanie wszystkich ośmiu kompozytowych kanałów wideo RS-170A (NTSC/PAL) przy pełnej szybkości klatek. Juş teraz dostępny w firmie FORCEPOL sp. z o.o. – dostawcy specjalistycznych rozwiązań dla przemysłu i wojska.
FORCEPOL sp. z o.o. % 8 9:;
;<=99: - # 8 6>? @;A @;B :;; =& C D 8 & ###8 8 &
17
PRODUKTY
HAN-MODULAR – EKRANOWANE MODUŠY DO PRZYSZŠOŚCIOWEJ TRANSMISJI Han-Modular oznacza kombinację danych, sygnałów i zasilania i wyznacza trend w kierunku złączy modułowych. Firma HARTING opracowała moduł 300 A, który został zaprojektowany tak, aby umoşliwić zarówno bezpośrednie podłączenie do szyny jak i instalację w systemach wsuwanych. Dzięki modułowi M12 pojawiła się kolejna moşliwość integracji sieci Ethernet 10 Gbit/s w złączach modułowych. Moduł ten pozwala na znaczne zmniejszenie wymaganej przestrzeni,
poniewaş do jednego modułu pasują dwa złącza M12, D lub X-kodowane. Nowy ekranowany moduł zasilający Han ma trzy kontakty zasilające i jeden kontakt PE do podłączania typowych obciąşeń trójfazowych. Ma dwa kontakty sygnałowe do monitorowania temperatury, hamulców itp., a takşe duşy ekran, który pozwala na podłączenie kompatybilnego z EMC ekranowania przewodu bezpośrednio do modułu. Seria ta będzie równieş wyposaşona w moduł ochrony EMC do transmisji sygnałów. Dzięki duşemu ekranowi i dodatkowej płycie ekranującej 360° moduł Han Shielded Module Basic oferuje nie tylko doskonałe ekranowanie, ale takşe zapewnia duşą pojemność transmisyjną na minimalnej przestrzeni. Moşna podłączyć do 27 kontaktów D-Sub o parametrach maks. 4 A/32 V. ($") *+
NOWE BRAMKI IXXAT SMART GRID Firma HMS Networks rozszerza obecnie linię bramek Ixxat SG o nowe wersje, w tym wyposaşone w modem 4G/LTE do łączności komórkowej, a takşe 4-portowy switch Ethernet, co zapewnia uşytkownikom dodatkowe opcje dla sieci komunikacyjnych w podstacjach i elektrowniach.  Dzięki nowemu, zintegrowanemu modemowi 4G i rozbudowanej obsłudze protokołów, bramki Ixxat SG nadają się idealnie do łatwej digitalizacji małych, oddalonych stacji dystrybucji energii. Połączenie 4G CAT1 oferuje transfer 10 Mb/s w kierunku z sieci i 5 Mb/s do sieci, zapewniając małe opóźnienia, duşy zasięg sieci i uniwersalny kanał danych – niezaleşny od przewodowego Ethernetu, DSL czy światłowodów. Modem 4 G moşe słuşyć jako główny lub zapasowy kanał komunikacji. Wszystkie obsługiwane protokoły IP –
w tym IEC 61850, IEC 60870-5-104, MQTT i OPC-UA - mogą być przesyłane przez łącze bezprzewodowe. Modem 4G moşe słuşyć jako niezaleşny kanał komunikacyjny, np.  w przypadku konserwacji urządzenia i  przesyłania komunikatów alarmowych (SMS lub MQTT), co umoşliwia prostą implementację aplikacji konserwacji predykcyjnej i zdalnej.
( , %
* #
ABC3007 SERIAL MASTER – ETHERNET/IP SLAVE Nowy komunikator Anybus dla sieci EtherNet/IP ABC3007 Serial Master – to brama komunikacyjna pozwalająca na podłączenie kaşdego urządzenia z interfejsem szeregowym do sieci  EtherNet/IP. Dzięki nowemu komunikatorowi moşna zyskać minimalizację czasu wymiany danych – ponişej 1 ms – opartą na procesorach NP40 (10 razy szybszy niş AB7007), zwiększenie pamięci danych do 1500 bajtów (do 500 bajtów w AB7007), rozszerzony zakres temperatury pracy od –25 °C do +70 °C (od 0 °C do +55 °C w AB7007) i zwiększenie szybkości konfiguracji przez uşycie portu Ethernet (zamiast łącza szeregowego w AB7007).
18
Komunikator wyposaşony jest w szybki, łatwo programowalny interfejs przeglądarkowy (zamiast dedykowanego programu Anybus Configurator Manager w AB7007). Przeprowadzone testy zgodności dla aktualnej specyfikacji EtherNet/IP gwarantują kompatybilność sieci. Od strony sieci EtherNet/IP pracuje jako urządzenie slave. Dostarcza dane w postaci łatwo przetwarzalnych sygnałów I/O z urządzenia szeregowego poprzez pamięć wewnętrzną komunikatora do kontrolera pracującego jako master. 0F $" $% &
AUTOMATYKA
PRODUKTY
WSKAŚNIKI CIŚNIENIA I TEMPERATURY FIRMY DRUCK Nowa seria DPI 705E, ręcznych wskaźników ciśnienia i temperatury firmy Druck, zapewnia dokładne i niezawodne monitorowanie ciśnienia i temperatury w środowiskach przemysłowych Asortyment obejmuje dwie wersje – DPI 705E do uşytku w strefach bezpiecznych i DPI 705E-IS (iskrobezpieczny) do uşytku w strefach niebezpiecznych. Główną zaletą rodziny DPI 705E jest zwiększona dokładność, zapewniająca 12-miesięczną niepewność do 0,05% pełnej skali (FS) w zakresie temperatur od –10 °C do + 50 °C. Obejmuje równieş szeroki zakres ciśnień – od 25 mbar do 1400 bar w konfiguracjach bezwzględnych lub róşnicowych. DPI 705E i DPI 705E-IS mają zintegrowane czujniki ciśnienia i są zaprojektowane do bezpośredniego połączenia z zewnętrznym zdalnym ciśnieniem lub opcjonalnymi zdalnymi
czujnikami rezystancyjnego czujnika temperatury (RTD) typu plug-and-play, zapewniając jeszcze większą elastyczność podczas pracy w terenie. Kaşdy czujnik ciśnienia zawiera zintegrowane dane kalibracyjne, co oznacza, şe jeden DPI 705E moşe być uşywany z wieloma zdalnymi czujnikami, co pozwala na pomiar róşnych zakresów w kilka sekund. Czujniki przechowują zapis daty kalibracji, która jest przekazywana operatorowi przez odliczanie „wymaganej kalibracji� pokazane na wyświetlaczu wskaźnika ciśnienia. ", &
MARKA NETIO KOMPATYBILNA Z SYSTEMAMI AUDIO VIDEO NETIO oferuje zdalnie zarządzane za pośrednictwem Wi-Fi lub LAN listwy zasilające. Ich zaletą jest programowalny harmonogram pracy urządzeń, który moşna dobrowolnie dopasować np. do godzin pracy firmy. Dzięki uşyciu technologii Zero Current Switching zarówno włączanie, jak i wyłączanie urządzeń jest bezpieczne, gdyş w trakcie tych czynności płynie prąd o zerowym napięciu. Listwy zasilające PDU marki NETIO są wyposaşone w sterowniki AV ułatwiające zarządzanie i integrację gniazd NETIO z profesjonalnymi systemami sterowania AV, takimi jak Abacom, Aivis, Microsoft Azure, Control 4, Loxone, Neets itp. W ostatnim czasie pojawiła się moşliwość integracji z Crestron.
Crestron jest jednym z wiodących systemów sterujących, wykorzystywanych w inteligentnej automatyce domowej oraz zdalnym zarządzaniu urządzeniami. Nowy sterownik NETIO systemu Crestron AV pozwala na łatwe i bezpośrednie sterowanie gniazdami zasilania NETIO (LAN/Wi-Fi) – a dodatkowe funkcje to kontrolowanie oraz monitorowanie pracy urządzenia. W następnej aktualizacji marka NETIO planuje poszerzyć integrację m.in. z systemami inteligentnego domu i marki: Savant, Domotz i RTI. *0) .
AVEVA EDGE (DAWNIEJ INTOUCH EDGE HMI) AVEVA Edge jest prostym i elastycznym systemem SCADA, dostarczanym przez największego producenta systemów HMI/SCADA na świecie. Jest zaprojektowany zarówno dla małych, jak i dla średnich systemów HMI/SCADA. AVEVA Edge współpracuje z systemem Windows w wersji pełnej (Windows 8 i 10) oraz IoT/Embedded (Windows Embedded Standard 8 oraz Windows 10 IoT Enterprise). Razem z komputerem przemysłowym sprawdza się jako rozbudowana alternatywa dla klasycznego panelu HMI.
12/2020
Tylko dzięki wejściu w ekosystem Wonderware umoşliwia integrację i skalowania aplikacji z większymi systemami analitycznymi i zarządzania przedsiębiorstwem. Pozwala łatwo zbierać dane za pomocą Wonderware Historian, analizować je w Wonderware Insight, agregować w chmurze dzięki Wonderware Online, bądź przetwarzać dane juş bezpośrednio w Platformie Systemowej Wonderware. System bez dodatkowych kosztów pozwala na współpracę z praktycznie kaşdym sterownikiem PLC/PAC, na tworzenie zdalnych aplikacji dla przeglądarek internetowych, smartfonów i tabletów oraz obejmuje wszystkie funkcje realizowane przez nowoczesne systemy wizualizacji HMI/SCADA. $,)."
19
PRODUKTY
RS PRO UMOŝLIWIA UTRZYMANIE BEZPIECZNEJ ODLEGŠOŚCI System zarządzania kolejkami RS PRO SMART-Q to wysokiej jakości i solidna konfigurowalna wieşa sygnalizacyjna, która zarządza przepływem klientów i personelu, pomagając im w bezpiecznym i wydajnym poruszaniu się w szerokim zakresie środowisk handlowych i przemysłowych, a takşe podczas wydarzeń na şywo, takich jak konferencje i wystawy. SMART-Q wykorzystuje zielone i czerwone diody LED oraz sygnał dźwiękowy, aby wskazać „głośno i wyraźnie�, kiedy jest to bezpieczne dla ludzi. System jest całkowicie samowystarczalny, dzięki czemu moşna go szybko i łatwo ustawić praktycznie w dowolnym miejscu, na przykład przy drzwiach lub skrzyşowaniach korytarzy. Nie wymaga okablowania, poniewaş jest zasilany przez wewnętrzny akumulator, ale moşe
równieş działać z sieci zasilającej, jeśli jest dostępna. W przypadku zasilania bateryjnego czerwona dioda LED będzie migać, wskazując niski poziom naładowania baterii. System zarządzania kolejkami RS PRO LED moşna skonfigurować do działania w określonych odstępach czasu od 2 do 12 sekund. Zielone światło zapala się automatycznie przez wybrany okres. Alternatywnie moşna nim sterować ręcznie za pomocą dołączonego pilota, co pozwala na obsługę z bezpiecznej odległości. Zbudowana z wytrzymałego poliwęglanu (PC) i tworzywa ABS, wieşa sygnalizacyjna ma wysokość 1350 mm i podstawę o średnicy 230 mm. ", & +&!(
ASTRAADA HMI PANEL Astraada HMI Panel to seria dotykowych paneli operatorskich o przekątnych od 4.3� do 15�. Panele udostępniają opcje komunikacyjne: RS-232/422/485, Ethernet, USB Client/Host, MicroSD; obsługują ponad 300 protokołów komunikacyjnych. Moşna mieć do nich zdalny dostęp poprzez serwer FTP i serwer VNC. O moşliwościach komunikacyjnych paneli świadczy liczba wbudowanych interfejsów komunikacyjnych oraz obsługiwane protokoły. W zaleşności od modelu Astraada HMI Panel ma od 2 do 5 niezaleşnych portów szeregowych pracujących w standardzie RS-232/422/485, port do komunikacji w sieci Ethernet działający z prędkością 10/100 Mbit/s oraz porty USB
pracujące w trybie Klient i Host. Panele operatorskie HMI marki Astraada mają 24-miesięczne gwarancje z moşliwością przedłuşenia. Producent udostępnił bezpłatne, dedykowane oprogramowanie Astraada HMI CFG z biblioteką elementów graficznych i symulatorem oraz dokumentację techniczną i e-szkolenia dotyczące konfiguracji i programowania. $,)."
ENKODER Z INTERFEJSEM DRIVE-CLIQ Liniowe enkodery magnetyczne BML marki Balluff zapewniają absolutny sygnał zwrotny pozycji w kaşdym połoşeniu – natychmiast i bez przejazdu referencyjnego. Nawet po awarii napięcia zasilającego i ponownym włączeniu systemu. Instalacja plug&play ułatwia podłączenie do układu napędowego. Kontroler automatycznie wykrywa czujnik i jego podstawowe ustawienia, a sam czujnik oferuje bardzo duşą elastyczność, poniewaş w jego przypadku dopuszczalne jest odseparowanie i ponowne połączenie z taśmą. System wykorzystuje pomiar magnetyczny i jest niewraşliwy na zmiany temperatury, brud (np. kurz i olej) oraz zuşycie mechaniczne. Dzięki małogabarytowej konstrukcji moşe być łatwo integrowany z istniejącymi aplikacjami, nawet w cia-
20
snych przestrzeniach montaşowych. Duşa szerokość szczeliny odczytu, wynosząca 1,3 mm ułatwia jego instalację. Automatyczne monitorowanie warunków pozwala analizować jakość sygnału i przy współpracy z kontrolerem jest wygodnym sposobem oceny rezerwy działania. Diody LED do sygnalizacji statusu i wbudowane funkcje diagnostyczne zapewniają niezawodne działanie i bardziej wydajną konserwację. Ten liniowy system pomiarowy nadaje się zarówno do prowadzenia pomiarów długich odcinków do 48 m, jak i do aplikacji wymagających duşej precyzji. Przy oferowanej dokładności do ¹12 ¾m i rozdzielczości 1 ¾m, system spełnia te wymagania. G
%
AUTOMATYKA
PRODUKTY
ZŁĄCZA DO SYSTEMÓW MAGAZYNOWANIA ENERGII Han S firmy HARTING to pierwsze złącze specjalne do masowego wykorzystania w modułowych systemach magazynowania energii. Spełnia ono wymagania norm dla tego typu systemów (w tym UL 4128) oraz zapewnia wysoką niezawodność przy możliwości przesyłu prądów do 200 A. Kontakt złącza zamontowany jest w obudowie która ma możliwość swobodnego obrotu. Dzięki temu system magazynowania obsługuje się w sposób intuicyjny. Dwa warianty kolorystyczne ze względu na biegunowość: czerwony dla plusa oraz czarny dla minusa w połączeniu z mechanicznym systemem kodowania pozwalają obsługiwać interfejsy w sposób bez pomyłek. Han S dzięki tym cechom zapewnia szybkie oraz niezawodne łączenie w systemach magazynowania energii nawet wówczas, gdy łączenie dokonywane jest bardzo
często (duża liczba cykli łączeniowych). Alternatywnie Han S może być również stosowany jako część linii lub magistrali zarządzania systemami bateryjnymi. Złącze zawiera bowiem specjalny kontakt umożliwiający uzyskanie tej funkcjonalności. Złącza wystepują w wersjach kątowych, które mają obrotowy element zabezpieczający. Możliwy jest obrót o 360° nawet gdy są one zainstalowane – jest to bardzo istotna cecha w przypadku, gdy użytkownik dysponuje bardzo małą przestrzenią pomiędzy modułami magazynującymi a drzwiami szafy. ($") *+
INDUSOFT WEB 20.0 InduSoft Web Studio to intuicyjny i wszechstronny program, który efektywnie wspiera różnorodne systemy automatyki przemysłowej, budynkowej oraz systemy sterowania. Platforma InduSoft Web Studio 20.0, dostępna już w Polsce, jest kompatybilna z systemami operacyjnymi Windows (w tym 32- i 64-bitowe), Windows Embedded Compact, Windows Embedded Standard, Windows 8/10 i Windows Server Edition (Server 2012/2016/2019), oraz ma wbudowaną obsługę wizualizacji lokalnej lub zdalnej (internetowej). W najnowszej wersji programu zintegrowano edytor Grafiki Przemysłowej, uaktualniono Środowisko Programistyczne oraz ulepszono Mobile Access Thin Clienti i sterownik MQTT.
Zaletą InduSoft Web Studio jest prosty graficzny interfejs już na poziomie tworzenia własnej wizualizacji. Program oferuje również opcję tworzenia własnych bibliotek wykorzystywanych w dalszym procesie tworzenia synoptyk. Oprócz tego, InduSoft Web Studio dostarcza ponad 250 sterowników komunikacji obsługujących produkty z grupy kontrolerów PLC. Platforma oferuje również moduły, takie jak alarmy, receptury, raporty, trendy oraz obsługę dowolnych baz danych SQL (Microsoft SQL, MySQL, Sybase, Oracle), Microsoft Access lub Excel, jako standardowe funkcje. Program współpracuje również z systemami ERP/MES (w tym SAP). %, 5 , 8 8 8
NAJSZYBSZA NA ŚWIECIE SZAFA IT Nowe szafy VX IT firmy Rittal to nowa generacja szaf IT. Zostały one zaprojektowane jako modułowy system odpowiedni dla wszystkich popularnych zastosowań. Jest to wszechstronne rozwiązanie, które może być wykorzystywane zarówno jako moduł serwerowy, jak i sieciowy. Oferta obejmuje szafy o wysokości od 15 do 52 jednostek wysokości (U), które pozwalają na zbudowanie instalacji typu Edge, centrów danych z chłodzeniem szeregowym, kontenerów IT o modułowej konstrukcji, efektywnych energetycznie cen-
12/2020
trów kolokacji, a także największych – centrów danych typu Hyperscale. Nowe rozwiązanie VX IT zostało zaprojektowane w taki sposób, aby jak najbardziej uprościć pracę projektantów. Cały proces – począwszy od wyboru, przez konfigurację i zamówienia, aż po dostawę – jest wspierany cyfrowo. Podczas konfiguracji zbudowany zostaje krok po kroku model 3D wraz z akcesoriami. Dzięki ulepszonej konstrukcji ramy szafa VX IT osiąga stabilność nawet do 1800 kg w zależności od modelu. Wszystkie warianty VX IT utworzone przy pomocy konfiguratora, łącznie ze wszystkimi komponentami, są certyfikowane zgodnie z międzynarodowymi standardami. Dzięki technologii Snap-In montaż szafy IT odbywa się w znacznej mierze bez użycia narzędzi. "
21
PRODUKTY
UPS EVER POWERLINE GREEN 10-33 PRO Zasilacze z serii POWERLINE GREEN 33 PRO są urządzeniami klasy ON-LINE (VFI), przeznaczonymi do współpracy z urządzeniami zasilanymi z trójfazowej sieci elektroenergetycznej. Dedykowane są do współpracy ze szczególnie wraşliwymi odbiornikami. Jest to seria zaawansowanych technologicznie zasilaczy UPS przeznaczonych zarówno do infrastruktury informatycznej (serwery, sieci komputerowe, system obróbki danych) jak i urządzeń przemysłowych. Najwaşniejszymi cechami produktu są: moşliwość kompensacji mocy biernej przez wewnętrzne bloki zasilacza, tryb pracy
hybrydowej oraz dynamiczny algorytm sterowania chłodzeniem. Istotnymi dla uşytkowników zaletami urządzenia są: cicha praca, racjonalność gospodarowania energią (pozwalająca na osiągnięcie znacznych oszczędności finansowych, związanych z eksploatacją UPS i urządzeń odbiorczych), jak równieş moşliwość wykorzystania dodatkowych funkcjonalności w postaci analizy parametrów środowiskowych, trybu pracy ECO, skalowalności mocy oraz skalowalności czasu pracy autonomicznej. Potwierdzeniem wysokiej jakości wytwarzanych urządzeń jest pięcioletni okres gwarancji. 03
VAROK – PREMIERA MODUŠU PRODUKCYJNEGO Platforma VAROK dla zrobotyzowanych stanowisk produkcyjnych, która weszła na polski rynek, cechuje się róşnorodnością, kompatybilnością i udanym designem. Zaletą VAROK jest stabilność, osiągnięta dzięki spawanej ramie stalowej, dlatego nie stwarza problemu dowolne przesunięcie platformy w ramach produkcji. Moduły moşna swobodnie rozszerzać, łączyć z systemem przenośników, nieograniczone są takşe moşliwości umieszczenia robotów, pozycjonerów, ponadstandardowa jest równieş oferta typów pozycji podstawowych. Istnieje moşliwość dokonania wyboru między portalem lub
przesuwem liniowym, które nie stwarzają dla wewnętrznego systemu modułu şadnego ograniczenia. Platforma VAROK jest mobilna, niezaleşna od wentylacji centralnej, zawiera elementy ochrony pasywnej i aktywnej, które zapobiegają, by negatywne wpływy powstające w trakcie procesu produkcyjnego, przedostawały się do powietrza, produkty łatwo się do niej wkładają, a serwis jest takşe bezproblemowy. VAROK umoşliwia funkcjonowanie z róşnego rodzaju technologiami: spawania MIG/MAG TIG, obrabiania, klejenia, kitowania, spawania laserowego/WATER JET, lakierowania oraz ich kombinacjami. Moduł VAROK jest oferowany nie tylko w wersji podstawowej, lecz takşe z technologiami juş zintegrowanymi oraz ich zaprogramowaniem dokładnie na potrzeby danej aplikacji. . , H 3
ANALOGOWE MIKROKONTROLERY FRONT-END RX23E-A RS Components wprowadził nową serię urządzeń jednoukładowych firmy Renesas – mikrokontrolery RX23E-A (MCU), które łączą analogowy front end (AFE) i rdzeń MCU do uşytku w sprzęcie, zapewniając bardzo precyzyjne pomiary sygnałów analogowych, takich jak temperatura, ciśnienie, waga lub przepływ. Zaprojektowane do produkcji, testowania i pomiarów urządzeń, takich jak czujniki, mierniki siły lub kontrolery temperatury, urządzenia z serii MCU RX23E-A zapewniają dokładność lepszą niş 0,1% bez kalibracji. Wiodące funkcje wynikają z integracji dwóch 24-bitowych przetworników analogowo-cyfrowych delta-sigma z efektywną rozdzielczością do 23 bitów i programowalną szybkością transmisji danych od 7,6 próbek/s do 15 625 kilopróbek/s. 22
Inne umoşliwiają znaczną redukcję hałasu i temperatury do wyjątkowo niskich poziomów wymaganych na przykład w zastosowaniach produkcyjnych, które wymagają dokładnego i niezawodnego pomiaru szerokiej gamy danych z czujników. Cyfrowa część urządzeń RX23E-A jest oparta na zaawansowanym rdzeniu RXv2, który cechuje się szybkością operacyjną 32 MHz i sprawdza się w operacjach DSP i FPU (jednostka zmiennoprzecinkowa). Mikrokontroler umoşliwia równieş adaptacyjne techniki sterowania z wykorzystaniem danych temperatury i odwrotnych obliczeń macierzy opartych na danych o odkształceniach sześcioosiowych, dzięki czemu idealnie nadaje się do czujników siły ramienia robota w zastosowaniach przemysłowych. ", &
AUTOMATYKA
PRODUKTY
SZYBKIE KODERY SIECIOWE NOWEJ GENERACJI
Ekspert ds. bezpieczeństwa IT Rohde & Schwarz Cybersecurity przedstawił dwa nowe rozwiązania w zakresie bezpieczeństwa – R&S SITLine ETH NG, szybkie kodery sieciowe nowej generacji oferujące skalowalne prędkości transmisji od 10 Mb/s do 40 Gb/s oraz R&S Trusted VPN Client, bazujący na oprogramowaniu klienta VPN, co umoşliwia uşytkownikom pracę w bezpiecznym i szyfrowanym środowisku mobilnym. R&S SITLine ETH NG zapewnia jednostkom rządowym i przedsiębiorstwom, niezaleşne od aplikacji i uşytkownika, podstawowe bezpieczeństwo komunikacji sieciowej łączącej róşne lokalizacje. Dostępne wersje linii produktów to: R&S SITLine ETH-L, koder do czterech niezaleşnych li-
nii 10 Gb/s oraz R&S SITLine ETH-S, kompaktowy system do linii o prędkości do 1 Gb/s. Rozwiązanie to zapewnia szyfrowanie komunikacji juş na poziomie drugiej warstwy. Rozwiązanie R&S Trusted VPN Client umoşliwia objętą szyfrowaniem pracę na urządzeniach mobilnych pomimo wymagań stawianych przez klauzulę tajności VS-NfD (RESTRICTED). System ten zabezpiecza komunikację sieciową platformy klienta z siecią rządową lub korporacyjną za pośrednictwem niezaufanej sieci, takiej jak Internet. R&S Trusted VPN Client jest oparty na oprogramowaniu i nie wymaga dodatkowego sprzętu, co oznacza, şe uşytkownicy mogą pracować z róşnych miejsc bez şadnych ograniczeń. " 1 I , 1# ! %
ZŠĄCZA SCFF ZAPOBIEGAJĄ UTRACIE CIECZY Firma Parker Hannifin rozszerzyła ofertę złączy FlatFace o serię SCFF. Elementy z serii SCFF zapewniają szereg korzyści – od odłączania z niskim poziomem wycieków, po zapobieganie zapowietrzeniu podczas przyłączania. Złącza, testowane zgodnie z normą ISO 7241-2, są łatwe do czyszczenia i wyjątkowo płaskie. Bez względu na zastosowanie – w mobilnej
hydraulice siłowej, transporcie czy przemyśle naftowym i gazowym – złącza serii SCFF są odporne na drgania i inne rodzaje napręşeń mechanicznych. Procesy przyłączania i rozłączania są równieş szybkie i efektywne: dzięki zastosowaniu gwintu ACME podczas tych etapów nie dochodzi bowiem do wycieku cieczy. Funkcja obrotu z unikalną tuleją zamykającą zwiększa teş niezawodność systemu, poniewaş zapobiega przypadkowemu rozłączeniu. Wtyki SCFF są dostępne z eliminatorem ciśnienia. Dzięki tej innowacyjnej technologii złącza moşna bez problemu przyłączać w obecności ciśnienia skumulowanego lub szczątkowego, poniewaş miniaturowy zawór automatycznie je eliminuje. 5 ( C
BRAMKI RFID DLA LUDZI I PRODUKTÓW Rozwiązanie ibcsGate umoşliwia weryfikację osób bądź produktów przychodzących/ wychodzących bez potrzeby fizycznego ich kontrolowania lub liczenia. Kiedy paleta z towarem przejedzie przez bramkę RFID, system moşe potwierdzić w ciągu kilku sekund liczbę umieszczonych na niej produktów i przesłać te dane na serwer. Kiedy człowiek przejdzie przez bramkę system moşe zarejestrować jego wejście lub wyjście. Bramka RFID jest w pełni automatyczna, nie wymaga şadnej akcji ani od człowieka przechodzącego przez bramkę, ani od administratora. Moşe zostać zamontowana w dowolnym miejscu ciągu komunikacyjnego, gdzie trzeba kontrolować i identyfikować przepływ produktów lub ludzi oraz alarmować 12/2020
w przypadku nieuprawnionego przejścia bądź wynoszenia zasobów. Bramki RFID są oparte o dedykowaną konstrukcję i występują w trzech rozmiarach: dla osób, koszy oraz palet (lub innych duşych towarów). Istnieje moşliwość dopasowania wymiaru, jak i równieş estetyki rozwiązania do potrzeb klienta. Bramka wyposaşona jest w czytnik i anteny RFID Zebra Technologies oraz elementy zarządzające, komunikacyjne i sygnalizacyjne. Bramka jest mobilna i moşna ją swobodnie przemieszczać, wymaga jedynie źródła zasilania. Komunikacja z bramką odbywa się z wykorzystaniem standardu Ethernet (ewentualnie GSM). 7 G , 5
23
ROZMOWA
Rok 2020 – akceleratorem robotyzacji i digitalizacji
= = N H # O& # P & Q # % ! H S - H ! .4 =9: & T ! T P H # ! H
# # 1 1 S V & T # O %H # # ) 1 1
W ! # %& $ H 2 $S . & 1 1 # H% HQ H % & H # 5 & # ) & * # 2 $ 5 8
24
AUTOMATYKA
ROZMOWA Robotyzacja w ostatnich latach nabrała dużego tempa. Czy Pana zdaniem utrzyma się ono w kolejnej dekadzie? A może jeszcze przybierze na sile? W warunkach niepewnej sytuacji rynkowej, z którą mamy obecnie do czynienia, szczególnie powinniśmy pamiętać o tym, że robotyzacja jest gwarancją zwiększenia elastyczności, wydajności i ciągłości produkcji, a także poprawy bezpieczeństwa i stabilności procesu. Dzięki niej, ograniczając lub eliminując udział człowieka w uciążliwych czy żmudnych pracach, minimalizujemy ryzyko nieplanowanych przestojów produkcyjnych. Uważam, że mimo aktualnego załamania docelowo robotyzacja będzie dalej na ścieżce wzrostowej, a przy obecnych problemach demograficznych wciąż będzie motorem rozwoju. Zarówno robotyzacja, jak i szeroko pojęta automatyzacja w przedsiębiorstwach nie będą wstrzymywane z powodu aktualnych uwarunkowań rynkowych, niemniej ze względu na problemy ekonomiczne przedsiębiorstw dynamika wzrostu na pewno czasowo nieco wyhamuje.
Fot. KUKA
Zdaniem niektórych pandemia koronawirusa może przyczynić się do szybszego rozwoju automatyzacji i robotyzacji. Jakie jest Pana zdanie? Obecna sytuacja jest bardzo specyficzna. Firmy muszą zmierzyć się z nowymi wyzwaniami, jak odbywanie kwarantanny przez pracowników czy konieczność przestrzegania ograniczeń dotyczących liczby osób na określonej powierzchni. Dlatego dziś jeszcze bardziej zyskuje na znaczeniu fakt, że robotyzacja zapewnia stabilną, przewidywalną i bezpieczną produkcję. Zwiększone zagrożenie przestojami, z którym mamy obecnie do czynienia, to moim zdaniem idealny czas na inwestycje, a firmy, które teraz będą wprowadzać automatyzację, mogą w przyszłości liczyć na lepszą pozycję konkurencyjną. Jak długo Pana zdaniem będą odczuwalne negatywne skutki pandemii COVID-19 w sferze robotyzacji przemysłu? 12/2020
Aktualny kryzys zmienia potrzeby rynków, ale może okazać się akceleratorem digitalizacji. Załamanie łańcuchów dostaw zmusi do zastanowienia się nad przeorganizowaniem koszyka dostawców, może spowodować powrót produkcji do krajów wysokorozwiniętych oraz dywersyfikację dostaw, co w najbliższej perspektywie wymusi kolejne inwestycje. Nie zapominajmy również, iż automatyzacja zmniejsza ryzyko kontaktów i zarażenia.
Jakie są główne bariery wdrażania robotyki przemysłowej w Polsce na większą skalę? Czy – poza kwestiami czysto obiektywnymi, jak np. koszty – należy do nich również mentalność? Brak odpowiednich instrumentów finansowania wpływa zasadniczo na skalę inwestycji. Jednak moim zdaniem nadal większą przeszkodą jest brak odpowiedniej wiedzy i strach przed nowymi technologiami.
ŚREDNIOTERMINOWO KRYZYS PRZYCZYNI SIĘ DO PRZYSPIESZENIA CYFRYZACJI, CO BĘDZIE SKUTKOWAĆ WZROSTEM MOŻLIWOŚCI ROBOTYKI PRZEMYSŁOWEJ NA CAŁYM ŚWIECIE. Globalnie COVID 19 ma silny wpływ na rok 2020, ale jednocześnie daje szansę na unowocześnienie i digitalizację produkcji w drodze do ponownego ożywienia gospodarczego. Automatyzacja umożliwia utrzymanie produkcji w krajach rozwiniętych lub powrót do kraju wyjściowego bez niepotrzebnego zwiększania kosztów. Średnioterminowo kryzys przyczyni się do przyspieszenia cyfryzacji, co będzie skutkować wzrostem możliwości robotyki przemysłowej na całym świecie. Ostatnie badanie Międzynarodowej Federacji Robotyki IFR potwierdza rosnącą popularność robotów współpracujących. Jakie są Pana obserwacje, jeśli chodzi o rynek kobotów na tle robotów przemysłowych? Roboty współpracujące oceniane są przez IFR jako najszybciej rozwijająca się gałąź robotyki. To jednak nie spowolni wzrostu w aplikacjach z zastosowaniem standardowych robotów przemysłowych. Nie wszystkie działania – szczególnie w procesach ciężkich, wymagających dużych szybkości czy w niebezpiecznych warunkach pracy – mogą być wykonywane przez koboty i współpracujących z nimi ludzi. W każdym przypadku potrzebna jest analiza, która pozwoli na dobór odpowiedniego rozwiązania.
W tym zakresie firma KUKA od wielu lat prowadzi szeroką akcję edukacyjną wśród jednostek dydaktycznych, uczestniczy w konferencjach oraz organizuje spotkania tematyczne dla przedsiębiorców. Na ile Pana zdaniem do rozwoju robotyzacji w Polsce może przyczynić się zapowiadane wprowadzenie ulgi na robotyzację? Takie działanie ma ogromne znaczenie. Dane IFR dotyczące gęstości robotyzacji, czyli liczby robotów przypadających na 10 000 pracowników, pokazują, jak dużo jeszcze mamy w Polsce do zrobienia. Wspomniany współczynnik dla naszego kraju wynosi 46, podczas gdy średnia światowa to 113, a np. w Czechach – aż 147. To dobitny dowód na to, jak wiele brakuje nam nie tylko do krajów najbardziej zaawansowanych technologicznie, ale nawet do naszych najbliższych sąsiadów. To tylko jedna z przesłanek przemawiających za wdrażaniem robotyzacji w Polsce i wskazujących na pilną potrzebę intensyfikacji działań. Zapowiadana ulga podatkowa powinna przyspieszyć wdrażanie takich rozwiązań. Od tego typu działań i inwestycji nie ma odwrotu – automatyzacja i transformacja do Przemysłu 4.0 to jedyna droga, jeśli polska gospodarka ma utrzymać konkurencyjność. 25
ROZMOWA mii. Opracowane rozwiązanie pomaga zminimalizować kontakt personelu z chorym. Oprócz zastosowań typowo przemysłowych robotyka może też przyczynić się do pomocy w życiu codziennym.
UWAŻAM, ŻE MIMO AKTUALNEGO ZAŁAMANIA DOCELOWO ROBOTYZACJA BĘDZIE DALEJ NA ŚCIEŻCE WZROSTOWEJ, A PRZY OBECNYCH PROBLEMACH DEMOGRAFICZNYCH WCIĄŻ BĘDZIE MOTOREM ROZWOJU. zowane. Dotyczy to przede wszystkim sektora MŚP. Dla małych i średnich firm ulga na robotyzację może być szansą, a dodatkowo przyczyni się do zwiększenia świadomości na temat wagi wprowadzania robotyzacji. Konkurencja na rynku producentów i integratorów robotów coraz bardziej się zaostrza. Jak reaguje na to KUKA? Naszą filozofią od początku funkcjonowania na polskim rynku jest wspieranie partnerów w trakcie całego cyklu życia produktu – od fazy projektowania, przez wdrożenie, aż do standardowego cyklu produkcyjnego. Zgodnie z tą strategią zbudowaliśmy organizację, która dysponuje nie tylko odpowiednią infrastrukturą, ale także wybitnymi specjalistami, których wiedza nie ogranicza się jedynie do robotyki. Czy w związku z pandemią podejmujecie nowe lub intensyfikujecie dotychczasowe działania w jakimś sektorze przemysłu? W dobie koronawirusa przyspiesza rozwój robotyki serwisowej. Jako KUKA już od lat współpracujemy z przemysłem medycznym, gdzie nasze rozwiązania pomagają np. w laboratoriach, szpitalach czy w prowadzeniu rehabilitacji. We współpracy z inżynierami z Politechniki Śląskiej i firmą APA Group stworzyliśmy specjalnego robota, który może odciążyć pielęgniarzy i lekarzy w czasie pande26
W których gałęziach przemysłu w Polsce i w jakich obszarach widzi Pan największy potencjał w zakresie robotyzacji? Poza standardowym wykorzystaniem robotyki w takich branżach, jak motoryzacja czy przemysł ciężki, roboty doskonale sprawdzają się w zastosowaniach w tzw. General Industry. Przemysł spożywczy i FMCG czy meblarski to obecnie najszybciej rozwijające się gałęzie przemysłu w Polsce, w których najbardziej brakuje rąk do pracy. W nowej siedzibie w Tychach uruchomione zostało Zrobotyzowane Centrum Aplikacyjne KUKA, gdzie klienci mogą przeprowadzać testy w aplikacjach spawalniczych, paletyzujących oraz handlingowych. Czy może Pan przybliżyć nam szczegóły? Stworzyliśmy centrum, by szkolić naszych obecnych klientów, jednak ważniejszą misją jest krzewienie wiedzy o automatyzacji wśród firm, które w innym przypadku nie miałyby możliwości zetknięcia się z nowymi technologiami w praktyce. Jedną część centrum stanowi KUKA College. Prowadzimy tu szkolenia nawet dla kilkuset osób rocznie, a ich program jest zgodny z normami przyjętymi w koncernie. Po ukończeniu szkolenia otrzymuje się oficjalny certyfikat KUKA, doceniany i rozpoznawany przez firmy z całego świata. Druga część to Centrum Aplikacyjne. Przygotowaliśmy i przedstawiamy tutaj aplikacje zrobotyzowane, które mogą być
TOMASZ NOWAK Absolwent kierunku Automatyka i Robotyka na Politechnice Śląskiej. Pasjonat oraz promotor robotyzacji w Polsce. Od początku kariery związany z firmą KUKA Roboter. Pierwsze kroki w branży robotycznej stawiał w Niemczech jako inżynier serwisowy oraz programista. Od 2008 r. jest dyrektorem firmy KUKA w Polsce. Odpowiadał za założenie spółki, a następnie rozwój jej działalności. Dynamiczna ekspansja zaowocowała m.in. otwarciem największego zrobotyzowanego centrum szkoleniowego w Polsce. Firma KUKA jest dziś jednym z liderów wśród dostawców robotów przemysłowych na polskim rynku. Obecnie współpracuje zarówno z klientami globalnymi, jak i z coraz większym gronem rodzimych polskich firm.
wdrażane m.in. w takich procesach, jak spawanie, zgrzewanie, paletyzacja, a także współpraca z maszynami CNC. W ramach działalności Centrum Aplikacyjnego oferujemy pokazy i warsztaty, które możemy przeprowadzić dla każdej zainteresowanej firmy. Zapraszamy również szkoły i uczelnie – chętnie organizujemy spotkania dla nauczycieli i uczniów, a nawet młodszych dzieci, ponieważ uważamy, że warto już od najmłodszych lat budować świadomość możliwości, jakie wiążą się z robotyzacją. " & #
Fot. KUKA
Oprócz aspektów ekonomicznych, widzę we wprowadzeniu ulgi na robotyzację także dodatkową okazję do promowania i krzewienia wiedzy o naszych rozwiązaniach, głównie w firmach, które są najsłabiej zautomaty-
Urszula Chojnacka $2). $)X $
AUTOMATYKA
PIAP – NOWY WYMIAR ROBOTYZACJI
Myślisz o robotyzacji? Odkryj nowy wymiar robotyzacji Twojej produkcji z PIAP
Kompleksowa realizacja projektów przemysłowych
Zaawansowane zaplecze projektowo-wytwórcze
Renomowani dostawcy podzespołów
Nowoczesne Centrum Szkoleniowe
Ponad 150 inżynierów
Przeszło 250 wdrożeń w obszarach automatyki i robotyki
Serwis gwarancyjny i pogwarancyjny
Ponad 200 robotów zainstalowanych w zakładach produkcyjnych
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 8740 194, 22 8740 442 e-mail: marketing@piap.lukasiewicz.gov.pl www.przemysl.piap.pl
TEMAT NUMERU
Koboty – w przemyśle i laboratoriach badawczych $ % # 1 1 ! #
# ! 1 % #
T HY H # 1 ! # & # 18
* & # %H H & & #
# ! #
%& T # Y
H ! # & # 1
# # OP
# 1 % Y
% Z& 8 5 # %H
# H & % % & HY
% #
! # Y ! #8
28
P
rzyjmuje się, şe nazwa kobot została po raz pierwszy uşyta w 1996 r. przez  Edwarda Colgate’a i Michaela Peshkina w ich artykule Cobots: Robots for Collaboration with Human Operators (Koboty – roboty do współpracy z ludźmi) opisującym takie urządzenia. Dopiero po ponad dziesięciu latach pierwszy kobot został zainstalowany w przemyśle. Zrobiła to duńska firma Universal Robots w 2008 r. Pierwszy robot przemysłowy Unimate instalowany w 1961 r. w fabryce General Motors przez firmę Unimation (póşniej przejętą przez szwajcarską firmę Staubli) był urządzeniem cięşkim, o wielkich gabarytach, zdolnym do wykonywania szybkich ruchów. Takie roboty przemysłowe stwarzały zagroşenie dla ludzi. Zapewnienie bezpieczeństwa wymagało odseparowania ludzi od tych maszyn. Stąd na następne 50 lat dominującym paradygmatem przy instalacji robotów przemysłowych była fizyczna separacja obszarów, w których pracowały te maszyny, od przestrzeni, w których operowali ludzie. Z rozwojem techniki
masa robotów przemysłowych malała, a dostępność czujników róşnego rodzaju wzrastała. Spowodowało to zmianę myślenia o robotach przemysłowych. W drugiej dekadzie XXI w. pojawiły się koboty (cobot – collaborative robot) – roboty kolaboracyjne, zdolne do wykonywania swych zadań, mimo obecności ludzi w bezpośrednim ich otoczeniu. Ten artykuł poświęcony jest zarówno obecnym badaniom prowadzącym do powstania nowych generacji kobotów, jak i zmianom w nastawieniu firm produkujących roboty przemysłowe do sposobu ich wykorzystania w przedsiębiorstwach – bo okazało się, şe te urządzenia mogą być stosowane nie tylko w produkcji przemysłowej. W tym przypadku kluczowego znaczenia nabiera bezpieczeństwo człowieka wchodzącego w bezpośrednie interakcje z kobotami. Firmy produkujące roboty przemysłowe podchodzą do rozwiązania tego problemu w podobny sposób, ale widoczne są teş ciekawe róşnice. Paleta niewykluczających się rozwiązań obejmuje: zmniejszenie masy poszczególnych części robota, AUTOMATYKA
' 8 2 $
TEMAT NUMERU unikanie kanciastych konstrukcji, zastosowanie miękkich otulin, zmniejszenie prędkości ruchu oraz, przede wszystkim, zastosowanie czujników, zarówno zamontowanych bezpośrednio na robocie, jak i w jego otoczeniu. Należy jednak zwrócić uwagę, że bezpieczeństwo nie zależy jedynie od samego robota, ale również od narzędzia, w które jest uzbrojony, bądź przedmiotów, które przenosi. Poprawnie zaprogramowany kobot przenoszący piankę jest bezpieczny, natomiast ten sam kobot przenoszący ostry nóż już takim nie musi być. International Federation of Robotics (IFR) w swoich dokumentach rozróżnia cztery kategorie interakcji człowieka z robotami: współistnienie, współpraca sekwencyjna, kooperacja, współpraca reakcyjna. Współistnienie polega na równoległym wykonywaniu pracy przez człowieka i robota w rozdzielnych przestrzeniach roboczych. Współpraca sekwencyjna występuje wtedy, gdy robot i człowiek pracują w tej samej przestrzeni roboczej, ale rozdzielnie w czasie. Kooperacja zachodzi, gdy człowiek i robot pracują we wspólnej przestrzeni roboczej jednocześnie, np. wspólnie obsługują tę samą maszynę. Natomiast współpraca reakcyjna zakłada reagowanie robota na działania człowieka, np. przy wspólnym przemieszczaniu obiektu. Każda kolejna kategoria interakcji wymaga od kobota wyższego stopnia bezpieczeństwa, a to pociąga za sobą zastosowanie bardziej skomplikowanych technicznie zabezpieczeń – przede wszystkim czujników zbierających z otoczenia większą liczbę danych. Pierwsze dwie kategorie kobotów są już stosowane w przemyśle na szeroką skalę, natomiast dwie pozostałe są w dużej mierze przedmiotem prac badawczych. Pomysł stworzenia kobota wypłynął z obserwacji, że zdolności człowieka do podejmowania decyzji daleko przewyższają możliwości robotów w tym względzie. Natomiast roboty w istotny sposób przewyższają zdolności ludzi do wykonywania szybkich i precyzyjnych ruchów oraz się nie męczą przemieszczając nawet najcięższe obiekty. Komplementar12/2020
ność tych zdolności zrodziła pomysł kobota, który współdziałając z człowiekiem korzystałby z jego zdolności do podejmowania najtrudniejszych decyzji, jednocześnie zwalniając go z trudu wykonywania powtarzalnych i fizycznie wymagających czynności. Norma ISO 10218-1, dotycząca bezpieczeństwa robotów i urządzeń robotycznych, narzuca wymagania na wspólną pracę człowieka i robota. Wymienia cztery kategorie współpracy wskazując, jakie są relacje przestrzenne między człowiekiem i robotem oraz jakie środki bezpieczeństwa należy podjąć w tych warunkach. Pierwsza kategoria zakłada, że kobot operuje w przestrzeni roboczej tak długo, jak nie pojawi się w niej człowiek. Gdy to się stanie kobot jest zatrzymywany i człowiek może w sposób bezpieczny wykonać swoje czynności. Druga kategoria przewiduje podatne zachowanie robota pod wpływem siły przyłożonej przez operatora – celem jest instruowanie robota, jak ma wykonywać pewne czynności. Trzecia kategoria wymaga podziału przestrzeni roboczej na strefy – w każdej z nich robot może wykonywać swoje czynności z inną prędkością. Im bliżej znajduje się człowiek, tym mniejsza jest dozwolona prędkość ruchu robota. Wreszcie czwarta kategoria zakłada wprowadzenie ograniczeń na dopuszczalne siły i momenty sił wywierane przez kobota na otoczenie, a więc i ewentualnie na operatora. Większość produkowanych kobotów spełnia tak sformułowane wymagania. W szczególności stosuje się skanery laserowe do wykrywa-
nia ludzi w poszczególnych strefach bezpieczeństwa, wyposaża się koboty w zdolność wyczuwania sił oraz pokrywa się ich ramiona sztucznymi skórami umożliwiającymi detekcję kolizji z człowiekiem. Istnieje również norma ISO/TS 15066 (Robots and robotic devices – Collaborative robots), która omawia bardziej szczegółowo zagadnienia bezpieczeństwa związane z kobotami. Niezależnie od spełniania tych norm przez producentów kobotów, gniazda obróbcze, w których są montowane, muszą być poddawane ocenie z punktu widzenia bezpieczeństwa. Systemy bezpieczeństwa wbudowane w kobota nie gwarantują, że zadanie nie będzie wymagało użycia niebezpiecznych narzędzi. Ponadto zderzenie kobota z ramieniem ope-
29
TEMAT NUMERU ratora przy zredukowanej sile, może być niemiłe, ale nie spowoduje istotnych obrażeń, podczas gdy uderzenie w głowę, a w szczególności zakleszczenie głowy między kobotem a innym urządzeniem może przynieść fatalne skutki. Dlatego potrzebna jest indywidualna ocena ryzyka dla każdej instalacji oddzielnie. Ocena ta musi brać pod uwagę przewidywane zachowania człowieka. Koboty programowane są podobnie, jak inne roboty przemysłowe danego producenta. Zazwyczaj do tego celu używany jest panel programowania (teach pendant). Panele są łączone ze sterownikami za pomocą kabla lub łącza radiowego. Wprawdzie programy mogą być przygotowywane także bez użycia robota (off-line), ale część pozycji stanowiących parametry takiego programu musi być uzupełniona poprzez uczenie (programowanie on-line). Takie hybrydowe podejście jest od lat stosowane w robotach przemysłowych i zostało niejako odziedziczone przez koboty. Dodatkowo firmy dostarczają oprogramowanie umożliwiające łatwe tworzenie programów dla robotów oraz symulację ich wykonania dla upewnienia się, że działają zgodnie z intencjami. Roboty tego typu muszą być bogato oczujnikowane. Umożliwiają one pomiar siły wywieranej na robota, przez co można wykryć nagły kontakt z przeszkodą lub człowiekiem. Do tworzenia stref bezpieczeństwa używane są bariery świetlne
30
i skanery laserowe. Umożliwiają one wykrycie zbliżającego się człowieka i odpowiednią reakcję systemu sterowania. Ponadto programowo można tworzyć geometryczne strefy robocze (safety zones), poza które robot nie
starano się przedstawić pewne charakterystyczne funkcje, by wskazać różnorodność rozwiązań. W podsumowaniu odniesiono się do elementów wspólnych występujących w kobotach stosowanych w przemyśle.
ISTOTNYM KIERUNKIEM BADAWCZYM JEST ZROZUMIENIE INTENCJI CZŁOWIEKA NA PODSTAWIE POMIARU SIŁ POCHODZĄCYCH Z INTERAKCJI MIĘDZY CZŁOWIEKIEM A ROBOTEM. ma prawa wyjść. Takie strefy robocze definiowane są za pomocą podstawowych kształtów geometrycznych, przede wszystkim płaszczyzn. Wiele kobotów wyposażonych jest w systemy wizyjne, które pełnią nie tylko rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa, ale wykorzystywane są również do wykrywania i rozpoznawania obiektów.
Koboty stosowane w przemyśle Nie jest zadaniem prezentowanego przeglądu pełny opis wszystkich cech, którymi koboty danego producenta się charakteryzują. Raczej
KUKA Podstawowym narzędziem do tworzenia programów robota KUKA LBR iiwa oraz LBR iisy jest oprogramowanie Sunrise.Workbench. Za jego pomocą można tworzyć programy zapisane w języku Java, uruchamiać je na sterowniku, wykrywać i usuwać błędy oraz konfigurować zabezpieczenia. Instrukcje programu robota stanowią predefiniowane metody o nazwach zgodnych z rodzajem ruchu etc., zapisane w tym języku. Zabezpieczenia związane są ze strefami roboczymi oraz przekroczeniem dopuszczalnych sił i momentów sił. Tak jak w przypadku robotów przemysłowych, używa-
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
NA JAKICH CECHACH KONCENTRUJĄ SIĘ KLIENCI KUPUJĄCY KOBOTY? PAWEŁ TOMASZEWSKI, DYREKTOR DS. MARKETINGU, SKAMER-ACM Firmy bardzo często planują zastosowania kobotów w najtrudniejszych aplikacjach. To jednak nie jest właściwe podejście, gdyż w takich przypadkach wdrożenie technologii trwa długo, wymaga zastosowania często zaawansowanych systemów i osprzętu, tożsamych z aplikacjami robotyki przemysłowe co niweczy sens ekonomiczny, a sam klient rzuca się na głęboką wodę, co ogranicza jego możliwości samodzielnego wdrażania technologii. Optymalne podejście to „sięganie po nisko wiszące owoce”. Klienci, którzy wybierają aplikacje proste, powtarzalne, rutynowe itp. do zastosowania kobota, bardzo szybko przekonują się o trafności decyzji i zwiększają liczbę punktów do robotyzacji.
W jakim przypadku warto wdrożyć kobota?
' 8 # " !
Robot kolaboracyjny jest dedykowany do niektórych aplikacji – zadań, które są powtarzalne, rutynowe, proste, wykonywane w tempie, w jakim pracuje człowiek. Kobot w takiej sytuacji pozwala zautomatyzować pracę łatwo i szybko i bez potrzeby ingerencji w procesy, infrastrukturę zakładu i pozy-
jąc panelu programowania można ręcznie sterować manipulatorem w celu ustawienia go w pożądanych pozycjach, które potem mogą być wykorzystywane w programie, jako parametry instrukcji ruchu. Stworzono dwa mechanizmy monitorowania bezpieczeństwa: permanentny i zależny od zdarzeń. W przypadku pierwszego jego poszczególne funkcje bezpieczeństwa mogą być deaktywowane w procesie konfiguracji systemu. W drugim przypadku, jego funkcje są aktywowane lub dezaktywowane przez wykonywany program. Dzięki temu mechanizmowi można tworzyć odpowiednie zabezpieczenia dla poszczególnych części programu. Jeżeli w danej fazie wykonywania programu przewidywana jest współpraca z człowiekiem, to można zredukować prędkość ruchu manipulatora, dodać obszary zabronione lub określić wartość maksymalną wywieranej siły na manipulator. Przekroczenie podanych parametrów skutkuje wywołaniem zdefiniowanej przez programistę reakcji zapewniającej bezpieczeństwo człowiekowi. Istnieją dwa tryby sterowania robotów KUKA: pozycyjny i impedancyjny. W tym pierwszym przypadku dąży się do redukcji uchy12/2020
skiwania nowych kompetencji (zwłaszcza jeśli Organizacja nie korzystała wcześniej z robotów). Dzięki temu użycie kobota przynosi korzyści od razu ( jest to tzw. sięganie po nisko wiszące owoce). Tymi korzyściami może być m.in.: rozwiązanie problemu brakujących rąk do pracy, obniżenie kosztów stałych przedsiębiorstwa, zwiększenie wydajności przy zachowaniu stałej liczby załogi, wzrost jakości (robot się nigdy nie myli), wzrost konkurencyjności (przez możliwość obniżenia ceny przy zwiększeniu marży), ustabilizowanie produkcji (mniejsza zależność możliwości wytwórczych od obecności pracowników na stanowisku, jednostajne tempo pracy) i zwiększenie bezpieczeństwa epidemicznego. Robot kolaboracyjny przede wszystkim może pracować wśród ludzi, bez konieczności stosowania dodatkowych klatek bezpieczeństwa. Ciekawym rozwiązaniem jest stworzenie mobilnego stanowiska z wykorzystaniem kobota, które w zależności od zapotrzebowania może być niemal błyskawicznie uruchomione w „dowolnym” punkcie w zakładzie.
bu między pozycją zadaną i aktualną, a więc jeżeli uchyb ten jest różny od zera sterownik generuje taki prąd w silnikach, by doprowadzić do jego zniwelowania, przez co manipulator staje się sztywny – sterownik czyni wszystko, by manipulator nie ruszył się z pozycji zadanej. Jeżeli pozycja zadana zmienia się w czasie, to uzyskujemy dokładne śledzenie trajektorii zadanej. W tym drugim przypadku sterownik wykorzystuje czujniki momentów sił zamontowane w złączach, by umożliwić podatne zachowanie manipulatora. W tym przypadku do końcówki manipulatora dołączane są wirtualna sprężyna i tłumik połączone równolegle względem siebie. Wirtualna sprężyna rozciągana jest między pozycją aktualną końcówki i tą pożądaną. Zmniejszając sztywność sprężyny czynimy manipulator bardziej podatnym. Zwiększając ją czynimy manipulator sztywniejszym. Przy dużych sztywnościach manipulator będzie dążył do szybkiej redukcji uchybu pozycyjnego, więc potrzebne jest odpowiednie tłumienie, by się nadto nie rozpędził. Podatność manipulatora może dotyczyć tylko wybranych kierunków ruchu względem kartezjańskiego układu odniesienia.
Można też określić dodatkową siłę, niezależną od tej wywoływanej przez sztywność sprężyny. W ten sposób po osiągnięciu punktu docelowego ta siła będzie wywierana na otoczenie. Impedancyjny tryb sterowania jest szczególnie przydatny do oprogramowywania interakcji robota z człowiekiem. Oprócz opisanego sposobu programowania możliwe jest tworzenie programów metodą graficzną. Firma KUKA dostarcza Sunrise.Application Framework - oprogramowanie, za pomocą którego można tworzyć i edytować diagramy sekwencji czynności. Sekwencje te można testować w graficznym środowisku obrazującym wirtualne gniazdo obróbcze wraz z robotem oraz wykonywać bezpośrednio na sterowniku robota. Programy w postaci wspomnianych sekwencji składane są z bloków. Same bloki mogą reprezentować kod w języku Java albo inne sekwencje bloków, w ten sposób tworząc strukturę hierarchiczną. Każdy blok ma jedno wejście i może mieć wiele wyjść. Wyjścia bloków łączone są z wejściami innych bloków w ten sposób tworząc sekwencję. Bloki mogą być parametryzowane oraz tworzą 31
TEMAT NUMERU
DLACZEGO WARTO ZAINWESTOWAĆ W KOBOTA? MARCIN ŚLEZIAK, MENADŻER PRODUKTU, TFM ROBOTICS Sytuacja związana z pandemią COVID-19 sprawiła, że niezbyt popularne dotychczas rozwiązania zastępujące pracę człowieka w prostych procesach produkcyjnych, stają się coraz bardziej pożądane przez rynek. Przedsiębiorcy coraz częściej rozważają możliwość zastosowania automatyzacji w miejscach dotychczas zarezerwowanych dla człowieka – potencjalnie podatnego na nieoczekiwaną nieobecność na stanowisku pracy czy też narażonego na popełnienie błędu podczas wykonywania czynności monotonnych, którego konsekwencją jest konieczność natychmiastowych działań naprawczych lub, w gorszym wypadku, kosztowna reklamacja. „Zatrudnienie” robota współpracującego przy montażu, przenoszeniu drobnych elementów z miejsca na miejsce czy pakowaniu i paletyzacji jest interesujące również ze względu na możliwość pracy „ramię w ramię” z człowiekiem, bez konieczności stosowania w wielu przypadkach wygrodzeń lub płotków bezpieczeństwa.
wartości, które mogą być przekazywane miedzy blokami.
Universal Robots Firma Universal Robots opracowała graficzne środowisko programistyczne PolyScope do tworzenia programów robotów. Program powstaje
32
Koboty są także idealną alternatywną dla droższych robotów przemysłowych, których zastosowanie bywa w wielu przypadkach nieopłacalne ze względu na ich przewymiarowanie w stosunku do planowanych czynności. Ponadto „mniejszy brat” robota przemysłowego, ze względu na prostszy schemat programowania swojej pracy oraz funkcję ręcznego prowadzenia ramienia, staje się doskonałą bazą do nauki dla osób dopiero co wchodzących w świat automatyki i robotyki. Na zachętę należy wspomnieć o planowanej na 2021 r. uldze na robotyzację, która da przedsiębiorcom możliwość odliczenia dodatkowych 50% kosztów inwestycji w zeznaniu rocznym. Argument ten powinien pomóc podjąć decyzję wszystkim, którzy do tej pory inwestycję tego typu odkładali na przyszłość…
przez wybór z menu rozkazów oraz podanie ich argumentów. Pozycje mogą być określane za pomocą odczytu czujników położenia na robocie. Alternatywnie do programowania robotów UR można używać języka skryptowego. Ta metoda może również być wykorzystywana do ste-
rowania robotem z zewnętrznego komputera. Programowanie graficzne i skryptowe mogą być ze sobą mieszane. Sterowniki robotów UR wyposażone są w specjalizowany system bezpieczeństwa, który musi zostać skonfigurowany przed przystąpieniem do
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU tworzenia programu w trybie on-line oraz uruchomieniem tego programu na robocie. Rodzaj konfiguracji wynika z analizy ryzyka dla danego stanowiska i zadania wykonywanego przez robota. Ustawienia bezpieczeństwa nie mogą być zmieniane przez nieuprawnionych do tego operatorów. Wspomniana konfiguracja dotyczy ograniczeń narzuconych na: prędkość, pęd, siłę i moc. Określenie pędu i mocy bierze pod uwagę masę przemieszczanego obiektu. Ponadto określane są geometryczne strefy robocze. Można je definiować zarówno w przestrzeni konfiguracyjnej, wtedy dotyczą poszczególnych złączy lub w przestrzeni operacyjnej, wtedy dotyczą końcówki manipulatora. Strefy robocze mogą być podzielone na dwa rodzaje. W pierwszym rodzaju robot rozwija dopuszczalne prędkości, natomiast w drugim rodzaju pracuje ze zredukowanymi parametrami. Można też narzucić ograniczenia na orientację narzędzia. Ponieważ koboty współdziałają z ludźmi w trakcie wykonywania swego programu, człowiek może wywierać nacisk na robota w taki sposób, że zbliży go do granicy skonfigurowanej strefy lub naruszy ją. Jeżeli tak się stanie, to odczuje on stopniowo zwiększającą siłę reakcji pochodzącą od robota (freedrive mode). Niemniej jednak, jeżeli operator będzie stanowczy,
to spowoduje wypchnięcie ramienia poza zdefiniowaną strefę. Zdefiniowane strefy wizualizowane są na panelu programisty. Koboty UR mogą być sterowane pozycyjnie lub pozycyjno-siłowo. W tym drugim przypadku można określić albo kierunki, w których narzędzie powinno zachowywać się podatnie, albo wywierać określoną siłę lub moment siły.
Stäubli Firma Stäubli wychodzi ze słusznego założenia, że jednym z istotniejszych powodów instalowania robotów przemysłowych w fabrykach jest zwiększenie produktywności, a to jest osiągane dzięki dużej szybkości ruchów wykonywanych przez te urządzenia. Jeżeli wydajność ma nie ucierpieć, to koboty powinny mieć wszystkie cechy robotów przemysłowych, ale muszą ponadto być bezpieczne dla ludzi współdziałających z nimi. Dlatego koboty serii TX-2 firmy Stäubli są przede wszystkim robotami przemysłowymi, ale ich sterowniki CS-9 wyposażono w dodatkowy układ bezpieczeństwa. Sposób programowania tych kobotów nie odbiega od sposobu programowania robotów przemysłowych tej firmy. W tym celu stosowany jest język VAL-3. Aby jednak móc stosować te roboty jako koboty trzeba podać układowi bezpieczeństwa zestaw dodatkowych parametrów. Dotyczą one:
stref zabronionych dla ruchu ramienia, stref, w których robot powinien poruszać się ze zredukowaną prędkością, prędkości maksymalnej ruchu w strefach, strefy ochronnej wokół narzędzia oraz obiektu przemieszczanego, bo geometryczne strefy robocze dotyczą nie tylko manipulatora, ale również narzędzia, które jest na nim zamontowane, a także obiektu, który jest przenoszony. Ponadto kobot współdziała z czujnikami, np. skanerami laserowymi, dzięki którym wykrywa bliskość człowieka. Im człowiek znajduje się bliżej kobota, tym prędkość jego ruchu musi być mniejsza. W ten sposób uniknięto konieczności redukcji prędkości ruchu, a więc wydajności robota, gdy nie stanowi on zagrożenia dla człowieka. W przypadku bezpośredniej interakcji operatora z robotem ramie robota otulane jest skórą pneumatyczną. Zawiera ona czujniki ciśnienia. Kontakt skóry z człowiekiem skutkuje wzrostem ciśnienia wykrywanego przez układ bezpieczeństwa, co w konsekwencji powoduje zatrzymanie ruchu kobota. Produkowany jest też kobot HelMo będący złożeniem platformy mobilnej z manipulatorem TX-2. Ponieważ firma Stäubli jest znana z produkcji szybkozłącz, zastosowano je w tym robocie w celu dokowania kobota w gnieździe obróbczym. Przez to złącze ładowane są baterie oraz zbiornik
' 8 2 $
KOBOTY TO JEDEN Z NAJLEPIEJ ROZWIJAJĄCYCH SIĘ SEGMENTÓW W ROBOTYCE PRZEMYSŁOWEJ MARCIN PILIP, SPECJALISTA DS. SPRZEDAŻY I MARKETINGU SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ – PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP Wiele polskich firm wybiera rozwiązania oparte na robotach stworzonych do współpracy z człowiekiem z kilku względów. Przede wszystkim bardzo ważnym argumentem jest wysoka funkcjonalność robotów współpracujących, która bazuje na wysokim standardzie wyposażenia, np. bardzo precyzyjne czujniki siły i momentu na każdej osi robota. Funkcjonalność ta jest niezbędna do zapewnienia bezpiecznej pracy ramię w ramię z robotem. Technologia ta wykorzystywana jest w aplikacjach typu wkręcanie lub dokręcanie śrub z odpowiednim momentem siły. Kolejną zaletą robotów współpracujących jest wyposażenie w zintegrowane systemy kontrolno-pomiarowe. Ciekawym przykładem jest dwuramienny robot YUMI, który
12/2020
może być fabrycznie wyposażony w wysokiej jakości system wizyjny zintegrowany w ramieniu robota. Takie rozwiązanie pozwala na jednoczesny montaż detali oraz kontrolę jakości, co znacznie wpływa na funkcjonalność aplikacji oraz jej docelowe niewielkie wymiary. Współcześnie oferowane przez producentów robotów modele, stworzone do pracy z człowiekiem, mają bardzo proste oraz intuicyjne systemy programowania, co pozwala na szybką integrację systemu zrobotyzowanego w linii produkcyjnej oraz ewentualną adaptację robota do innych czynności w fabryce. Takie rozwiązanie doskonale sprawdza się w produkcji zmiennej i małoseryjnej.
33
TEMAT NUMERU
POPULARNOŚĆ ROBOTÓW WSPÓŁPRACUJĄCYCH NIE JEST PRZYPADKOWA MACIEJ ANTOSIUK. ELMARK AUTOMATYKA SP. Z O.O., INŻYNIER ROBOTYKI Jak wynika z danych Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR) w 2019 r. w Polsce zainstalowano 2642 roboty przemysłowe. Tym samym staliśmy się 14. rynkiem robotyki na świecie. Co ważne, z roku na rok rośnie udział robotów współpracujących (kobotów). Szacuje się, że w ostatnim roku aż kilkanaście procent z zainstalowanych w naszym kraju robotów przemysłowych to koboty. Popularność robotów współpracujących nie jest przypadkowa. Jest to rozwiązanie dedykowane do takich miejsc w zakładach przemysłowych, gdzie wymagane jest bezpieczeństwo pracy. Dzięki kilkunastu wbudowanym funkcjom bezpieczeństwa, koboty mogą w wielu przypadkach pracować ramię w ramię z człowiekiem. Szacuje się, że ok. 80% stanowisk nie wymaga dodatkowych wygrodzeń, które zajmowałyby miejsce w zakładzie produkcyjnym oraz generowałyby dodatkowe koszty.
pneumatyczny, a ponadto przekazywane są informacje umożliwiające współdziałanie z gniazdem. Aby zachować precyzję ruchów względem urządzeń znajdujących się w gnieździe, montowane są w nim dyski kalibracyjne. W ten sposób kobot HelMo może dokładnie się zlokalizować względem stref roboczych.
Fanuc Firma Fanuc wyposaża swoje koboty CR i CRX w zieloną miękką powłokę. Seria CR przypomina tradycyjne roboty przemysłowe, ale CRX ma już wyraźnie zredukowaną masę i bardziej obłe kształty. Tradycyjne roboty przemysłowe tej firmy ułatwiają tworzenie zabezpieczeń, ale koboty CR i CRX umożliwiają zatrzymanie ruchu w przypadku wykrycia kontaktu z przeszkodą oraz ruch wsteczny (retract after contact) wskutek popchnięcia ramienia przez człowieka. Czujnik sił i momentów sił zamontowany w podstawie robota służy do wykrywania kolizji ramienia z przedmiotami lub ludźmi pojawiającymi się w otoczeniu. Oprogramowanie Dual Check Safety (DCS) umożliwia określenie geometrycznych stref roboczych, poza które ramię robota wraz z narzędziem nie ma prawa wyjść. Z narzędziem związane są dodatkowe geometryczne strefy, które są uwzględniane przy zbliżaniu się 34
Co ważne, dzięki wbudowanemu interfejsowi graficznemu, takiemu jak środowisko Polyscope w przypadku kobotów Universal Robots, programowanie jest niezwykle intuicyjne i prostsze, aniżeli w większości robotów przemysłowych. Co więcej, roboty współpracujące są niezwykle elastycznym rozwiązaniem. Mogą być przeznaczone do paletyzacji, pakowania i przekładania produktów, obsługi maszyn, szlifowania, spawania, klejenia czy kontroli jakości. Dzięki odpowiednim narzędziom, jesteśmy w stanie zastąpić pracownika w prostych, powtarzalnych czynnościach. Większość inwestycji w robota współpracującego zwraca się w czasie 1,5 do 2 lat, przez co zakład produkcyjny z powodzeniem może zwiększyć swoją rentowność. Robot nie wymaga przerw w pracy i pracuje z taką samą wydajnością niezależnie od pory dnia.
do granic geometrycznych stref roboczych. Robot jest zatrzymywany, gdy strefa wokół narzędzia zbliży się do granicy strefy roboczej. Dzięki temu wzrasta bezpieczeństwo drogich narzędzi. Stosowane czujniki, jak skanery laserowe czy kurtyny świetlne umożliwiają tworzenie stref bezpieczeństwa dla człowieka. Gdy człowiek wchodzi w taką strefę kobot automatycznie zwalnia lub się zatrzymuje. Przekroczenie dopuszczalnego nacisku na robota również powoduje jego zatrzymanie (contact stop). Dotyczy to nie tylko fazy wykonania programu, ale również fazy programowania z wykorzystaniem robota (programowanie on-line). Jeżeli w trakcie wykonywania zadania, po zatrzymaniu wskutek zderzenia z człowiekiem, siła nacisku jest nadal wysoka, robot zareaguje tak, by tę siłę zmniejszyć (retreat after contact). Ta funkcja jest szczególnie istotna, gdy człowiek dostałby się między robota a inną maszynę lub ścianę. W ten sposób zapobiega się ewentualnemu zakleszczeniu człowieka między robotem a innym obiektem. Człowiek może też odepchnąć robota – wtedy ramię zachowa się podatnie. Jeżeli w trakcie wykonania zadania powinien wystąpić kontakt między narzędziem i otoczeniem, to wspomniane funkcje bezpieczeństwa powinny zostać wyłączone w odpowiednim fragmencie programu.
YASKAWA Firma YASKAWA oferuje koboty Motoman serii HC (Human Collaborative). Operatorzy kobota mają przypisane uprawnienia, poczynając od podstawowych umożliwiających uruchomienie i zatrzymanie robota, do bardzo szerokich, umożliwiających konfigurację parametrów bezpieczeństwa. W ten sposób operatorzy o różnych kompetencjach mają inne uprawnienia, co zwiększa bezpieczeństwo instalacji i ludzi. W każdym złączu manipulatora zamontowano czujniki momentów sił. Czujniki te używane są nie tylko do wykrywania sił oddziaływania manipulatora z otoczeniem, ale również do mierzenia drgań pochodzących od przekładni. Na tej podstawie sterownik określa stopień ich zużycia. Lekka konstrukcja, pozbawiona ostrych krawędzi oraz ograniczenia narzucone na wywierane siły i rozwijaną moc umożliwiają bezpieczną współpracę człowieka z tymi robotami. Czujniki momentów sił wykorzystywane są zarówno w fazie programowania (uczenie), jak i w fazie wykonywania programu. Ograniczenia są narzucone zarówno na momenty sił rozwijane w poszczególnych złączach jak i na oddziaływania między narzędziem a otoczeniem. Sterownik robota na podstawie odczytów z czujników momentów sił jest w stanie wykryć sytuację zaklinowania opeAUTOMATYKA
TEMAT NUMERU ratora pomiędzy robotem a innym obiektem. Wtedy cofa się, by operator mógł się uwolnić. Robot wykrywa zderzenia z otoczeniem i wyłącza się wtedy automatycznie. Moşe teş stać się podatny. Wtedy przykładanie siły przez operatora powoduje, şe robot odchodzi od zaprogramowanej trajektorii. Zanik siły powoduje powrót do zadanej trajektorii. W sterowniki kobotów wbudowany jest moduł Functional Safety Unit, który umoşliwia ograniczenie ruchu w złączach, definicję stref roboczych, ograniczenie prędkości ruchu, wywieranej siły lub rozwijanej mocy. W połączeniu ze skanerami laserowymi moşliwe jest wyznaczenie stref, bezpieczeństwa. Jeşeli człowiek wkracza do takich stref automatycznie redukowana jest prędkość ruchu manipulatora.
Omron/Techman Robot
nia złącz ramienia. Pozycje moşna teş wprowadzać numerycznie. Dodatkowo moşna określać parametry związane z bezpieczeństwem ruchów, takie jak geometryczne strefy robocze, ograniczenia narzucone na prędkość ruchu oraz dopuszczalne siły, które mogą być wywierane na ramię robota. Programista wskazując części ciała człowieka, które mogą się pojawić w poblişu robota, uzyska od programatora podpowiedź dotyczącą odpowiednich wartości tych parametrów.
Hanwha Precision Machinery Firma Corobotics dystrybuuje koboty HCR koreańskiej firmy Hanwha Precision Machinery. Są one przeznaczone do działania w poblişu ludzi. Przekroczenie strefy bezpieczeństwa przez człowieka lub jego zetknięcie się z robotem powoduje natychmiastowe zatrzymanie robota. W celu zwiększenia bezpieczeństwa moşliwa jest redukcja prędkości ruchów robota oraz określenie maksymalnej siły, którą końcówka moşe wywierać na otoczenie. Do tworzenia programów kobotów HCR słuşy oprogramowanie Rodi. Program tworzony jest przez umieszczanie ikon reprezentujących podstawowe czynności na osi czasu. Zrealizowano tu odmianę programowania ikonicznego. Biblioteka ikoniczna zawiera teş podprogramy realizujące standardowe złoşone czynności produkcyjne. Manualne przestawianie ramienia przez operatora umoşliwia uzupełnienie programu o pozycje krytyczne dla jego precyzyjnego wykonania. Panel programowania umoş-
' 8 '$*2
Tajwańśka firma Techman Robot oraz japońska firma Omron wprowadziły na rynek koboty Techman TM. Mogą one być posadowione na bazie mobilnej. Ponadto mają kamerę zintegrowaną z nadgarst-
kiem, co umoşliwia uşycie jej w konfiguracji EIH (eye-in-hand). Kamera wyszukuje znaczniki, względem których wykonywane są ruchy robocze. Przykładowo: gdy znacznik umieszczony jest na palecie, przesunięcie palety nie wpływa na poprawne wykonanie zadania paletyzacji. Do programowania tych kobotów wykorzystuje się interfejs graficzny TMflow. Umoşliwia on tworzenie w sposób graficzny sieci działań reprezentujących programy robota. Wpierw tworzy się sieć działań z bloków operacyjnych i warunkowych. Bloki operacyjne wybiera się z menu. Ich wielość wynika z róşnorodności czynności, które robot moşe wykonać. Następnie klikając na te bloki wprowadza się ich parametry, np. typ ruchu i rodzaj poşądanej interpolacji. W trakcie programowania moşe być wykorzystywany robot – pozycje, przez które powinna przejść końcówka, operator ustala ustawiając ręcznie ramię, tak aby końcówka przyjęła odpowiednie połoşenie i orientację. Te pozycje wprowadzane są do programu dzięki odczytom czujników połoşe-
12/2020
35
TEMAT NUMERU
W JAKICH APLIKACJACH KOBOT BĘDZIE DOBRYM WYBOREM? MATEUSZ AMROZIŃSKI, SENIOR TECHNICAL SPECIALIST, FANUC POLSKA Przemysł stoi w obliczu bardzo sprzyjających warunków do automatyzacji i robotyzacji procesów wytwórczych, jednak, aby inwestycja przyniosła oczekiwane rezultaty niezbędna jest analiza indywidualnych potrzeb produkcji. Ważnym zadaniem osób decyzyjnych jest identyfikacja największych ograniczeń, które robotyzacja może rozwiązać. Dotarcie do źródeł problemów i ich precyzyjne opisanie za pomocą liczb, to pierwszy krok do odkrycia optymalnego sposobu działania. Kolejny krok to dobór technologii. W sytuacjach, gdy kontakt człowieka z robotem jest wymagany najlepszym rozwiązaniem będzie kobot. Gdy proces może być realizowany bez potrzeby bliskiej obecności człowieka bądź wręcz wyklucza jego obecność w miejscu realizacji procesu, bardziej wydajnym i ekonomicznym rozwiązaniem będzie klasyczny robot przemysłowy. Planując wdrożenie kobota należy szczegółowo przeanalizować aspekt bezpieczeństwa. Będzie to dobry wybór w sytuacji, gdy zarówno czas cyklu, jak i rodzaj użytego narzędzia pozwoli zastosować kobota zgodnie z wytycznymi zawartymi w normie ISO oraz standardzie technicznym TS 15066, na który powołuje się norma. Koboty sprawdzą się w aplikacjach, gdzie występuje ciągła interakcja na linii operator-kobot (np. wspólne realizowanie jednego zadania) lub układ stanowiska nie pozwala na zastosowanie wygrodzenia, niezbędnego w przypadku instalacji tradycyjnego robota.
liwia graficzne zobrazowanie efektów zaprogramowanego ruchu robota w celu sprawdzenia jego poprawności. W szczególności graficznie przedstawia zaprogramowane geometryczne strefy robocze, z których nie wolno kobotowi wychodzić.
Na jakich cechach koncentrują się klienci kupujący koboty? Jest kilka takich aspektów. Jednym z ważniejszych jest możliwość szybkiego relokowania robota (brak fizycznego wygrodzenia ułatwia proces przemieszczania i adoptowania robota). Klienci często zwracają uwagę na możliwość łatwego i szybkiego programowania robota, m.in. przez użycie funkcji prowadzenia robota za ramię. Są to aspekty istotne i często brane pod uwagę. Jednak warto wiedzieć, że są jeszcze inne, które niestety bywają pomijane. Warto pamiętać o kwestii TCO (całkowity koszt posiadania) związanej z żywotnością robota i jego niezawodnością. Wielu inwestorów nie analizuje szczegółowo danych, które odpowiadają na pytanie, jak niezawodny będzie dany sprzęt i jaki wkład finansowy będzie potrzebny, aby utrzymać go w pełnej sprawności. Warto pamiętać również o aspekcie bezpieczeństwa. Tylko naprawdę rzetelna analiza ryzyka jest w stanie wykazać, czy kobot na danym stanowisku – w zderzeniu z wymaganym czasem cyklu – będzie wyborem optymalnym. Planując zakup robota współpracującego warto wykonać rzetelny audyt techniczny linii produkcyjnej. Z pewnością pomoże on zyskać pewność, że właśnie taki typ robota najlepiej odpowiada potrzebom produkcji oraz, że w przypadku jego wdrożenia nie wystąpią żadne przeciwności, uniemożliwiające pełne wykorzystanie funkcji kolaboracyjnych robota. Skuteczna robotyzacja to taka, która w 100% realizuje aktualne i przyszłe potrzeby producenta, umożliwiając nieustanny rozwój produkcji.
Kassow Robots Duńska firma Kassow Robots wprowadziła w swych sterownikach możliwość redukowania prędkości ruchów wykonywanych przez zaprogramowanego wcześniej robota. Redukcja prędkości wyrażana jest w procen-
tach. Ta możliwość jest szczególnie przydatna przy uruchamianiu programu. Ponadto można kobotowi zdefiniować programowo geometryczne strefy robocze. Zbliżając się do granicy strefy roboczej robot stopniowo redukuje prędkość do dopuszczalnej w danej strefie.
Prace badawcze dotyczące kobotów Pod koniec lat 80. XX w. rozpoczęto badania mające na celu opracowanie robotów usługowych. Badania te są prowadzone do dnia dzisiejszego, bo nadal nie udało się skutecznie zrobotyzować większości prac usługowych. Już na wczesnym etapie tych badań spostrzeżono, że technologie opracowywane dla potrzeb realizacji zadań usługowych mogą być wykorzystane w przemyśle. W ten sposób koboty stały się efektem ubocznym badań prowadzących do opracowania robotów usługowych. Obecnie badania prowadzone nad robotami usługowymi i kobotami się wzajem36
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
ELASTYCZNOŚĆ JEST SIŠĄ KOBOTÓW KRZYSZTOF HAJZYK, CHANNEL DEVELOPMENT MANAGER, UNIVERSAL ROBOTS
' 8 '$*2 2 3
" !
Roboty współpracujące mogą pracować całą dobę bez przerwy, realizując zaprogramowane zadanie. Proces jest powtarzany z maksymalną, bezpieczną prędkością i dokładnością (powtarzalność ruchu ramienia kobota na przykładzie robotów Universal Robots wynosi 0,03–0,05 mm). Robotyzacja to takşe moşliwość przyspieszenia lub zoptymalizowania cyku produkcyjnego, obnişenia kosztów i poziomu strat materiałowych. Istotne jest takşe to, şe koboty moşna w stosunkowo prosty sposób przesuwać i przezbrajać do nowych procesów. Dzięki łatwości programowania, elastyczności i małym wymiarom, pomogą one zwiększyć efektywność tego procesu, na którym najbardziej zaleşy organizacji w danym okresie. Jednego dnia kobot moşe np. obsługi-
nie przenikają, głównie dlatego, şe korzystają z tych samych technologii wspomagających. Istotnym elementem są badania dotyczące percepcji, a w szczególności rozpoznawania obrazów, umoşliwiające przewidywanie intencji ludzi współpracujących z kobotem, oraz planowania bezpiecznych ruchów w trakcie realizacji zadania. Zaobserwowano, şe przy wykonywaniu zadania, im większy wymagany jest stopień interakcji robota z człowiekiem, tym wyşszy musi być stopień wzajemnego zrozumienia intencji, co zwiększa potrzeby percepcyjne i komunikacyjne robota. Innym aspektem tych badań jest uczenie przez demonstrację. Obecnie roboty w przemyśle wymagają, by wykwalifikowany operator-programista określił sekwencję ruchów, które ma odtwarzać robot. Oczywiście sekwencja ta moşe ulegać zmianom wskutek wzięcia pod uwagę odczytów z czujników, np. siły. Niemniej jednak nie przypomina to sposobu uczenia czeladnika przez mistrza. Chcielibyśmy, by robot obserwując człowieka był w stanie nauczyć się wykonywać zadanie. W tym celu mogą być wykorzystywane interfejsy wielomodalne, a więc korzystające z kamer, mikrofonów, czujników sił i dotyku etc. W przemyśle podstawową formą programowania przez demonstrację jest uczenie kinestetyczne, gdzie kobot dzięki swym czujnikom sił i en12/2020
wać wtryskarkę, następnego montować elementy, a kolejnego pakować gotowe produkty. Koboty mogą być wdroşone do pracy praktycznie z dnia na dzień, wesprzeć kluczowe procesy i zapewnić ciągłość produkcji, takşe w obliczu konieczności zachowania dystansu społecznego lub przestrzegania restrykcyjnych norm higienicznych. Roboty współpracujące mogą pracować zarówno w trudnych warunkach, np. przy szkodliwych substancjach, jak i w pomieszczeniach sterylnych – co jest istotnym aspektem doboru w przypadku wdroşeń w laboratoriach. Dodatkowym atutem jest moşliwość zamontowania robota współpracującego na stole lub mobilnym stanowisku.
koderom zainstalowanym na wałach silników wykrywa ruchy człowieka i dzięki temu uczy się je powtarzać. Ta prosta forma programowania przez demonstrację teş jest przedmiotem zainteresowań badawczych. Ich przedmiotem jest przede wszystkim filtracja ruchów niepoşądanych, np. wynikających ze zmęczenia operatora lub znacznej masy robota. Propozycją rozwiązania tego problemu jest statystyczna obróbka danych uzyskanych z wielu demonstracji. Stosuje się równieş uczenie przez wzmacnianie do instruowania robota, jak wykonywać wybrane czynności. Niestety tą metodą trudno jest przekazać robotowi informację o sztywności, z jaką powinien realizować zadanie.
Aby zaradzić temu problemowi, przykładowo rejestruje się sygnały EMG odczytywane z powierzchni skóry ręki operatora. Istotnym kierunkiem badawczym jest zrozumienie intencji człowieka na podstawie pomiaru sił pochodzących z interakcji między człowiekiem a robotem. Najprostszą reakcją jest podatne zachowanie robota. Złoşone reakcje wymagają ustalenia punktu przyłoşenia siły, a to wymaga zastosowania odpowiednich czujników, np. sztucznej skóry na powierzchni ramienia. Siła teş moşe być przykładana do przemieszczanego obiektu, co komplikuje problem. Podstawową trudnością jest rozróşnienie intencjonalnego kontaktu od przypadkowego. 37
TEMAT NUMERU
Pożądane jest, by robot, rozumiejąc intencje człowieka, tak się poruszał, by siła, którą ten człowiek przykłada do wspólnego transportu obiektu, była jak najmniejsza. W tej sytuacji pomiary siły uzupełnione informacją o kierunku ruchu umożliwiają predykcję kierunku ruchu i taką regulację przyłożonej siły, by zminimalizować wysiłek człowieka. Badania te wiążą się z zagadnieniami ergonomii. Chodzi nie tylko o zmniejszenie wysiłku człowieka, ale również o uchronienie przed przyjmowania niekomfortowych pozycji. Instytucje naukowe pracują również nad innymi sposobami programowania kobotów. Wiele z nich dąży do definiowania sposobu reali-
zacji zadania jako sekwencji realizacji umiejętności (skills). Owe umiejętności traktowane są jako sparametryzowane zachowania robota przekształcające zastany stan środowiska w pożądany. Często wymaga się, aby przed rozpoczęciem realizacji takiego zachowania spełnione były określone warunki początkowe. Po wykonaniu zachowania sprawdzane są warunki końcowe, by upewnić się, że osiągnięto pożądany efekt. Parametryzacja najczęściej dotyczy obiektów oraz pozycji i trajektorii, które mają być wykorzystane przez umiejętność. Ułatwieniem w nauczeniu się wykonywania zadania mogą być dodatkowe komentarze słowne oraz gesty, a niekiedy mimika twarzy. Rozróżnia
się gesty statyczne i dynamiczne. W pierwszym przypadku gest musi być utrzymany przez odpowiedni czas, natomiast w drugim przypadku analizuje się sekwencję obrazów uzyskaną w określonym czasie, a następnie modeluje się ją za pomocą ukrytych modeli Markova, sieci neuronowych etc. Podstawowym problemem jest to, że różni ludzie wykonują gesty w różny sposób. Ponadto należy zwrócić uwagę, że większość manipulatorów i chwytaków ma inną strukturę kinematyczną niż ramiona i dłonie człowieka. W konsekwencji nie da się manipulatorem po prostu odtworzyć zaobserwowanych ruchów człowieka, co notabene nie jest łatwe samo w sobie. Potrzebna jest tu transformacja między przestrzeniami o różnej wymiarowości. Badania nad komunikacją człowieka z robotem nakierowane są na rozpoznawanie języka naturalnego, ale dla ułatwienia sobie zadania, najczęściej koncentrują się na podzbiorach takiego języka. W trakcie demonstracji, a później wykonania zadania, kobot dzięki mikrofonom jest w stanie uzyskiwać od człowieka podpowiedzi, które może wykorzystywać do bieżącego wykonania czynności lub doskonalenia wykonania w przyszłości. Do rozpoznawania mowy stosuje się albo publicznie dostępne oprogramowanie udostępniane przez takie firmy jak Microsoft lub Google albo
SUKCESEM JEST KOMPLEKSOWE ROZWIĄZANIE RAFAŁ BUDNIOK, CEO, BEBOQ ROBOTICS Roboty kolaboracyjne mogą być pierwszym krokiem w robotyzację jako taką. Dzięki szybkim przezbrojeniom i łatwemu tworzeniu nowych programów znakomicie sprawdzają się w produkcji High Mix – Low Volume. Dodatkową zaletą jest to, że stanowiska kobotów wdrażane są bardzo szybko. Firmy zaczynają czerpać korzyści z robotyzacji, np. już po dwóch miesiącach od powiedzenia „tak”, a zwrot z tej inwestycji osiągają po 12–18 miesiącach. Uruchomienie robotów kolaboracyjnych jest dobrą opcją na automatyzację w miejscach, gdzie do tej pory niemożliwe było uruchomienie robotów przemysłowych, głównie ze względu na bezpieczeństwo (np. w ograniczonych przestrzeniach czy w miejscach, gdzie konieczna jest interakcja z ludźmi) lub gdy stanowiska na robotach przemysłowych były zbyt drogie w stosunku do potrzebnej wydajności. Poszukujący często za bardzo koncentrują się na cenie samego kobota (zestaw w pudełku: ramię, kom-
38
puter i tablet) i na rozwiązywaniu skomplikowanych problemów. W beboq robotics naszą misją jest dostarczenie kompleksowego rozwiązania i zakończone sukcesem dla klienta wdrożenie technologii – dlatego też zachęcamy do spojrzenia na zakup robota przez pryzmat funkcjonalności i kompletności całego stanowiska, tj. robot, narzędzia, osprzęt, dodatkowe systemy, integracja z maszyną, certyfikacja CE, pełna opieka posprzedażowa i oczekiwana wydajność. Sugerujemy, by zaczynać od rozwiązywania problemów, które pozwolą klientowi zauważyć różnice od razu – np. pracownikom „zdjąć z pleców” 15 ton na zmianę, a pracodawcy obniżyć koszty. Sami operatorzy z łatwością uczą się obsługi nowej technologii i dostrzegają dla niej zastosowania w kolejnych miejscach. To przynosi sukces.
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
KOBOTY SPRAWDZAJĄ SIĘ W PRZEMYŚLE I LABORATORIACH BADAWCZYCH VIKRAM KUMAR, GENERAL MANAGER W REGIONIE EMEA, ONROBOT
' 8 2 3
" ! . " !
Według danych Międzynarodowej Federacji Robotyki, w ubiegłym roku koboty stanowiły blisko 5% rynku robotów przemysłowych, osiągając rekordowy poziom sprzedaży – 18 049 jednostek. Te liczby potwierdzają, że coraz więcej firm dostrzega zalety aplikacji maszyn współpracujących. Jednym z kluczowych argumentów przemawiających za kobotami jest krótki czas wdrożenia i uruchomienia produkcji oraz możliwość wykorzystania kobota wyposażonego w odpowiednie narzędzia EoAT do różnych procesów w jednym zakładzie. Te dwa aspekty mają pozytywny wpływ na zwrot z inwestycji – firma może szybko zwiększyć efektywność i wielkość produkcji, jakość produk-
oprogramowanie specjalnie tworzone pod konkretne zastosowanie. Tu podstawowym problemem jest inna wymowa głosek przez różne osoby oraz szum i hałas pochodzące z tła, a w fabrykach natężenie tych dźwięków bywa wysokie. Niestety dla obecnych algorytmów sztucznej inteligencji nadal bezbłędne rozpoznawanie subtelnych gestów i mowy naturalnej są trudne do osiągnięcia. Dlatego często zastępczo stosuje się specjalizowane graficzne interfejsy użytkownika. Prowadzone są też badania nad uczeniem nienadzorowanym. Przykładowo firma Google zainstalowała czternaście robotów wyposażonych w serwomechanizmy wizyjne wykorzystujące pojedyncze kamery. Chwytania uczyła się głęboka konwolucyjna sieć neuronowa. Roboty wyciągały 12/2020
tów, obniżyć koszty i zredukować liczbę odpadów. Koboty mogą także pracować w działach badań i rozwoju, optymalizując procesy i zwiększając dokładność. Świetnym przykładem jest wdrożenie rozwiązań OnRobot w centrum badawczym L’Oréal. Przejście do nowych rozwiązań kobotycznych przebiegało stopniowo i było bardzo dobrze przyjęte przez wszystkich pracowników. W przeciwieństwie do tradycyjnych robotów, koboty uzupełniają pracę ludzi, odciążają pracowników od monotonnych zadań i pozwalają im na zaangażowanie się w obszary o większej wartości.
z pojemników losowo wrzucone tam przedmioty. To czy udało się przedmiot poprawnie złapać oceniały na podstawie obrazu z kamery. Wiedzę o sposobach łapania przedmiotów roboty współdzieliły. Po 800 tysiącach prób wykonanych przez te roboty skuteczność chwytania stała się wysoka. Niestety rezultat tego uczenia sterowanego danymi może być wykorzystany jedynie przez roboty tego samego typu, wykonujące podobne zadanie.
Podsumowanie W zasadzie wszystkie firmy oferujące koboty wprowadziły jakąś formę redukcji prędkości ich działania związaną ze strefami roboczymi i bezpieczeństwa. Należy zwrócić uwagę, że obecnie nawet w standardowych
robotach przemysłowych można określać geometryczne strefy robocze, gdzie w pobliżu ich granic albo robot jest zatrzymywany albo redukowana jest jego prędkość. Tak jest nawet w tanich robotach przemysłowych, np. Robolink. We wszystkich przypadkach dąży się do redukcji masy kobota oraz takiego ukształtowania jego członów, by ewentualne zderzenie z człowiekiem powodowało jak najmniejsze urazy. Koboty mają możliwość pomiaru sił wywieranych na ramię, a to jest przede wszystkim wykorzystane do zatrzymania ruchu, a niekiedy do zachowania podatnego. W niektórych kobotach w przypadku kontaktu z człowiekiem, jeżeli siła nacisku nie ulega zmniejszeniu, kobot wycofuje się, by zapobiec ewentualnemu zakleszczeniu części ciała operatora. Koboty zostały zaprojektowane tak, aby spełniały wszelkie wymogi bezpieczeństwa. Niestety nie gwarantuje to zachowania bezpieczeństwa w gnieździe, w którym zamontowany jest kobot. Aby gniazdo było bezpieczne jako całość, potrzebne są właściwe ustawienie urządzeń w gnieździe, szczegółowa analiza wykonywanego zadania, biorąca pod uwagę kształt przemieszczanych narzędzi i przedmiotów, oraz odpowiednie wykorzystanie możliwości, które daje język programowania. Koboty warto stosować tylko tam, gdzie współdziałanie z człowiekiem jest konieczne. Tam wszędzie, gdzie nie jest to potrzebne, lepiej jest stosować roboty przemysłowe z tradycyjnymi 39
TEMAT NUMERU
KOBOT TO TRAFIONA INWESTYCJA DO KONKRETNYCH ZASTOSOWAĹƒ Ĺ UKASZ SZCZEPKOWSKI, REGIONAL SALES MANAGER, KUKA POLSKA Precyzja, elastyczność i bezpieczeĹ„stwo to trzy kluczowe aspekty, ktĂłre sprawiajÄ…, Ĺźe koboty sÄ… coraz częściej implementowane w zakĹ‚adach produkcyjnych. Dedykowane do konkretnych aplikacji, znajdujÄ… zastosowanie jako doskonaĹ‚e uzupeĹ‚nienie linii produkcyjnych. NiewÄ…tpliwie zaletÄ… robotĂłw współpracujÄ…cych jest moĹźliwość precyzyjnego ustawienia wartoĹ›ci siĹ‚ i momentĂłw przy zachowaniu staĹ‚ych parametrĂłw. Z kobotĂłw korzystajÄ… zarĂłwno mniejsze, jak i w peĹ‚ni zrobotyzowane zakĹ‚ady produkcyjne. Podobnie jak w przypadku robotĂłw przemysĹ‚owych, wdroĹźenie kobotĂłw pozwala na zautomatyzowanie części zadaĹ„ produkcyjnych, a co za tym idzie, uzyskanie wiÄ™kszej wydajno-
zabezpieczeniami mechanicznymi lub kurtynami świetlnymi. Klasyczne roboty przemysłowe zostały zaprojektowane tak, by ich ruch był maksymalnie szybki, co skraca czasy cykli produkcyjnych, a więc maksymalizuje produktywność. Koboty szczególnie nadają się do zastosowań w średnio- i niskoseryjnej produkcji, gdzie część operacji musi być wykonywana przez ludzi. Natomiast klasyczne roboty przemysłowe szczególnie dobrze nadają się do zastosowań w produkcji wielkoseryjnej i średnioseryjnej, gdzie udział ludzi nie jest poşądany. Obserwując rozszerzanie asortymentu robotów przemysłowych ofe-
40
ści i jakości pracy. Koboty z powodzeniem przejmują powtarzalne zadania wymagające doskonałej precyzji. Kolejna waşna kwestia do bezpieczeństwo pracy. W przypadku robotów współpracujących dostępnych w ofercie KUKA, realizacja funkcji bezpiecznych opiera się na dwukanałowym obwodzie bezpieczeństwa czujników siły i momentów w kaşdej osi. Taki system gwarantuje maksymalny poziom bezpieczeństwa. Podsumowując, kobot to trafiona inwestycja w przypadku zakładów przemysłowych, którym zaleşy na automatyzacji wybranych zadań z zachowaniem najwyşszej efektywności.
rowanych przez poszczególne firmy widać wyraźny trend do poszerzania oferty o koboty, przy czym za takie uznaje się te roboty, które umoşliwiają bezpieczną koegzystencję człowieka i robota w tej samej przestrzeni roboczej. W zasadzie koboty umoşliwiają albo rozdzielne działanie człowieka i kobota w tej samej przestrzeni roboczej albo wspólne operowanie na tym samym obiekcie. Bardziej zaawansowane formy współdziałania są jeszcze domeną laboratoriów badawczych. Niemniej jednak, odnotowując szybki rozwój kobotów, naleşy się spodziewać, şe i te formy
współdziałania wkrótce zostaną dodane do oferowanych kobotów. Jest to w duşej mierze uzaleşnione od pokonania ograniczeń obecnej sztucznej inteligencji w obliczu wymagającego środowiska przemysłowego. Ponadto naleşy takşe wziąć pod uwagę, jakie to rodzi trudności dla ciał standaryzujących zajmujących się bezpieczeństwem urządzeń.
, P G # [% # N
5 & # % $% &
5 & # 5 $5 5 1 - # %
$% & & , # H
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
Skamer-ACM – integratorem robotów Kassow Robots Firma Skamer-ACM oferuje & # # Y
& %8 . H H Y ! #
" ! 8
' 8 2 $ _ ! # " !
W
ostatnich latach obserwujemy dynamiczny wzrost liczby robotów w przemyśle. Z jednej strony jest to związane z poprawą efektywności energetycznej i zwiększeniem wydajności, a z drugiej z rynkiem pracy, na którym coraz trudniej o pracowników. Roboty stają się nieodzownym elementem systemów sterowania. Podąşając za trendami, firma Skamer-ACM rozszerzyła swoją ofertę o roboty. Jest wieloletnim partnerem firmy ABB i współpracuje z nią jako integrator robotów przemysłowych. Do kluczowych rynków, na których roboty przemysłowe znajdują zastosowanie naleşy automotive, przemysł tworzyw sztucznych, produkcja metali, odlewnictwo, przemysł elektroniczny, maszynowy, farmaceutyczny, a takşe spoşywczy. Uwzględniając zapotrzebowanie lokalnego rynku, głównie MŚP, firma Skamer-ACM włączyła w tym roku do swojej oferty 7-osiowe koboty Kassow Robots, uzyskując tytuł partnera i integratora. Technologia oparta jest na nowatorskim projekcie zarówno sterownika robota i interfejsu 12/2020
uşytkownika, jak i mechaniki ramienia. Kassow Robots produkuje wyłącznie 7-osiowe koboty o mocnych napędach: z prędkością ruchu do 225°/s we wszystkich przegubach, udźwigiem 5 kg, 10 kg i 18 kg oraz zasięgiem 850 mm, 1000 mm, 1200 mm, 1400 mm i 1800 mm. To odpowiedź technologiczna na wyzwania codziennej pracy przedsiębiorstw.
Kilka faktĂłw o Kassow Robots Koboty Kassow Robots majÄ… siedem stopni swobody (DoF). WykonujÄ… manewry maksymalnie zbliĹźone do ruchu ludz-
ludzkie ramię. Pozwala to ustawić go w wąskich przestrzeniach między innymi urządzeniami i pracować z pozycji odsuniętej na bok od pola roboczego. Dodatkowy ruch kobota na trzecim przegubie umoşliwia zachowanie ścieşki narzędzia (end efectora). Zwiększa to liczbę moşliwych aplikacji: • rozprowadzanie farby, kleju czy inna obróbka powierzchni, • docieranie do trudno dostępnych zakamarków, • bezpieczne przenoszenie delikatnych przedmiotów, • bezpieczne przenoszenie przedmiotów, których orientacja w przestrzeni nie moşe ulec zmianie w trakcie ruchu.
Kompleksowa oferta
kiego ramienia. Roboty umoşliwiają przesuwanie obiektu w linii prostej od punktu A do punktu B, przy zachowaniu wektora narzędzia/obiektu podczas ruchu. Mieszczą się na niewielkich przestrzeniach, takşe między maszynami, a ich zaletą jest intuicyjne programowanie. Kobot 7-osiowy dociera do obszaru roboczego zza rogu tak, jak robiłoby to P R O M O C J A
Aktualna oferta firmy Skamer-ACM obejmuje m.in. takie obszary, jak pomiary i automatyka przemysłowa; robotyka; pomiary punktu rosy, wilgotności względnej i zawartości tlenu; systemy monitoringu energii; odnawialne źródła energii; audyty; ekspertyzy specjalistyczne; opracowanie instrukcji eksploatacji urządzeń energetycznych itp.
SKAMER-ACM Sp. z o.o % 8 " BA <<=9;; ) #
8 9> A< B< >;; 8 9> A< B< >;9 ###8 & 8
41
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Przemysłowe komputery IPC Komputery IPC (Industrial PC), Y Q # Q Y % O Y & %
& # ! % Q % #
# # % 1 & # 18
- HQ & &
% # HY Q & % # # H G 5 & % %
&! & % # & 5., & %
( % Y H # # H H # # H # #
# 18
W
spółczesne komputery przemysłowe coraz częściej stanowią element, który steruje teş większą infrastrukturą czujników i urządzeń podłączonych do linii produkcyjnej. Dzięki temu znacznie łatwiej zautomatyzować procesy produkcyjne wymagające pracy w reşimie czasu rzeczywistego, prowadzić na bieşąco zaawansowane analizy procesów produkcyjnych i w inteligentny, zautomatyzowany sposób podejmować decyzje co do optymalizacji produkcji i na bieşąco dostosowywać je do aktualnych zamówień. Tak szerokich, uniwersalnych moşliwości nie dają sterowniki PLC. Z komputerów przemysłowych korzystają teş coraz częściej firmy, którym daleko do typowego przemysłu czy produkcji. Komputery IPC znajdziemy m.in. w bankomatach, kasach fiskalnych, systemach inteligentnego transportu, w aparaturze medycznej, sprzęcie wojskowym, a takşe na lotniskach i dworcach kolejowych, gdzie odpowiadają za wyświetlanie informacji dla podróşnych. Na obecnie obserwowane, coraz większe zainteresowanie komputerami przemysłowymi wpływa teş dynamiczny rozwój Internetu Rzeczy i Przemysłu 4.0, w których to obszarach komputer IPC jest nieodzownym elementem systemu. Przyjrzyjmy się zatem, czym róşnią się komputery klasy Industrial PC od typowych notebooków, serwerów i pecetów, z których korzystamy na co dzień.
Konstrukcja odporna na trudne, przemysłowe warunki pracy Podstawową róşnicą między komputerem przemysłowym, a zwykłym pecetem jest odporność na trudne, prze42
mysłowe warunki pracy. Wydawałoby się, şe jeśli komputer został zbudowany przy uşyciu sprawdzonych komponentów (np. zgodnych z wojskową, amerykańską normą MIL-STD-810) wyprodukowanych przez renomowane firmy i nie popełniono przy jego budowie istotnych błędów konstrukcyjnych, to powinien być wyjątkowo niezawodny i z powodzeniem moşe być stosowany w przemyśle. Niestety, nie jest to prawda, co jest efektem zupełnie innych warunków pracy, na jakie naraşone są komputery przemysłowe. Aby komputer przemysłowy mógł skutecznie spełniać swoje funkcje, musi być dostosowany do trudnych warunków panujących w fabrykach, na halach produkcyjnych, czy w halach magazynowych. W tych miejscach często występuje zwiększone zapylenie. Pracujące maszyny mogą powodować drgania i wibracje – groźne dla standardowych komputerów. W nieogrzewanych pomieszczeniach moşe występować ujemna temperatura, a w miejscach z gorszą wentylacją temperatura moşe przekraczać standardowe wartości. Maszyna taka musi wytrzymywać równieş zakłócenia elektromagnetyczne oraz skoki napięć, powodowane włączaniem i wyłączaniem obrabiarek. Co więcej, komputery przemysłowe pracujące np. w kopalniach węgla kamiennego, muszą spełniać rygorystyczne normy bezpieczeństwa i wymagania europejskiej dyrektywy ATEX dotyczącej konstruowania urządzeń pracujących w strefach zagroşonych wybuchem. To dlatego komputery przemysłowe muszą być projektowane w specjalny sposób. Przede wszystkim wykorzystuje się do ich budowy AUTOMATYKA
PRZEGLÄ„D SPRZĘTU I APARATURY STOPNIE OCHRONY PRZED OBCYMI CIAĹ AMI STAĹ YMI: Pierwsza cyfra kodu IP xx 0 1 2 3 4
Krótki opis stopnia ochrony Bez ochrony Ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 50 mm i większej Ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 12,5 mm i większej Ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 2,5 mm i większej Ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 1,0 mm i większej
5
Ochrona przed pyłem
6
Ochrona pyłoszczelna
Określenie
Próbnik przedmiotowy, kula o średnicy 50 mm, nie moşe wchodzić całkowicie (cała średnica próbnika nie moşe przejść przez otwór w obudowie). Próbnik przedmiotowy, kula o średnicy 12,5 mm, nie moşe wchodzić całkowicie (cała średnica próbnika nie moşe przejść przez otwór w obudowie). Próbnik przedmiotowy, kula o średnicy 2,5 mm, nie moşe wchodzić całkowicie (cała średnica próbnika nie moşe przejść przez otwór w obudowie). Próbnik przedmiotowy, kula o średnicy 1,0 mm, nie moşe wchodzić całkowicie (cała średnica próbnika nie moşe przejść przez otwór w obudowie). Przedostanie się pyłu nie jest całkowicie wykluczone, ale pył nie moşe wnikać w takich ilościach, aby zakłócić prawidłowe działanie aparatu, lub zmniejszać bezpieczeństwo. Pył nie moşe wnikać.
STOPNIE OCHRONY PRZED WODÄ„: Druga cyfra kodu IPÂ xx 0 1 2
KrĂłtki opis stopnia ochrony
Określenie
Bez ochrony Ochrona przed pionowo padającymi kroplami wody Ochrona przed pionowo padającymi kroplami wody przy wychyleniu obudowy do 15°
–
3
Ochrona przed natryskiwaniem wodÄ…
4
Ochrona przed bryzgami wody
5
Ochrona przed strugÄ… wody
6
Ochrona przed silnÄ… strugÄ… wody
7
Ochrona przed skutkami krótkotrwałego zanurzenia w wodzie
8
Ochrona przed skutkami ciągłego zanurzenia w wodzie
Pionowo padające krople wody nie wywołują szkodliwych skutków. Pionowo padające krople wody przy wychyleniu obudowy o dowolny kąt do 15° od pionu w kaşdą stronę nie wywołują szkodliwych skutków. Woda natryskiwana pod dowolnym kątem do 60° od pionu z kaşdej strony nie wywołuje szkodliwych skutków. Woda rozbryzgiwana na obudowę z dowolnego kierunku nie wywołuje szkodliwych skutków. Woda lana strugą na obudowę z dowolnej strony nie wywołuje szkodliwych skutków. Woda lana silną strugą na obudowę z dowolnej strony nie wywołuje szkodliwych skutków. Obudowa zanurzona krótkotrwale w wodzie, w znormalizowanych warunkach dotyczących ciśnienia i czasu powinna uniemoşliwiać wnikanie takiej ilości wody, która powodowałaby szkodliwe skutki. Obudowa ciągle zanurzona w wodzie, w warunkach uzgodnionych między wytwórcą i uşytkownikiem, lecz bardziej surowych niş według cyfry 7, powinna uniemoşliwiać wnikanie takiej ilości wody, która powodowałaby szkodliwe skutki.
' 8 0 ) 1
Tab. 1. , 1 !% # N 5 &Y 5*=0* A; @B:
znacznie bardziej wytrzymałe wersje komponentów elektronicznych, które przystosowane są do znacznie szerszego zakresu temperatur pracy. Takie części są mogą prawidłowo pracować w temperaturze ponişej –20 °C lub w temperaturze przekraczającej 100–120 °C. Ten drugi przypadek jest o tyle istotny, şe nawet bez ekstremalnych warunków na zewnątrz, we wnętrzu obudowy komputera zamontowanego w mało przewiewnym środowisku, na przykład wewnątrz obrabiarki, moşe, na skutek nagrzewania się podzespołów, panować znacznie wyşsza temperatura niş w domowym pececie czy serwerze. Co więcej, aby zwiększyć niezawodność, i maksymalnie wyeliminować ruchome części, wszędzie, gdzie to tylko moşliwe, 12/2020
w komputerach IPC stosuje się chłodzenie pasywne – wyłącznie za pomocą radiatorów. W warunkach przemysłowych istotnym problemem moşe być teş wilgoć, która dostając się z zewnątrz do wnętrza obudowy naszego peceta moşe powodować zwarcia lub korozję jego podzespołów. Dlatego na rynku bardzo często spotykane są komputery IPC, kórych obudowy mają stopień ochrony IP67 lub IP68. Co waşne, w konstrukcji komputerów przemysłowych unika się stosowania mechanicznych dysków twardych, które niemal w całości zastapiono odpornymi na wstrząsy, całkowicie elektronicznymi napędami SSD. Obecnie najczęściej stosuje się łatwe w montaşu i wymianie napędy w postaci modułów M.2.
Aby uniknąć problemów związanych z silnymi wibracjami, np. gdy komputer zamontowany jest bezpośrednio na obrabiarce lub na linii produkcyjnej, wykorzystuje się specjalne, beznapręşeniowe luty. Dzięki temu zabezpieczyć moşna elektroniczne podzespoły zamontowane na płytce drukowanej komputera przed zagroşeniem związanym z moşliwością przerwania elektrycznych kontaktów między komponentami a płytką na skutek drgań. Większe części mocowane są dodatkowo za pomocą elastycznych wypełnień (pianek) tłumiących drgania. Standardem w komputerach przemysłowych jest teş stosowanie róşnego rodzaju podkładek, pozwalających w elastyczny i trwały sposób przymocować płytkę drukowaną do obudowy 43
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT
ADLINK TECHNOLOGY
ADVANTECH
Model Procesor Liczba rdzeni Taktowanie RAM Pamięć masowa USB/RS-232 VGA/DVI/HDMI/DisplayPort/LVDS Ethernet Wi-Fi/Bluetooth Temperatura pracy
ReadyBoard-740-R-18 Intel Atom N450 1 1,66 GHz 2 GB 2 × SATA 6 × USB 2.0/4 × RS-232 1/1/nie/nie/1 1×RJ45 (Gigabit) nie/nie –20 ~ +70 °C
MIO-5395 Intel Xeon E-2276ME 6 2,8 GHz max. 64 GB DDR4 2400 MHz SATA3, M.2 B-Key 2280/3042 6 × USB 2.0/1 × RS-232 nie/nie/1/1/1 2×RJ45 (Gigabit) nie/nie 0–60 °C
Tab. 2. - ! & H # 1 &% # 5 Q 1 & %
peceta. Obudowa zapewnia teş „szczelność� przed zewnętrznymi zakłóceniami elektromagnetycznymi, powodowanymi np. pracą silników indukcyjnych napędzających maszyny. Istotne jest teş to, şe stosowane w komputerach przemysłowych przewody i gniazda są teş standardowo ekranowane. Kolejnym problemem przy konstruowaniu komputerów przemysłowych jest ich şywotność. Maszyny te muszą wytrzymywać co najmniej kilka lat nieprzerwanej pracy. Wynika to z faktu, şe wszelkie zmiany w instalacji przemysłowej, które nie prowadzą do zwiększenia wydajności jej działania, a jedynie stanowią prace konserwacyjne, wymagające wstrzymania funkcjonowania urządzeń są bardzo kosztowne i słuşby utrzymania ruchu prowadzą je najrzadziej, jak to jest moşliwe. Co gorsza, wymiana komputera w przemyśle na nowocześniejszy model, o ile nie jest modernizowana cała linia produkcyjna, ze względu na kompatybilność sprzętowo-programową stanowi nie lada wyzwanie i jest zwykle nieopłacalna. Banalna, z punktu widzenia zwykłego uşytkownika, aktualizacja sterowników w środowisku przemysłowym moşe za sobą pociągnąć konieczność dopasowania pozostałych elementów systemu automatyki przemysłowej. W przemyśle obowiązuje zasada – jeśli działa i nie ma pilnej potrzeby wymiany poszczególnych elementów, to syste44
mu nie naleşy ruszać, gdyş to generuje po prostu znaczne koszty! Dlatego producenci komputerów przemysłowych projektują je tak, aby zapewnić im sprawny serwis przez 10–15 lat po ich wprowadzeniu do sprzedaşy. To dlatego, wciąş dostępne są na rynku starsze rozwiązania.
Podział komputerów przemysłowych Zaleşnie od przyjętych kryteriów klasyfikacji, komputery przemysłowe podzielić moşna na kilka grup. Najczęściej stosowanym przez producentów komputerów IPC jest podział na komputery kompaktowe, panelowe, jednopłytkowe oraz maszyny IPC Box, które określane są teş uşytą wcześniej nazwą mianem Box PC. Coraz popularniejsze są teş platformy Open Source, takie jak Arduino czy najlepiej znany Raspberry Pi. Nie są to co prawda produkty do końca profesjonalne, ale, co widać przeglądając internetowe sklepy, są one łatwo dostępne, tanie, a wokół nich powstała spora społeczność. Platformy te mogą być z powodzeniem stosowane w projektach hobbystycznych, niewielkich instalacjach automatyki domowej czy systemach nadzoru. Na liniach produkcyjnych raczej się ich nie spotyka, ze względu na to, şe czas poświęcony na skonstruowanie i utrzymanie jest nieadekwatny do uzyskanych korzyści. Ponadto w sy-
tuacji, gdy z firmy odejdzie osoba, która się zajmowała tego rodzaju rozwiązaniami, z reguły nie ma jej kim zastąpić.
Komputery SBC Najczęściej w systemach automatyki przemysłowej wykorzystuje się jednopłytkowe komputery SBC (Single Board Computer), które stosowane są w róşnego rodzaju systemach wbudowanych (nazywanych z j. angielskiego embedded). Tego typu komputery IPC przeznaczone są przede wszystkim do wykorzystania w większych systemach i urządzeniach automatyki przemysłowej, które są projektowane bezpośrednio przez nabywcę lub przez integratora systemu Przemysłu 4.0. Komputery te oferowane są w postaci niewielkiej, nieobudowanej płytki drukowanej z zainstalowanymi na niej wszystkimi niezbędnymi do pracy elementami – w tym z wlutowanym procesorem, pamięcią i kartą graficzną. Co waşne, wszystkie złącza mogą być albo wlutowane przy krawędziach płytki, albo sygnały wyprowadzane są przez piny, do których podłącza się odpowiednie wtyczki, co pomaga w konstruowaniu końcowego urządzenia dopasowanego do potrzeb. Istotne jest teş to, şe obudowę oraz sposób montaşu w docelowym urządzeniu nabywca dobiera sobie sam we własnym zakresie, w zaleşności od przewidywanych zastosowań. Na rynku istnieje kilka standardów związanych z wielkością komputerów AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY ASUS
DFI
IEI INTEGRATION CORP.
TINKER BOARD S Rockchip RK3288 (ARM Cortex A17, SoC) 4 1,8 GHz DDR3 2 GB 16 GB eMMC; microSD 3.0 4 × USB 2.0 nie/nie/1/nie/nie 1 × RJ45 (Gigabit) 802.11 b/g/n, Bluetooth v4.0 0–60 °C
GHF51 AMD Ryzen R1606G 2 2,6 GHz DDR4 8 GB 1 × 16 GB/32 GB/64 GB eMMC (opcje) USB 3.1 Gen2 TypeC; USB 2.0 (opcja) nie/nie/2 × micro HDMI/nie/nie 1 × RJ45 (Gigabit) Moduł 3G/4G/Wi-Fi –20 ~ +70 °C
NANO-ULT5-i5 Intel Core i5-8365UE 4 1,66 GHz DDR4 SODIMM do 32 GB 1 × M.2 A, 2 × SATA 6 GB/s 2 × USB 3.1/1 × COM nie/nie/1/1/1 2 × RJ45 (Gigabit) nie/nie –20 °C ~ 60 °C
płytkowe znajdują zastosowanie właściwie w kaşdej gałęzi przemysłu. Do budowy jednopłytkowych komputerów wykorzystuje się albo róşnego rodzaju procesory zgodne z architekturą ARM albo energooszczędne wersje procesorów z rodziny ×86 – począwszy od prostych układów Intel Atom (obecnie juş coraz rzadziej spotykanych), przez poszczególne modele niskonapięciowych procesorów Celeron (najczęściej) i Pentium, a na mobilnych kościach z rodziny Core i7, tych samych, które spotkać moşna w standardowych ultrabookach, skończywszy. Na rynku dostępne są teş modele komputerów jednopłytkowych bazujących na procesorach firmy AMD. Wymienić tu moşna np. DFI GHF51 bazujący na procesorze AMD Ryzen Embedded z serii R1000 oraz GKINO-R1505G-R10 z dwurdzeniowym,
2,4-gigahercowym układem AMD Ryzen R1505G. Do generowania grafiki, zazwyczaj stosuje się wbudowany w procesor moduł graficzny, choć równieş, bez problemu, kupić moşna modele komputerów SBC z procesorami graficznymi AMD i Nvidii. Dostępnych jest teş zwykle od jednego do kilku wyjść wideo pozwalających podłączyć jednocześnie kilka wyświetlaczy, co ma istotne znaczenie w przypadku budowy panelu operatorskiego na bazie takiego komputera. Standardowym wyposaşeniem komputerów SBC jest karta sieciowa Ethernet, rzadziej montuje się bezprzewodowe moduły Wi-Fi, w tym najnowsze Wi-Fi 6 oraz Bluetooth. Niemniej w sporej grupie dostępnych na rynku konstrukcji istnieje standardowa moşliwość samodzielnego zamontowania bezprzewodowego modułu, w chwili,
' 8 4 F " !
SBC, z których najpopularniejszymi są m.in. PC-104, EBX, EPIC, Nano-ITX, Pico-ITX oraz Femto-ITX. Oczywiście, urządzenia tego typu mogą występować równieş w wersjach fabrycznie zamontowanych w obudowanych. Najczęściej spotkać się moşna z komputerami przystosowanymi do montaşu na szynie DIN, która standardowo wykorzystywana jest w rozwiązaniach systemów automatyki przemysłowej. Tego typu produkty dostępne są m. in. w ofercie takich firm jak Siemens, ABB, Astor, Advantech, B&R, Phoenix Contact czy Beckhoff Automation. Komputery jednopłytkowe w przewaşającej większości produkowane są jako urządzenia bezwentylatorowe z pasywnym chłodzeniem, choć trzeba podkreślić, şe i w tym względzie zdarzają się równieş wyjątki. Ze względu na małe wymiary, komputery jedno-
12/2020
45
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT
ADLINK TECHNOLOGY
Model
MVP-6122-MXM-1E/M4G/EGX-MXM-P3000
Procesor Liczba rdzeni Taktowanie RAM
Intel Core i5-9500TE 6 2.2 GHz (do 3.6 GHz w trybie Boost) 4 GB DDR4 maks. 32 GB NVIDIA Quadro Embedded P3000, 6 GB GDDR5, 1280 rdzeni CUDA 2 wewnętrzne sloty 2.5� SATA (opcjonalnie 2 dodatkowe), slot na kartę CFast, i złącze M.2 2280 2 × USB 3.1 Gen2; 1 × USB 3.1 Gen1; 3 × USB 2.0; 4 × COM 5 × DP DVI, VGA 3 × GBE LAN Moduł Wi-Fi, BT, 3G, 4G LTE, LoRa z anteną od –20 ºC do 60 ºC
Karta graficzna Pamięć masowa USB/RS-232 Złącza wideo Ethernet Šączność bezprzewodowa Temperatura pracy
FUJITSU
¾Force IPC AMD GX/4 GB RAM/120 GB SSD Mini-ITX AMD GX-222GC 2 2,4 GHz 4 GB DDR3L maks. 8 GB AMD Radeon R5E 800MHz napęd SSD o pojemności 120 GB
1 Ă— DVI; 1 Ă— DisplayPort 2 Ă— RJ45 (Gigabit) brak od 0 ÂşC do 60 ÂşC
Tab. 3. - ! & &% # 5 % G 5 Q 1 & %
gdy będzie on potrzebny. Po prostu płyta główna komputera SBC wyposaşona jest w szereg odpowiednich złączy krawędziowych. Jeśli chodzi o porty komunikacyjne, to standardowo w komputerach SBC wykorzystuje się porty USB, w tym w najnowszej wersji USB 3.1 Gen2, a takşe coraz częściej spotkać moşna niewielkie, dwustronne złącza w formacie USB-C, czyli takim samym jak w najnowszych smartfonach i notebookach. Standardem jest tu teş port szeregowy COM (RS-232), który ze zwykłych komputerów zniknął kilkanaście lat temu. Korzystanie ze starego standardu portu szeregowego podyktowane jest tym, şe w przemyśle do dziś wiele urządzeń, w tym obrabiarek numerycznych, korzysta z tego, wydawać by się mogło, zapomnianego standardu komunikacji. Co ciekawe, nawet podłączenie terminalu płatniczego, bankomatu, czy drukarki fisklalnej odbywa się zazwyczaj właśnie przez złącze COM.
Komputery Box PC Druga grupa komputerów przemysłowych to komputery klasy Box PC. Są to w pełni funkcjonalne, wydajne pecety o niewielkich wymiarach dostosowane do pracy w warunkach przemysłowych. Bardzo często w tej grupie 46
urządzeń obudowa słuşy jednocześnie jako radiator odprowadzający ciepło i w ten sposób eliminuje się konieczność stosowania wewnętrznych wentylatorów, zmniejszając w ten sposób ich awaryjność względem tradycyjnych konstrukcji. Urządzenia te dostępne są teş w bardziej tradycyjnych obudowach, umoşliwiających ich montaş nie tylko w skrzynkach sterowniczych systemów automatyki (np. szyna DIN), ale równieş z mocowaniem zgodnym z 19-calowym systemem RACK, który standardowo uşywany jest w serwerach. Dzięki temu, taki komputer przemysłowy moşe być zamontowany w zwykłej szafie serwerowej, co pozwala znacząco obnişyć koszty infrastruktury systemu automatyki. Urządzenia typu box PC mają teş szerszą moşliwość rozbudowy i modernizacji – podobnie jak tradycyjne pecety pozwalają na w miarę swobodną wymianę komponentów. Duşa obudowa pozwala teş na instalację wydajniejszych systemów chłodzenia oraz na montaş kilku standardowych napędów SSD, kart rozszerzeń w formacie mini PCI Express lub w przypadku większych konstrukcji, na montaş pełnowymiarowych kart PCI lub PCI Express. Z załoşenia montowane są tu równieş niskonapięciowe, dobrze znane
ze świata pecetów procesory Intel Core i3, i5 oraz i7, a takşe procesory z serii AMD Ryzen 3000. W niektórych rozwiązaniach pojawiają się teş, znacznie bardziej wydajne układy klasy serwerowej Intel Xeon Scalable czy AMD EPYC 2. Bardzo często, aby szybko i realistycznie wizualizować przebieg procesów przemysłowych w systemach SCADA, komputery Box PC wyposaşane są w standardowe karty graficzne z rodziny Nvidia GeForce GTX/RTX lub AMD Radeon RX, które pozwalają na rendering obrazów w czasie rzeczywistym. Szybki procesor pozwala teş zastosować te maszyny w charakterze węzłów systemów MES (Manufacturing Execution System), a takşe jako centralny element przemysłowej sieci IIoT (Industrial Internet of Things) w firmie.
Kompaktowe komputery przemysłowe Kolejną istotną grupę komputerów przemysłowych stanowią komputery kompaktowe. Jest to w pełni funkcjonalny, niewielki pod względem wymiarów sprzęt przeznaczony do aplikacji, w których ilość wolnego miejsca jest bardzo mocno ograniczona, w tym do montaşu wewnątrz obrabiarek. Najwaşniejszą cechą tych komputerów jest to, şe są w całości chłodzone pasywnie AUTOMATYKA
' 8 , & , &
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY IEI INTEGRATION CORP.
WINMATE
WINMATE
TANK-870-Q170I-I7/4G/2A-R11
IBDRW100 EX (ATEX, szyna DIN)
ARM Box PC
Intel Core i7-6700TE 4 2.4 GHz (do 3.4 GHz w trybie Boost) 4 GB DDR4 maks. 32 GB
Intel Celeron N2930 4 2,16 GHz 4 GB DDR3L maks. 8 GB
Freescale Cortex A9 i.MX 6 Dual Core 1GHz (ARM) 2 1 GHz 1 GB LPDDR3 maks. 2 GB
zintegrowana Intel HD Graphics 530
zintegrowana Intel HD Z3700
zintegrowana ARM Mali-400
2 kieszenie 2.5’’ SATA 6 GB/s HDD/SSD (obsługa RAID 0/1)
SSD mSATA 64 GB oraz miejsce na drugi opcjonalny dysk 2.5� SSD
16 GB pamięci eMMC; 1 × karta Micro SD/SDHC
4 Ă— USB 3.2 Gen 1; 4 Ă— USB 2.0
1 Ă— USB 3.0, 3 Ă— USB 2.0,1 Ă— RS-232/422/485
1 × VGA; 1 × HDMI/DP; 1 × iDP (opcja) 2 × RJ45 (Gigabit) brak od –20 °C do 45 °C
1 × VGA 4 × GBE LAN moduł WLAN (opcja) od –20 °C do 60 °C
i, w odróşnieniu od komputerów Box PC, ich metalowe, zazwyczaj aluminiowe obudowy wyposaşone są niemal zawsze w specjalne uşebrowanie rozpraszające ciepło. Brak wentylatora sprawia, şe maszyny te pracują nie tylko cicho, ale są przede wszystkim odporne na zapylenie i wibracje, dzięki czemu moşna je zastosować w kaşdej, nawet najcięşszej aplikacji przemysłowej. Pomimo niewielkich gabarytów, komputery kompaktowe cechują się wyjątkowo bogatym wyposaşeniem w porty komunikacyjne. Standardem są złącza wideo HDMI i DisplayPort, szeregowy port COM zgodny z RS-232, czasem równoległy port LPT, gdyş podłącza się do nich róşnego rodzaju stare drukarki czy skanery kodów. Oczywiście, nie moşe w nich zabraknąć róşnego rodzaju złączy USB, w tym USB-C, Thunderbolt 3 i 4. Standardem są teş 2–3 gniazda LAN, czytnik kart flash, a takşe bezprzewodowa komunikacja Wi-Fi i Bluetooth. Charakteryzują się teş duşa mocą obliczeniową. Maszyny te standardowo wyposaşane są w układy ARM, Intel Core i3/i5/i7, a takşe w nowe procesory AMD Ryzen. Nie moşe w nich zabraknąć napędów SSD, zazwyczaj w  postaci modułów M.2., a monto12/2020
wana w nich pamięć RAM moşe dochodzić nawet do 64 GB.
Komputery panelowe i systemy HMI GrupÄ… urzÄ…dzeĹ„ przemysĹ‚owych, wywodzÄ…cych siÄ™ z komputerĂłw kompaktowych sÄ…Â komputery panelowe (panel PC) i systemy HMI (Human-Machine Interface), ktĂłre charakteryzujÄ… siÄ™ tym, Ĺźe sÄ…Â wyposaĹźone w zintegrowany, najczęściej dotykowy, wyĹ›wietlacz. DziÄ™ki temu, Ĺźe łączÄ… w sobie funkcjonalność komputera i monitora, wykorzystywane sÄ…Â przede wszystkim jako terminale operatorskie lub stanowiskowe stacje robocze. Takie komputery mogÄ… być zawieszone na ścianie, przymocowane do maszyny, wbudowane w pulpit sterowniczy lub szafÄ™. WystÄ™pujÄ… takĹźe wersje umoĹźliwiajÄ…ce montaĹź podtynkowy.Â
1 × USB 2.0 Type-A, 1 × RS232 (opcjonalnie 422/485), 2 × RS232 (opcja) 1 × HDMI 1 × RJ45 10/100 Mbit/s (opcjonalny PoE) moduł Wi-Fi/BT (opcja) od –20 °C do 60 °C
Co ciekawe, tego typu komputery sprzedawane są zarówno jako panele w wersji bezwentylatorowej, gdzie obudowa spełnia funkcję radiatora, a dodatkowe chłodzenie zapewniają otwory umieszczone z tyłu panelu, jak i rozwiązania z wentylatorami, z wymuszonym obiegiem powietrza, stosowane tam, gdzie nie ma moşliwości zapewnienia odpowiedniego przepływu powietrza. Warto zaznaczyć, czym róşni się panel operatorski HMI od komputera panelowego. Panel operatorski HMI to stosunkowo proste urządzenie przemysłowe, wyposaşone w wyświetlacz i przyciski, które wizualizuje pracę maszyny, linii lub obiektów przemysłowych, do których jest podłączony. Panele operatorskie mają wbudowany szereg, często specjalizowanych, podobnie jak w sterownikach PLC, wejść i wyjść. Do panelu HMI dołączone jest dedykowane oprogramowanie wizualizacyjne. Panel operatorski słuşy do wizualizacji oraz do zadawania parametrów pracy podłączonych do niego urządzeń. Dodatkowo udostępnia informacje procesowe do nadrzędnych systemów informatycznych. Głównym zadaniem panelu HMI, jak sama nazwa wskazuje, jest pośredniczenie między człowiekiem, 47
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT
ADVANTECH
CCETOUCH
Model Procesor Liczba rdzeni Taktowanie RAM
CCETPC10AN v.3 (IP65) ARM Cortex A17 4 1,8 GHz 2 GB maks. 4 GB
Pamięć masowa
POC-W211 AMD (Medyczny, RFID) AMD T56N 2 1,65 GHz 4 GB DDR3 zintegrowana Radeon HD 6320 (80 rdzeni, 500 MHz) panoramiczny, rzestancyjny ekran dotykowy TFT 21,5� 1920 × 1080 pikseli, wbudowane głośniki 2×1W dysk SATA 2.5�
USB/RS-232
1 Ă— RS-232/422/485, 4 Ă— USB 2.0
1 Ă— RS-232; 2 Ă— USB 2.0, 1 Ă— Mini USB (OTG)
Złącza wideo Ethernet Šączność bezprzewodowa Temperatura pracy
1 × DVI 2 × GBLAN Bluetooth, RFID, Wi-Fi od 0 °C do 55 °C
brak 1 × RJ45 (Gigabit) 802.11 b/c/g, Bluetooth 4.0 od 0 °C do 60 °C
Karta graficzna Wyświetlacz
zintegrowana ARM Mali-T764 dotykowy, pojemnościowy, dziesięciopunktowy wielodotyk 10,1 cala1280×800 pikseli (16:9) 8 GB/16 GB NAND Flash
Tab. 4. - ! & &% # # 1 Q 1 & %
a maszyną. Innymi słowy, panel operatorski odbiera oraz przekazuje sygnały z maszyn i innych obiektów, zbiera dane dotyczące ich działania i realizacji procesu oraz wizualizuje monitorowany obiekt lub proces. Dodatkowo w przypadku przekroczenia wartości progowych lub wystąpienia sytuacji niebezpiecznej, moşe wyświetlać alarmy. Jego zadania są zatem bardziej zblişone do zadań realizowanych przez sterowniki PLC. Z kolei komputer panelowy jest urządzeniem znacznie bardziej uniwersalnym, blişszym standardowym pecetom z wbudowanym monitorem, czyli komputerom klasy All-in-One (AIO). Komputery panelowe, bez problemu poradzą sobie z uruchamianiem na nich systemów SCADA, mogą słuşyć
do wizualizacji procesu, gromadzenia danych z linii produkcyjnej, ich archiwizowania, analizy, w tym analizy z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji, jeśli dysponują odpowiednią mocą obliczeniową, oraz alarmowania i wysyłania komunikatów o stanie procesu. Komputery panelowe, podobnie jak wszystkie komputery przemysłowe, stosowane są teş do uruchamiania dedykowanych aplikacji, wspierających proces produkcji i jej wizualizacji. Oczywiście komputer panelowy umoşliwia podgląd działania procesu i sterowanie nim oraz, co waşne,. gromadzi dane z całego procesu, komunikuje się z urządzeniami takimi jak sterowniki PLC, panele operatorskie czy czujniki, w tym z urządzeniami przemysłowego Internetu Rzeczy.
, 1 & # HY #8 & # % & H 1 ) # & O >8; 1 !Q H # & % # & # 18 Z , &
48
Komputer panelowy – budowa Podstawowym interfejsem, jeśli chodzi zarówno o komputery panelowe, jak i panele operatorskie HMI jest ekran/panel dotykowe. Zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku spotkać się moşna aş z czterema rozwiązaniami, spośród których uşytkownik moşe wybrać taki typ panelu dotykowego, który najlepiej dopasowany jest do jego potrzeb bądź specyfiki obsługi. Dostępne są tu nie tylko komputery panelowe i panele HMI z dotykowym ekranem rezystancyjnym i pojemnościowym, a więc takimi typami ekranu dotykowego, jakie znane są z tabletów czy smartfonów, ale równieş z ekranami dotykowym na podczerwień i ultradźwiękowymi. Te dwa ostatnie pozwalają na swobodne sterowanie urządzeniem, nawet w sytuacji kiedy pracownik ma grube rękawice ochronne. Jak wspomniano, komputery panelowe, pod względem swojej budowy, przypominają zwykłe komputery typu All-in-One, czyli takie, które spotkać moşna na przykład bardzo często w sklepach czy aptekach. Asortyment przekątnej stosowanych paneli jest bardzo szeroki. Znaleźć AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY IEI INTEGRATION CORP.
WINMATE
WINMATE
PPC-F19B-BTi-J1/2G/R Intel Celeron J1900 Quad Core SoC 4 2,42 GHz 2 GB DDR3L SODIMM maks. 8 GB
R15IB3S-67C3ST IP67 Intel Celeron N2930 Mobilny 4 2,16 GHz 4 GB DDR3L SODIMM maks. 8 GB
R15ID3S-65EX (IP65, ATEX, stal nierdzewna) Intel Atom N2600 2 1,6 GHz 4 GB DDR3L SODIMM, maks. 8 GB
zintegrowana Intel HD Z3700
zintegrowana Intel HD Z3700
zintegrowana Intel HD 400 MHz
19″ 1280×1024 piksele
dotykowy, rezystancyjny 15″ 1024×768 pikseli
dotykowy, rezystancyjny 15″ 1024×768 pikseli
2,5� HDD/SSD 2 × USB 3.0, 2 × USB 2.0, 2 × RS-232, 1 × RS-232/422/485 1 × VGA, 1 × HDMI 2 × RJ45 (Gigabit) Wi-Fi (opcja) od –10 °C do 50 °C
dysk 64 GB SSD
mSATA SSD 64 GB
2 Ă— RS-232, 3 Ă— USB 2.0
1 Ă— RS-232/422/485, 2 Ă— USB 2.0
brak 1 × RJ45 (Gigabit) brak od 0 °C do 45 °C
brak 1 × RJ45 (Gigabit) brak od –20 °Cdo 50 °C
tu moşna na przykład niewielkie dotykowe ekrany LCD o przekątnej 5,5�, jak równieş wbudowany monitory panelowe, których przekątna osiąga nawet 52 i więcej cali. Jednak typowy ekran ma tu wielkość od 5,5� do 13�, a rozdzielczość to zwykle 720 px lub 1080 px – bardzo rzadko zdarzają się ekrany o większych rozdzielczości, jeśli juş to tylko w modelach z ponad 28-calowym stosowanymi do prezentacji treści multimedialnych (Digital signage), gdzie spotkać moşna nawet rozwiązania 4K. Zaleşnie od wymagań danej aplikacji, nośnikiem danych w komputerze panelowym jest albo karta Flash z systemem operacyjnym, albo wbudowany dysk SSD M.2. Komputery te często pozwalają na montaş kart rozszerzeń, przy wykorzystaniu złączy PCI Express ×1 lub ×4 . Istotny jest tu teş stopień ochrony IP oraz moşliwość montaşu w szafach sterowniczych maszyn i urządzeń. Komputery tego typu wyposaşone są zwykle w procesory ARM lub, coraz częściej, w standardowe, energooszczędne procesory Intel Core i3, i5 oraz i7 i AMD Ryzen. Standardowo obsługują od 8–64 GB pamięci RAM, choć zdarzają się równieş modele wyposaşone w 512 GB pa12/2020
mięci operacyjnej i w niezwykle silną kartę graficzną, pozwalającą na rendering grafiki 3D w czasie rzeczywistym. We wszystkich tego typu komputerach panelowych moşna bez problemu rozbudować pamięć RAM za pomocą modułów SO-DIMM. Podobnie jak w pozostałych komputerach IPC, standardem są wyjścia HDMI, mini DisplayPort, porty COM, złącza USB, Thunderbolt 3 i 4 oraz dwa, trzy porty LAN, a takşe moduł Wi-Fi. Wiele modeli komputerów panelowych moşe być zasilanych w trybie AT, czyli komputer uruchamia się natychmiast po włączeniu zasilania. Typowo komputery te pozwalają na pracę w temperaturach od –20 °C do +75 °C, co umoşliwia stosować ich w większości aplikacji na otwartym powietrzu, np. w górnictwie odkrywkowym czy w przemyśle cementowym.
Przemysł 4.0 i Przemysłowy Internet Rzeczy Na koniec warto wspomnieć o Przemyśle 4.0 i Przemysłowym Internecie Rzeczy. Te wpływające na obraz obecnego przemysłu trendy technologiczne nie pozostają bez wpływu na rozwój komputerów IPC. Wytwarzanie
jest tu całkowicie zautomatyzowane, bez udziału człowieka, a produkcja w Przemyśle 4.0 opiera się na komunikacji tworzonych automatycznie wyrobów z maszynami linii montaşowej, na której powstają. Tu niezbędny jest właśnie Przemysłowy Internet Rzeczy i, co oczywiste, komputery przemysłowe, które będą w stanie zarządzać produkcją. To dlatego analitycy uwaşają, şe komputery przemysłowe za kilka lat standardowo będą przystosowane pod względem mocy obliczeniowej do obsługi sztucznej inteligencji kierującej procesami przemysłowymi. Będą one przetwarzać dane napływające z tysięcy rozproszonych źródeł i przeprowadzać na niej analizy Big Data. Normą staną się dla komputerów przemysłowych moduły umoşliwiające łączność we wdraşanym obecnie standardzie 5G. Pozwoli to uniknąć kosztownego prowadzenia przewodów (z wyjątkiem zasilania), a komputery IPC bez problemu będą mogły pracować „w terenie� tak blisko, jak tylko to moşliwe urządzeń, którymi zarządzają.
$2). $)X $
49
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Maszyna na miarę Przemysłu 4.0 – inteligencja i modułowość 5 % H & T ! P
# T %
& & 8
HO %H & Q
% H Y H H Y OP
H !% # H !
% Q # T # Y & C H H
& 8 O & & % #
# HY & P &
8
50
T
radycyjna koncepcja okablowania bazuje na duşych szafach sterowniczych, w których sygnały z obiektu prowadzone są do jednego sterownika. Problemy pojawiają się w przypadku duşych odległości, gdzie dochodzi do spadków napięcia lub występowania zakłóceń, które mają znaczenie np. dla pomiarów. Część producentów maszyn do lokalnego zbierania sygnałów wykorzystuje szafki z terminalami zaciskowymi, które umieszcza w punktach występowania większej liczby sygnałów, gdzie wprowadzane są połączenia z pojedynczych urządzeń, a następnie za pomocą jednego przewodu wieloşyłowego przechodzą w kierunku głównej szafy sterującej. Wymaga to jednak projektowania oraz pracy nad kolejnymi szafkami. Prostszym rozwiązaniem byłoby zamontowanie (najlepiej bez szafki) urządzenia lokalnie zbierającego sygnały. Jakie zatem są aktualnie techniczne moşliwości zoptymalizowania okablowania na maszynie? P R O M O C J A
Koncentratory pasywne W miarę rozwoju technologii rynek wzbogacał się o kolejne rozwiązania. Najprostszym z nich jest tzw. koncentrator pasywny. Dzięki zastosowaniu tego urządzenia moşliwe jest pominięcie montaşu mniejszych szafek w miejscu zagęszczenia sygnałów. Koncentratory serii TB o stopniu ochrony IP67 pozwalają na doprowadzenie sygnałów bezpośrednio do urządzenia i przesłanie ich jednym przewodem do szafy. Zapewnia to oszczędność miejsca na obiekcie i skrócenie czasu niezbędnego do wykonania połączeń. Pozostaje jednak nadal kwestia ułoşenia lub wymiany grubego, wieloşyłowego przewodu, co często stanowi wyzwanie. Czy istnieje rozwiązanie pozwalające na redukcję okablowania i umoşliwiające sprawną wymianę danych między sterownikiem a lokalnym modułem koncentrującym sygnały? AUTOMATYKA
PRZEGLÄ„D SPRZĘTU I APARATURY Koncentratory sieciowe JeĹźeli przewody z koncentratorĂłw pasywnych stanowiÄ… przeszkodÄ™, z pomocÄ… przychodzÄ… urzÄ…dzenia umoĹźliwiajÄ…ce komunikacjÄ™. W zaleĹźnoĹ›ci od stosowanej na maszynie sieci zbierajÄ… one sygnaĹ‚y z innych urzÄ…dzeĹ„ na obiekcie i przekazujÄ… informacje o stanie do sterownika. Pozwala to na wyeliminowanie wieloĹźyĹ‚owego przewodu. W zamian potrzebny jest przewĂłd doprowadzajÄ…cy zasilanie i sieć. W przypadku niektĂłrych przewodĂłw sieciowych moĹźliwe jest przesyĹ‚anie zasilania za ich poĹ›rednictwem (naleĹźy jednak mieć na uwadze maksymalne natęşenie prÄ…du, ktĂłry moĹźna nimi poprowadzić). Takie rozwiÄ…zanie pozwala na szybkie reagowanie w razie wystÄ…pienia awarii, spowodowanej np. uszkodzeniem przewodu. Cienkie przewody moĹźna wymienić duĹźo szybciej, a dodatkowo ten sam typ przewodu moĹźe zostać uĹźyty w wielu miejscach w zakĹ‚adzie, co procentuje wiÄ™kszÄ… dostÄ™pnoĹ›ciÄ… części zamiennych w magazynach wewnÄ™trznych klientĂłw. Prostsze jest rĂłwnieĹź ukĹ‚adanie mniejszych przewodĂłw w łaĹ„cuchach, co pozwala na zastosowanie rozwiÄ…zania np. na ramieniu robota przemysĹ‚owego. Koncentratory sieciowe wystÄ™pujÄ… w róşnych wersjach. OprĂłcz rozwiÄ…zaĹ„ o stopniu ochrony IP67, nadajÄ…cych siÄ™ do montaĹźu bezpoĹ›rednio na obiekcie, wystÄ™pujÄ… takĹźe wersje IP20 do montaĹźu na szynie w szafie sterowniczej. SygnaĹ‚y obsĹ‚ugiwane przez koncentratory sieciowe to m.in. cyfrowe, analogowe, IO-Link, RFID, Safety oraz RS-232/485. DoskonaĹ‚ym rozwiÄ…zaniem do montaĹźu w szafie sÄ…Â koncentratory serii FEN20, a w przypadku montaĹźu bezpoĹ›rednio na maszynie – serii TBEN oraz BLcompact. DziÄ™ki tym urzÄ…dzeniom moĹźliwe jest dzielenie maszyny na mniejsze części, w ktĂłrych koncentrowane sÄ…Â sygnaĹ‚y. MoĹźe wiÄ™c warto zastanowić siÄ™ nad podzieleniem maszyny na mniejsze części?
' 8 )%
Maszyny modułowe Dzięki koncentratorom sieciowym pojawiła się moşliwość tworzenia maszyn w inny sposób niş dotychczas. Klasyczne podejście do budowy maszyn zakła12/2020
da konstruowanie jednej zespolonej ze sobą całości. Ewentualne zmiany wiąşą się z duşym nakładem pracy i czasu. Elementy są ściśle ze sobą powiązane, a dodatkowo niejednokrotnie maszyny wykonywane są w specjalnej konfiguracji, aby sprostać indywidualnym wymaganiom klienta. Nowa koncepcja budowy maszyn ma na celu m.in. ułatwienie modernizacji, rozbudowy aplikacji, a takşe szybkiego skonfigurowania maszyny odpowiednio do potrzeb i dostępnej przestrzeni. Większość maszyn moşe zostać podzielona na kilka mniejszych, łatwiejszych do ustawienia, budowy czy wymiany modułów. To, jak powinna wyglądać całość zaleşy od indywidualnych wymagań uşytkownika. Dzięki zastosowaniu koncepcji modułowej zyskuje się m.in. moşliwość szybkiego reagowania na zmiany w procesie i zwiększenia stopnia automatyzacji. Koncentratory o stopniu ochrony IP67 pozwalają na sprawne dołączanie kolejnych układów, a wbudowane switche sprawiają, şe rozbudowa jest łatwiejsza i wymaga mniejszych nakładów finansowych. Coraz częściej producenci maszyn decydują się na wykorzystanie komponentów sprzyjających rozwojowi koncepcji tworzenia maszyn składających się z modułów. Kolejne korzyści wynikające z wykorzystania tego typu rozwiązania to ułatwienie prac serwisowych, a takşe przenoszenia maszyn do innych lokalizacji. Zmniejszenie wymiarów maszyn sprawia, şe do ich przeniesienia potrzeba mniej specjalistycznego sprzętu, dzięki czemu czas takiej operacji ulega znacznemu skróceniu. Zastosowanie modułów budowanych w jednym standardzie sprawia takşe, şe łatwiej zabezpieczyć stany magazynowe, co pozwala łatwiej usunąć nagłą awarię spowodowaną np. uszkodzeniem przewodu. Połączenia wykonywane są na mniejszych
odległościach, dzięki czemu uşyte przewody są krótsze niş w klasycznym rozwiązaniu, a tym samym ich wymiana jest o wiele łatwiejsza w realizacji. Czy moşna usprawnić coś jeszcze?
Sterowanie lokalne Skoro maszyny moşna dzielić na moduły, to moşe logika teş powinna zostać podzielona? Wszystko zaleşy od typu uşytego sterownika, wymagań uşytkownika oraz krytycznych parametrów procesu. Istnieją aplikacje, w których określone zadania powinny być realizowane w moşliwie najkrótszym czasie – np. sygnał do zatrzymania napędu przy wydłuşonym czasie cyklu moşe pojawiać się z opóźnieniem, które spowoduje mechaniczne uszkodzenie maszyny. Jeşeli część maszyny (moduł) odpowiedzialna za zatrzymanie będzie realizowała własną logikę, to moment zatrzymania nie będzie uzaleşniony od cyklu głównego sterownika. Taką moşliwość stwarzają koncentratory sieciowe serii FEN20, TBEN oraz BLcompact. Dzięki wbudowanej funkcjonalności ARGEE – dostępnej w standardzie – koncentratory mogą być programowane przez przeglądarkę internetową. Dostęp do bezpłatnych bibliotek usprawnia proces programowania urządzeń i otwiera nowe moşliwości w zakresie tworzenia maszyn modułowych. Kaşda z części maszyny moşe mieć własny kontroler, dzięki czemu modernizacja lub przeniesienie modułu do innej maszyny wymaga minimalnych modyfikacji w programie głównego sterownika, z którym ARGEE moşe wymieniać dane. Zainteresowani uşytkownicy mogą przetestować oprogramowanie ARGEE w bezpłatnym symulatorze zawierającym znaczną część modeli dostępnych w ofercie. Protokoły komunikacyjne, którymi moşe posługiwać się kon % )G0*=,9=? q5
& 1 5AE
51
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Q #!% # H % H O $"+00
N Q H # N
& Y ! P & # Y Q
#Y
nowią juş problemu. Urządzenia te mogą być dodawane jako zdalne IO dla sterowników bezpieczeństwa lub realizować własne aplikacje.
Panele operatorskie
gram, który otworzy bramę i włączy rolki, aby przedmiot w bezpieczny sposób opuścił piec. Innym przykładem jest realizacja sterowania bramą poşarową. Moduł moşe realizować zadania za pomocą sterownika PLC. Jeşeli tylko pojawi się sygnał alarmowy, ARGEE moşe zacząć realizację własnej logiki, która będzie odpowiedzialna za sterowanie bramą. Opcji wykorzystania oprogramowania jest bardzo wiele – wszystko zaleşy od potrzeb uşytkowników. Moşliwości programowania dotyczą obecnie takşe modułów do obsługi sygnałów bezpieczeństwa, których na maszynie zwykle jest przynajmniej kilka. W niektórych aplikacjach cały system oparty jest na technologii ARGEE, uzupełnionej o moduł z kanałami Safety TBPN-L1-FDIO1-2IOL (PROFIsafe) lub TBIP-L1-FDIO1-2IOL (CIP Safety) programowalne przez TURCK Safety Configurator. Programowalne moduły bezpieczeństwa równieş doskonale wpisują się w koncepcję budowy maszyn modułowych. Oddalone sygnały z E-Stopów, rygli czy kurtyn bezpieczeństwa nie sta-
Podsumowanie Maszyny modułowe i rozproszona logika pozwalają na szybszą reakcję i modernizację systemów automatyki. Jeşeli przedsiębiorstwo chce mieć moşliwość ciągłego rozwoju wraz z zachowaniem optymalizacji procesów i kosztów, to opisywane podejście jest najlepszym dostępnym rozwiązaniem. Zmiany mogą następować niezaleşnie, poniewaş moduły z wbudowaną logiką mogą takşe pracować jako standardowe zdalne IO. Podzielenie logiki pozwala skracać czas cyklu oraz realizować dodatkowe zadania. Przyszłość naleşy do maszyn modułowych.
TURCK Sp. z o.o. % 8 - # 99@ >@=?<A . 8 EE >>< >? ;; EE >>< >? ;9 =& D % 8 & ###8 % 8
% )G 5=F@=' .9=B .F
52
AUTOMATYKA
' 8 )%
centrator programowalny to Profinet, EtherNet/IP oraz Modbus TCP. Wszystkie protokoły są dostępne w jednym urządzeniu pod nazwą Multiprotocol. Z funkcjonalności ARGEE moşna skorzystać nawet wtedy, gdy całe sterowanie realizowane jest przez jeden sterownik PLC – jest to moşliwe dzięki „Uśpionemu ARGEE�. Moşna to wykorzystać praktycznie wszędzie tam, gdzie w aplikacji moşe dojść do uszkodzenia części z powodu nagłej utraty komunikacji. Przykładem jest moduł ze sterowaniem bramą pieca oraz napędu. Do wykonania moşe posluşyć moduł TBEN-S1-8DXP ze stopniem ochrony IP67 oraz ośmioma konfigurowalnymi wejściami/wyjściami cyfrowymi. Podstawowym stanem będzie w tym przypadku przesyłanie sygnałów z czujników krańcowych do sterownika oraz realizacja komend otwarcia/zamknięcia bramy i startu/zatrzymania rolek (wyjazd z pieca). Jeşeli przedmioty zostaną w piecu zbyt długo, mogą ulec uszkodzeniu. W przypadku utraty komunikacji – np. z powodu przerwania przewodu komunikacyjnego – ARGEE moşe zacząć realizować własny pro-
Dla zapewnienia przyjaznego Ĺ›rodowiska komunikacji miÄ™dzy czĹ‚owiekiem a maszynÄ… stosowane sÄ…Â panele operatorskie. Firma Turck oprĂłcz standardowych paneli operatorskich oferuje takĹźe urzÄ…dzenia z PLC. DziÄ™ki temu jedno urzÄ…dzenie zastÄ™puje dwa. W topowej serii TX700 dostÄ™pne sÄ…Â warianty w peĹ‚ni wykonane w stopniu ochrony IP67, specjalne wersje do zastosowania w branĹźy spoĹźywczej oraz modele do pracy w trudnych warunkach oĹ›wietleniowych. Atutem rozwiÄ…zaĹ„ firmy Turck jest to, Ĺźe niezaleĹźnie od tego, czy wybrany zostanie model w obudowie kompaktowej w postaci TBEN-Lx-PLC, czy ktĂłryĹ› z paneli TX, klient moĹźe przez nie przesyĹ‚ać dane bezpoĹ›rednio do chmury. Wszystkie te rozwiÄ…zania pozwalajÄ… tworzyć zakĹ‚ady w duchu PrzemysĹ‚u 4.0.Â
NAJLEPSI
Redakcja AUTOMATYKA Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Marketing tel. 22 87 40 191, 22 87 40 060 e-mail: automatyka@piap.pl www.AutomatykaOnline.pl/Automatyka
www.AutomatykaOnline.pl
PRAWO I NORMY
MACIEJ KUBIAK # # # %HY Y 5v) ) F,- F O w % -
Wyzwania prawne we wdraşaniu automatyki i robotyki w przedsiębiorstwie - T & # !
Q # # # H C # # 8
V # ! & & H
# Y % % &
! # HY # Q# Q % # #
Y 1 # # # #% # Z
! # & #
1 %T H & H # Y # # & # O # H
# T 8
T
en artykuł przyblişa zarys głównych wyzwań prawnych, przed którymi staje podmiot zamierzający rozpocząć realizację projektu związanego z automatyzacją lub robotyzacją. W kolejnych przyjrzymy się dokładniej poszczególnym aspektom.
Wybór dostawcy i odbiór projektu Pierwszym i podstawowym zadaniem stojącym przed firmą przygotowującą się do wdroşenia rozwiązań automatyki jest wyłonienie wykonawcy i porównanie róşnych ofert. Zamawiający często nie potrafi opisać w zapytaniu ofertowym wszystkich parametrów systemu. Wie, jaki chciałby osiągnąć efekt, nie zawsze ma jednak wystarczającą wiedzę i doświadczenie, aby precyzyjnie opisać system. Nie ułatwia tego fakt, şe istnieją-
 W PRZYPADKU NALEŝNOŚCI TRANSGRANICZNYCH NIE MOŝNA ZAPOMINAĆ O ZAGADNIENIACH TZW. PODATKU U ŚRÓDŠA, DO KTÓREGO POBRANIA I ODPROWADZENIA ZAMAWIAJĄCY MOŝE BYĆ ZOBOWIĄZANY. MOŝE MIEĆ TO ISTOTNE ZNACZENIE DLA PŠYNNOŚCI FINANSOWEJ. 54
ce na rynku rozwiązania funkcjonują nierzadko w oparciu o autorskie narzędzia, procesy i produkty. Warto teş pamiętać, şe nie tylko sama specyfika systemu i jego cena oraz harmonogram płatności powinny być kluczowymi zmiennymi do podjęcia decyzji. W procesie wyboru wykonawcy naleşy wziąć pod uwagę wiele aspektów prawnych. Takie zmienne, jak zakres i długość gwarancji, zasady i ograniczenia odpowiedzialności, prawo do ingerencji w system, dostępność i warunki potencjalnego serwisu, zabezpieczenia finansowe wykonania umowy, moment przejścia własności i ryzyk z tym związanych, kwestia praw własności intelektualnej, często mogą decydować o tym, czy dany projekt zakończy się sukcesem czy poraşką. Polskie prawo przewiduje wiele moşliwości zorganizowania procesu wyboru właściwego dostawcy (w tym artykule pomijamy podmioty publiczne, które muszą stosować się do prawa zamówień publicznych i obowiązujących w nich trybów). Prywatni zamawiający mają dość duşą swobodę przeprowadzenia postępowania – od zapytania ofertowego i przyjęcia złoşonej oferty, przez przetarg cywilny czy aukcję, aş po negocjacje. Dobór właściwej formy będzie zaleşał w duşym stopniu od szczegóAUTOMATYKA
PRAWO I NORMY
TAKIE ZMIENNE, JAK ZAKRES I DŁUGOŚĆ GWARANCJI, ZASADY I OGRANICZENIA ODPOWIEDZIALNOŚCI, PRAWO DO INGERENCJI W SYSTEM, DOSTĘPNOŚĆ I WARUNKI POTENCJALNEGO SERWISU, ZABEZPIECZENIA FINANSOWE WYKONANIA UMOWY, MOMENT PRZEJŚCIA WŁASNOŚCI I RYZYK Z TYM ZWIĄZANYCH, KWESTIA PRAW WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ, CZĘSTO MOGĄ DECYDOWAĆ O TYM, CZY DANY PROJEKT ZAKOŃCZY SIĘ SUKCESEM CZY PORAŻKĄ. łowego przedmiotu zamówienia, liczby działających na rynku dostawców i skomplikowania wdrożenia. Niemniej jednak to, na co należy zwrócić szczególną uwagę, to ocena całokształtu projektu (z uwzględnieniem warunków potencjalnej umowy) oraz transparentność procesu. Nie ma bowiem niczego złego w równoległym prowadzeniu rozmów i negocjowaniu umowy, aby dokładnie poznać dostępne warunki biznesowe, o ile wszyscy zainteresowani wiedzą o tym, jak wygląda proces i godzą się na to. W przeciwnym razie zamawiający może narazić się na zarzut prowadzenia negocjacji w złej wierze i ponieść z tego tytułu odpowiedzialność. Niezwykle istotny jest również proces odbiorów i weryfikacji wykonania projektu – zarówno w środowisku testowym, jak i w fazie produkcyjnej (go live), a tym samym pełnego zintegrowania automatyki z dotychczasowymi procesami oraz usunięcia wykrytych błędów i usterek.
Ochrona danych osobowych Podczas przygotowań do procesu wdrożenia automatyzacji niezbędne jest przeprowadzenie analizy dotyczącej danych osobowych. Niektóre procesy i wdrożenia, z uwagi na zakres oraz sposób ich realizacji i wykorzystane rozwiązania techniczne, nie będą wymagały przetwarzania danych osobowych. To jednak dość rzadka sytuacja. Obecnie większość procesów biznesowych wiąże się w ten czy inny sposób z ich przetwarzaniem. Jednocześnie trudno wyobrazić sobie wdrożenie związane z automatyzacją, które nie będzie mieć wpływu na przepływ i bezpieczeństwo danych wewnątrz organizacji. Zgodnie z wynikającymi z Rozporządzenia RODO (Rozporządzenie o Ochronie Danych Osobowych) zasadami „privacy by design” (zasada prywatności na etapie projektowania) oraz „privacy by default” (zasada pry-
MACIEJ KUBIAK Adwokat, wspólnik współkierujący praktyką IP/TMT w kancelarii LSW Leśnodorski Ślusarek i Wspólnicy, autor publikacji naukowych z zakresu prawa autorskiego i własności przemysłowej, wykładowca w Centrum Praw Własności Intelektualnych im. Hugona Grocjusza w Krakowie oraz arbiter Sądu Arbitrażowego Rynku Audiowizualnego (SARA). Specjalizuje się w ochronie prawa własności intelektualnej i prawie nowych technologii. Konsultuje przedsięwzięcia związane z innowacjami (w tym automatyką i robotyką, sztuczną inteligencją oraz wdrożeniami systemów IT i rozwiązań chmurowych), danymi osobowymi i komercjalizacją badań naukowych. Doradza również mediom, producentom i branży kreatywnej. Kontakt: m.kubiak@lsw.com.pl, www.lsw.com.pl, www.lswipblog.pl. 12/2020
watności w ustawieniach domyślnych) kwestia wpływu wdrożenia analityki na ochronę danych osobowych powinna być brana pod uwagę i analizowana już na etapie planowania całego przedsięwzięcia.
Aspekty pracownicze Robotyzacja i automatyzacja procesów wiąże się także z kwestiami zarządzania zasobami ludzkimi. Zdarza się, że oznacza redukcję zatrudnienia (która również wymaga prawnego zaplanowania i oceny, zwłaszcza w przypadku korzystania z różnych form wsparcia publicznego z tzw. tarcz antykryzysowych, wprowadzonych w czasie pandemii COVID-19) albo przekwalifikowania i przeszkolenia części zespołu. Szkolenia i wsparcie powdrożeniowe powinny być również istotnym elementem planowanych i przewidzianych umową elementów współpracy z wykonawcą.
Finansowanie i podatki Wdrażanie rozwiązań z zakresu automatyzacji i robotyzacji może mieć istotne znaczenie dla sytuacji podatkowej zamawiającego. Planując tego typu inwestycje, warto rozważyć skorzystanie z przysługujących podatnikom ulg na działalność badawczo-rozwojową, co może w znacznym stopniu uatrakcyjnić ekonomicznie realizowane przedsięwzięcie. Z drugiej strony podatnicy muszą również pamiętać o prawidłowym rozpoznaniu ponoszonych wydatków w kosztach działalności (na gruncie podatków dochodowych). W przypadku należności transgranicznych nie wolno zapominać o zagadnieniach tzw. podatku u źródła, do którego pobrania i odprowadzenia zamawiający może być zobowiązany. Może mieć to istotne znaczenie dla płynności finansowej.
Podsumowanie Ramy jednego artykułu nie pozwalają na szczegółowe odniesienie się do wszystkich zagadnień, a jedynie zarysowanie szerszego obrazu prawnych wyzwań przy wdrażaniu automatyzacji i robotyzacji. W kolejnych publikacjach zostaną one dokładniej omówione. Maciej Kubiak 55
PRAWO I NORMY
DR ALEKSANDRA AULEYTNER radca prawny, , 5 - O % H
& W #
5 8 8
DR MARCIN JAN STĘPIEĹƒ $ # 5 - O
% H & W # 5 8 8
Sztuczna inteligencja w słuşbie edukacji, badań naukowych i kultury E # O B;B; 8 # # H & H 1 1 % H H {'
1 " &&
1 0 1 $
| Y
# Y ad hoc H Y % Q # . H
* # WH 1
- 1 # * % % %
{2*0, .| N " & H 8
%& % %H #
# T 1 # Y 1
&8 8 H % H H H # & # O # 1
O % H # # # O ! T Y # 1 H 1 1
%! H % H
! 1 O # 8
. Q # T # 1 # O
% H H # % H % % % 8
56
W
spomniany dokument podaje – po raz pierwszy na szerszą skalę – równieş istotne wskazówki dla państw i innych podmiotów, które zaangaşowane są w rozwój technologii sztucznej inteligencji, w zakresie kultury, edukacji i badań naukowych, którym warto poświęcić więcej uwagi. Obecnie jest on przedmiotem debaty i dalszych prac.
Rekomendacje UNESCO a sztuczna inteligencja Projekt Rekomendacji UNESCO zwraca uwagę nie tylko na korzyści, jakie mogą przynieść społeczeństwom technologie oparte na sztucznej inteligencji (SI), ale równieş na zagroşenia, jakie moşe ze sobą nieść ich niewłaściwe wykorzystanie. Technologie SI mogą wzbogacać branşe kulturalne i kreatywne, ale teş wywołać negatywne dla nich skutki, np. spowodować skoncentrowanie duşej ilości treści i danych o znaczeniu kulturowym w rękach ograniczonego kręgu podmiotów. Z tego względu istotne stało się nakreślenie szczegółowych wskazówek dotyczących wytwarzania lub korzystania z SI m.in. w sferze kultury, edukacji i badań naukowych. Naleşy pamiętać, şe Rekomendacje skierowane są zasadniczo do państw członkowskich UNESCO, które powinny podjąć odpowiednie środki, w tym o charakterze
prawnym, w celu wprowadzenia w şycie sformułowanych w Rekomendacjach zasad lub norm dotyczących SI. Pośrednio Rekomendacje kierowane są równieş do podmiotów niepaństwowych. Państwa członkowskie UNESCO powinny bowiem zadbać o to, aby wszystkie podmioty zaangaşowane w dziedzinie technologii SI, wytwarzając lub korzystając z technologii SI, miały na względzie postanowienia Rekomendacji. Dotyczy to zarówno podmiotów komercyjnych, jak i organizacji kultury oraz organizacji naukowych i akademickich. Rekomendacje powinny być zatem brane pod uwagę w całym cyklu şycia SI, przez który rozumie się następujące po sobie etapy: badań nad technologami SI, ich projektowanie, tworzenie i eksploatację.
Rekomendacje w dziedzinie edukacji i badań naukowych W dziedzinie edukacji i badań naukowych, państwa członkowskie powinny dąşyć do popularyzacji wiedzy o technologiach wykorzystujących SI. Powinny teş zachęcać do zdobywania przez obywateli niezbędnych kompetencji w zakresie świadomego korzystania z technologii SI, w tym umiejętności rozumienia i pisania kodów oprogramowania oraz etycznego podejścia do eksploatacji takich technologii. Jeśli dyAUTOMATYKA
PRAWO I NORMY namiczny rozwój SI będzie poza kontrolą, wiedzą i świadomością ludzi, moşe w przyszłości okazać się bardzo niebezpieczny, w tym dla samego człowieka. Z kolei upowszechnienie umiejętności korzystania z SI powinno m.in. przyczyniać się do znoszenia nierówności w dostępie do technologii cyfrowych i pomagać w walce z wykluczeniem cyfrowym. Konieczne jest takşe promowanie badań nad wykorzystywaniem technologii SI w nauczaniu, w tym przez szkolenie nauczycieli i wykładowców w zakresie wykorzystania takich technologii w ich pracy. Takie działania powinny jednocześnie wpływać na jakość edukacji i wspieranie uczniów, przez wspomaganie ich samodzielności i zdobywania doświadczenia. W zakresie wykorzystania technologii SI w obszarze edukacji i badań naukowych podkreśla się konieczność zapewnienia równego dostępu do nich równieş kobietom i dziewczętom, a takşe osobom z niepełnosprawnościami. Szczególnie dotyczy to osób, które z uwagi na uwarunkowania etniczne lub kulturowe w niektórych państwach mogą mieć ograniczony dostęp lub wręcz być pozbawione dostępu do edukacji albo badań naukowych. W kontekście edukacji i badań naukowych nie moşna teş zapominać o etycznych aspektach nauki o SI. Państwa członkowskie powinny wpierać szkolenia i kursy nie tylko w zakresie technicznych moşliwości SI, ale równieş w odniesieniu do jej aspektów społecznych, humanitarnych czy moralnych.
Rekomendacje w dziedzinie kultury W Rekomendacjach wskazuje się państwom członkowskim na celowość wykorzystania systemów SI w działalności związanej z ochro-
ną, rozwijaniem czy popularyzacją wiedzy o dziedzictwie kulturowym. W szczególności odnosi się to do wykorzystania systemów SI do ochrony, wzbogacania, rozumienia, promocji i dostępu do materialnego i niematerialnego dziedzictwa kulturowego, w tym zagroşonych lub rdzennych ję-
Dalsze prace Projekt Rekomendacji jest obecnie przedmiotem dalszej debaty. Tak, jak wiele dokumentów innych organizacji międzynarodowych, które w ostatnich latach tworzyły wytyczne w zakresie sztucznej inteligencji, UNESCO zwraca uwagę na to, şe technologie SI w obsza-
 PRZY ROZWIJANIU I KORZYSTANIU Z MECHANIZMÓW SI KONIECZNE JEST PRZESTRZEGANIE ZASAD PRZEJRZYSTOŚCI I ZROZUMIAŠOŚCI DZIAŠANIA ALGORYTMÓW I DANYCH, NA PODSTAWIE KTÓRYCH DZIAŠA SI. zyków. Poniewaş najczęściej odbywa się to w drodze tworzenia albo rozwijania programów komputerowych o charakterze edukacyjnym, wykorzystujących technologię SI, konieczne jest, by do takich programów miała dostęp jak największa grupa organizacji oraz obywateli. W projekcie Rekomendacji duşo miejsca poświęca się popularnym w dzisiejszych czasach aplikacjom do tłumaczeń i syntezatorom mowy. Waşne, by oprogramowanie leşące u podstaw takich aplikacji uwzględniało niuanse języków i mowy oraz ekspresji ludzkiej. Aplikacje takie niosą bowiem duşo korzyści związanych ze znoszeniem barier kulturowych na skutek ułatwień w komunikacji między ludźmi. Jednak z drugiej strony, w razie stosowania na szeroką skalę, mogą w dłuşszej perspektywie czasowej doprowadzić do bardzo negatywnych efektów, związanych np. z ograniczeniem znajomości języków obcych czy zanikiem rzadkich lub lokalnych języków oraz dialektów.
rze kultury i nauki mogą być bardzo przydatne ludzkości, ale równieş budzić duşe obawy etyczne, np. ze względu na ryzyko pogłębienia istniejących uprzedzeń lub nierówności, a takşe tworzenia nowych zagroşeń dla róşnorodności kulturowej, społecznej i ekologicznej czy nowych podziałów społecznych i ekonomicznych. Z tego względu przy rozwijaniu i korzystaniu z mechanizmów SI konieczne jest przestrzeganie zasad przejrzystości i zrozumiałości działania algorytmów i danych, na podstawie których działa SI. Konieczne jest teş zagwarantowanie zapewnienia ochrony godności i praw człowieka, w tym równości płci, prywatności, wolności słowa i dostępu do informacji. Wybuch epidemii COVID-19, który miał miejsce w trakcie prac nad projektem, dodatkowo unaocznił powyşsze problemy, w tym kwestie związane z wykluczeniem cyfrowym oraz podejściem etycznym do zasad korzystania z SI przy zwalczaniu epidemii. dr Aleksandra Auleytner
ALEKSANDRA AULEYTNER
MARCIN JAN STĘPIEĹƒ
Specjalizuje się w prawach dotyczących dóbr niematerialnych, prawie autorskim, prawie własności przemysłowej, prawie nowych technologii i e-commerce. Jest teş arbitrem Stałego Polubownego Sądu Konsumenckiego przy Prezesie Urzędu Komunikacji Elektronicznej. Członkini Scientific Committee European Privacy Association (EPA) i Okręgowej Izby Radców Prawnych w Warszawie.
Specjalizuje się w prawie autorskim, prawie własności przemysłowej oraz prawie nowych technologii. Jest autorem licznych publikacji naukowych i praktycznych z zakresu prawa własności intelektualnej. Laureat I nagrody Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyşszego za najlepszą pracę doktorską na temat własności intelektualnej w konkursie zorganizowanym przez Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej.
12/2020
57
RYNEK
Przepływomierz termiczny Proline t-mass F/I 300/500 Proline t-mass F/I 300/500 to niezawodny i uniwersalny # & &
ktĂłry zapewnia dwukierunkowe prowadzenie pomiarĂłw HQ #% # 8 * # # Y C & 0 6( % T
zaawansowana diagnostyka # C H 8
58
F
irma Endress+Hauser dostarczyła juş ponad 100 000 przepływomierzy termicznych t-mass na całym świecie. Niezaleşnie od tego, czy są to urządzenia mierzące spręşone powietrze, gaz ziemny czy inne gazy, dzięki zastosowaniu sprawdzonej i innowacyjnej technologii pomiarowej zapewniają wiarygodny pomiar. Wyjątkowa konstrukcja czujnika oraz unikatowe w swojej klasie funkcje monitoringu t-mass F/I 300/500 gwarantują optymalną kontrolę nad procesem. Nawet przy znacznych zaburzeniach przepływu t-mass gwarantuje stabilny i dokładny pomiar, niezaleşnie od gałęzi przemysłu. W wielu branşach metoda termiczna jest wykorzystywana do pomiaru przepływu gazów jednorodnych oraz ich mieszanin – np. w pomiarach mediów uşytkowych, gdzie konieczny jest moP R O M O C J A
nitoring spręşonego powietrza, tlenu, azotu czy argonu. Przepływomierze termiczne są równieş z powodzeniem stosowane do pomiaru zuşycia gazu ziemnego w kotłach cieplnych lub dwutlenku węgla w przemyśle spoşywczym. Nowe czujniki t-mass, w połączeniu z wszechstronnymi przetwornikami Proline 300/500, otwierają kolejne moşliwości w sterowaniu procesem, pomiarze ilości gazu, wykrywaniu nieszczelności czy zarządzaniu zuşyciem energii. Te wszystkie cechy pomagają w optymalizacji kosztów funkcjonowania zakładu. Nawet w przypadku zmiennych procesów t-mass F/I 300/500 zapewnia niezrównaną dokładność (¹1%) oraz powtarzalność pomiaru (¹0,25%). Dzięki duşemu zakresowi pomiaru (1000:1) gazy o niskim ciśnieniu i małej prędkości przepływu nie stanowią juş problemu. Solidna i wytrzymała AUTOMATYKA
RYNEK konstrukcja pozwala na długotrwałą eksploatację urządzenia bez konieczności konserwacji, oszczędzając w ten sposób czas i pieniądze. Przepływomierze termiczne t-mass F i I mogą być stosowane w temperaturze procesowej do 180 °C i ciśnieniu do 40 barów.
NACE MR0175/MR0103. W przypadku gazów, które tworzą osad w rurociągu, czujnik moşe zostać zdemontowany oraz szybko wyczyszczony, bez wpływu na dokładność pomiaru.
Gas Engine – elastyczny pomiar nawet najbardziej skomplikowanych mieszanin gazowych
Dzięki temu, şe przepływomierze t-mass F/I 300/500 zostały zbudowane zgodnie z normą PN/EN 61508 (SIL 2), mogą być stosowane w aplikacjach bezpieczeństwa. Wszystkie błędy związane z działaniem urządzenia lub procesem są sygnalizowane zgodnie ze standardem NAMUR NE107. Umoşliwia to szybkie wdroşenie środków zaradczych. Dodatkowo przepływomierze termiczne t-mass F/I 300/500 mają unikatowy system ostrzegania, słuşący do wykrywania ewentualnej kondensacji na czujniku oraz zaburzeń przepływu. Inną wyjątkową cechą nowych przepływomierzy t-mass jest pomiar przepływu gazu w obu kierunkach z moşliwością przyporządkowania niezaleşnych liczników oraz ostrzeganie przed przepływem wstecznym.
Przepływomierz t-mass F/I 300/500 ma zintegrowane oprogramowanie, umoşliwiające precyzyjne wyznaczanie przepływu masowego nawet w zmiennych warunkach procesowych. Wyróşniki przepływomierzy z Gas Engine, dające im przewagę nad klasycznymi konstrukcjami, to: • dokładny pomiar gazów czystych oraz mieszanin, obejmujący 22 predefiniowane gazy oraz dowolnie konfigurowalne mieszaniny gazów zawierające aş do ośmiu składników (moşliwość zaprogramowania pomiaru innych gazów na şądanie), • obliczanie prędkości przepływu, gęstości odniesienia, skorygowanego przepływu objętościowego oraz przepływu energii w zmiennych warunkach pracy, • dynamiczna kompensacja zmian ciśnienia, temperatury i składu gazu, • moşliwość zmiany zaprogramowanych gazów bez ponownej kalibracji, • funkcja przełączania dla dwóch predefiniowanych grup gazów przez wejście stanu, np. do procesów przedmuchiwania instalacji.
Fot. Endress+Hauser
Wytrzymały i gotowy do pracy w przemyśle Czujniki przepływomierzy t-mass F/I cechują się wyjątkową solidnością, która czyni je odpornymi na wibracje rurociągu, obecność cząstek stałych w strudze gazu, a takşe zmiany w procesie, jak np. szok temperaturowy. Dzięki opatentowanej i innowacyjnej konstrukcji t-mass F/I wymaga małych nakładów na konserwację, a takşe gwarantuje długotrwałą pracę z wysoką dokładnością. Wszystkie części zwilşane wykonano ze stali kwasoodpornej, spełniającej rygorystyczne wymagania normy 12/2020
Funkcje alarmowe dla większej niezawodności
Heartbeat Technology – niezawodne pomiary i bezpieczeĹ„stwo Funkcja diagnostyki predykcyjnej jest dostÄ™pna we wszystkich przepĹ‚ywomierzach z serii Proline i umoĹźliwia ciÄ…głą autodiagnostykÄ™ urzÄ…dzenia z pokryciem >95%, jak rĂłwnieĹź weryfikacjÄ™ bez przerywania procesu. Ze wzglÄ™dĂłw bezpieczeĹ„stwa Heartbeat Technology ma rĂłwnieĹź funkcjÄ™ sprawdzajÄ…cÄ… integralność czujnika, wykrywajÄ…cÄ… niepoşądane zmiany w ukĹ‚adzie pomiarowym, ktĂłre mogÄ… być wynikiem ekstremalnych warunkĂłw procesowych i środowiskowych. Heartbeat Technology zmniejsza ryzyko wystÄ…pienia awarii oraz zwiÄ™ksza niezawodność i dostÄ™pność instalacji. Wiarygodność algorytmĂłw diagnostycznych Heartbeat potwierdzona jest przez zewnÄ™trznÄ… instytucjÄ™ certyfikujÄ…cÄ… – TĂœV SĂœD.
t-mass F/I są standardowo wyposaşone w serwer WWW. Przy uşyciu kabla Ethernet i laptopa lub za pomocą łączności Wi-Fi operator zyskuje dostęp do wszystkich funkcji diagnostycznych, bez konieczności stosowania specjalistycznego oprogramowania lub interfejsów komunikacyjnych. Takie rozwiązanie znacznie ułatwia serwis i skraca czas konserwacji.
HistoROM – pamięć absolutna Koncepcja niezawodnego przechowywania danych (HistoROM) zapewnia maksymalne ich bezpieczeństwo. Wszystkie dane kalibracyjne oraz parametry urządzenia są przechowywane w module pamięci nieulotnej i automatycznie kopiowane do urządzenia po zakończeniu prac konserwacyjnych. Dzięki temu instalacja części zamiennych jest szybsza, a czas przestojów zdecydowanie krótszy.
Šatwa integracja z innymi systemami Czujniki t-mass F/I mogą być łączone z róşnymi przetwornikami: kompaktowymi (Proline 300) lub rozdzielnymi (Proline 500) z aş czterema konfigurowalnymi modułami wejść/wyjść. Przetworniki Proline cechują się wyjątkową dokładnością. Przetworzony cyfrowo sygnał z czujnika t-mass jest podstawą do wygenerowania innych parametrów pomiaru. Oznacza to, şe przepływomierze z tej serii mogą jednocześnie rejestrować takie wielkości, jak przepływ masowy, prędkość przepływu i temperatura gazu, co zapewnia lepszą kontrolę nad procesem. Pełny dostęp do wszystkich danych pomiarowych i diagnostycznych, gromadzonych przez Heartbeat Technology, jest moşliwy przez HART, Modbus RS-485, jak równieş Wi-Fi lub swobodnie konfigurowalne moduły wejść/wyjść.
ENDRESS+HAUSER Sp. z o.o.
Zintegrowany serwer WWW – bezpośredni i łatwy dostęp do danych Przetworniki Proline 300/500 zastosowane w przepływomierzach
% 8 - # 99 @9=99A - # 8 E9 EE< ;; ;; E9 EE< ;; A; =& 8 D 8 & ###8 8 8 &
59
RYNEK
SCHUNK ADHESO Chwytaki adhezyjne , (2* # #
1# , (2* $ (0,.8 # ! Y 1 Q 1 H # %H & Q Y #
3 - & % H
T & & & 8
1# & Y , (2* $ (0,. # Q
1 % & #
C , H H #
% % # 1 #
# & Q Y # H
3 - 1#
T 1 & #
60
hwytaki ADHESO mają wyjątkowe zalety. Naleşy do nich chwytanie bez pozostawiania śladów, czuły chwyt, bez stosowania siły mechanicznej oraz brak zewnętrznego zasilania. Eksperci firmy SCHUNK wykorzystali te atuty, opracowując dostosowane do potrzeb klienta chwytaki adhezyjne z technologią ADHESO. Duşa róşnorodność i moşliwość konfiguracji pozwalają dostosować je do wymagań określonego detalu.
Technologia ADHESO – inspiracja naturą Technologia chwytaków ADHESO jest wzorowana na przyczepnej powierzchni wzorowanej na naturze. Siły adhezyjne, wykorzystywane przez zwierzęta (np. gekony) do poruszania się, są obecnie uşywane przez firmę SCHUNK do zastosowań manipulacyjnych w róşnych dziedzinach.
Materiał i powierzchnia Chwytaki SCHUNK z technologią ADHESO mają charakterystyczną strukturę powierzchni wykonaną ze specjalnych polimerów i przypominającą nogę. Przylega ona do róşnego typu materiałów i przedmiotów bez pozostawiania śladów. Moşliwości skalowania i zastosowanie materiałów o róşnych moşliwościach pozwala na dostosowanie przyczepnej powierzchni do róşnego rodzaju detali, które chwytak będzie łapał. To sprawia, şe chwytaki wyposaşone w technologię ADHESO są bardzo
P R O M O C J A
AUTOMATYKA
RYNEK
2# % ! # Q % 1 ! # 1
%!
% 1 O # # %HY # Q # # Y 1#
uniwersalne, a gama detali, które mogą chwytać jest bardzo szeroka.
Proces chwytania W celu podniesienia obrabianego przedmiotu na konstrukcję wywierany jest delikatny nacisk, który zwiększa powierzchnię styku i wykorzystuje efekt sił van der Waalsa. Aby zwolnić chwytak, moşna go oddzielić od przedmiotu obrabianego za pomocą jednego z trzech mechanizmów zwalniających: ruchu obrotowego, ruchu przechylania i ruchu ślizgowego. Moşna równieş wyposaşyć chwytak w aktywny zgarniacz, co zapobiega napręşeniom mechanicznym obrabianego przedmiotu w miejscu ustawienia.
Adhezyjne chwytaki bez zapotrzebowania na energię
' 8 , (2*
Moşliwości chwytania oferowane przez ADHESO są tak róşnorodne, jak zastosowania chwytaków. Róşnicując trzy podstawowe parametry – powierzchnię, wielkość oraz rodzaj kompensacji – moşna dopasować chwytak do wymagań konkretnego zastosowania. Firma SCHUNK oferuje chwytaki ADHESO w czterech znormalizowanych wymiarach z dopasowanym
kołnierzem adaptacyjnym ISO, który moşe być uşywany do szybkiego i ekonomicznego wdraşania chwytaków w róşnych zastosowaniach. Na şyczenie klienta SCHUNK moşe równieş dostarczyć niestandardowe rozwiązanie, dopasowane do danego zastosowania.
Zalety Do zalet chwytaków ADHESO naleşą: • niskie koszty eksploatacji dzięki energooszczędnemu chwytaniu bez dodatkowego zasilania energią, • moşliwość chwytania delikatnych przedmiotów bez widocznych pozostałości, • brak emisji cząstek, dzięki czemu chwytaki z technologią ADHESO mogą być stosowane w pomieszczeniach sterylnych, • wszechstronne i idealne dopasowanie do róşnych zakresów zastosowań.
i inne przedmioty medyczne wykonane z tworzywa sztucznego i szkła często mają bardzo gładkie powierzchnie. Chwytaki SHUNK ADHESO idealnie nadają się do ich łapania. Ze względu na pozbawiony emisji cząstek i energooszczędny proces chwytania, który nie pozostawia śladów, mogą być stosowane nawet w środowiskach podlegających restrykcyjnym wymaganiom w zakresie higieny. Inną gałęzią przemysłu, w której waşne są unikatowe właściwości chwytaków SCHUNK ADHESO jest przemysł elektroniczny – niezaleşnie od tego, czy chodzi o montaş płytek obwodów drukowanych, czy o chwytanie całych płytek półprzewodnikowych lub drukowanych. Dzięki unikalnej technologii ADHESO podczas chwytania nie występują şadne mechaniczne impulsy. Chwytaki SCHUNK ADHESO, które nie generują şadnych pozostałości ani emisji cząstek, są w tym przypadku optymalnym rozwiązaniem.
ADHESO w praktyce Chwytaki z technologią ADHESO świetnie sprawdzą się w wymagających zastosowaniach manipulacyjnych. Do takich obszarów naleşą automatyka laboratoryjna oraz przemysł medyczny i farmaceutyczny. Pojemniki, strzykawki
1# 1 Y $ (0,. # & O &
12/2020
* # 1 1# # 1 H 1 , (2* $ (0,. #
# ! #
SCHUNK INTEC Sp. z o.o. % 8 5% # >; $ ;@=@;; 5 8 BB EBA B@ ;; BB EBA B@ B@ =& D 8 1% 8 & ###8 8 1% 8 &
1# 1 Y $ (0,. # % &
! H H
& O & & & % &
61
Szanowni Państwo, Obecna sytuacja na świecie w kontekście transformacji cyfrowej generuje zupełnie nowe zadania i wyzwania dla firm produkcyjnych. W obliczu aktualnych ograniczeń, jak i następującego po nich, stopniowego osiągania pełnych mocy produkcyjnych, receptą na sukces będzie gotowość do elastycznej zmiany, tak w sposobie prowadzenia biznesu, jak i samych narzędzi produkcji. Kluczowym rozwiązaniem usprawnienia działalności przedsiębiorstwa są obecnie automatyzacja, robotyzacja i cyfryzacja procesów produkcyjnych. W tych pełnych wyzwań czasach bardzo ważne jest otrzymanie rzetelnego wsparcia od sprawdzonego partnera biznesowego. Łukasiewicz – PIAP to czołowy integrator w obszarze rozwiązań automatyzacji i robotyzacji produkcji, z ponad 50-letnim doświadczeniem we wspieraniu przedsiębiorstw w obszarach zwiększania jakości i wydajności produkcji oraz utrzymania ruchu. Nasi eksperci działający w obszarach automatyzacji i robotyzacji przedstawią państwu optymalne rozwiązania w odpowiedzi na szereg poruszanych obecnie zagadnień, m.in.: 1. Jak automatyzacja i robotyzacja procesów pozwala skutecznie ustabilizować ciągłość i wydajność produkcji? 2. Jak pozyskiwać środki UE na inwestycje w rozwój zaawansowanych systemów produkcji? 3. Jak odpowiedzieć na rosnące wymagania w zakresie uelastycznienia produkcji - jak przygotować produkcję do zmian sposobów wytwarzania? 4. Czy w celu optymalizacji kosztów automatyzacji firmy warto wdrażać roboty używane? 5. Jak automatyzacja i robotyzacja może zwiększyć morale pracowników? 6. Jak robot może odciążyć pracownika i tym samym zwiększyć efektywność jego pracy? Zapraszamy do kontaktu. To dobry czas na podjęcie nieuniknionych wyzwań w nadchodzącej przyszłości. Pomocą w tym niech będzie analiza posiadanych przez państwa systemów produkcji, w kontekście ich automatyzacji i robotyzacji. Podejmij wyzwanie ramię w ramię ze sprawdzonym i doświadczonym partnerem biznesowym.
Łukasz Wojtczak lukasz.wojtczak@piap.lukasiewicz.gov.pl tel. 601 225 289
Marcin Pilip marcin.pilip@piap.lukasiewicz.gov.pl tel. 605 327 783
Środki UE na wsparcie przedsiębiorstw Robotyzacja i automatyzacja przedsiębiorstw i linii produkcyjnych
Projekty robotyzacji i automatyzacji spawania, paletyzacji, konfekcjonowania, obsługi maszyn i inne
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa I tel.: 22 87 40 164, faks:22 87 40 221 www.piap.pl
RYNEK
Netilion – nowy ekosystem IIoT . # &Q
0 6( % # Y
chmurowe Netilion upraszcza Y & % H & ! Y # 1
% Y 8
E
' 8 0 6( %
kosystem Netilion to stworzony przez Endress+Hauser pakiet rozwiązań chmurowych usprawniających utrzymanie ruchu i obsługę urządzeń pomiarowych tak, by zapewnić stałą kontrolę nad procesem produkcyjnym. Netilion łączy proste w obsłudze aplikacje z komponentami systemów, tworząc rozwiązania kompleksowe i spełniające załoşenia Przemysłu 4.0. Usługi cyfrowe Netilion zapewniają bezpieczny dostęp do zmiennych wartości procesowych w dowolnym czasie i z dowolnego miejsca – wystarczy dostęp do Internetu.
średnio na pulpit telefonu lub komputera, gdzie informacja z terenu pojawia się w formie przejrzystych komunikatów. Ekosystem Netilion to stworzone od podstaw pionierskie rozwiązanie, gwarantujące elastyczność w podejściu do zarządzania danymi i pełnej obsługi bazy zainstalowanych urządzeń. Portfolio obejmuje szereg rozwiązań, udostępniających bieşące informacje o „zdrowiu� wszystkich podłączonych urządzeń (Netilion Health – komunikaty są zgodne ze standardem NAMUR NE 107), umoşliwiających odczyt wartości mierzonych, lokalizację punktów pomiarowych na mapie i ustawienie powiadomień o zdarzeniach (Netilion Value), a takşe gwarantujących dostęp do instrukcji obsługi czy raportów serwisowych na şądanie (Netilion Library). Dzięki Netilion Analytics wdroşenie koncepcji Przemysłowego Internetu Rzeczy i utworzenie cyfrowej kopii kaşdego z urządzeń jest proste jak nigdy dotąd.
Potencjał informacji i prostsza droga do Przemysłu 4.0
Transfer danych i wybór planu
Według szacunków Endress+Hauser, ze względu na ogromną ilość danych i trudność w zarządzaniu nimi, 97% danych nie jest wykorzystywanych. Systemy automatyki przetwarzają jedynie informacje o wartościach niezbędnych do sterowania procesem, takich jak przepływ, ciśnienie, temperatura, poziom, ignorując informacje o stanie urządzenia czy dane diagnostyczne. Ekosystem Netilion pomaga uwolnić informacyjny potencjał tkwiący w urządzeniach, udostępniając dane bezpo-
Ponad 30 milionów cyfrowych urządzeń pomiarowych działających na całym świecie jest włączonych do systemu automatyki za pośrednictwem takich protokołów, jak Profibus, 4–20 mA z HART, WirelessHART, EtherNet/IP i kilku innych. Przesyłanie danych z urządzeń obiektowych do aplikacji w chmurze jest realizowane przez istniejącą sieć Ethernet lub bezpośrednio z uşyciem odpowiednich bramek komunikacyjnych (Edge Device). W Endress+Hauser jest to moşliwe dzięki ofercie Netilion
12/2020
P R O M O C J A
Connect, w skład której wchodzą urządzenia brzegowe Edge Device oraz interfejs API (Application Programmable Interface), zapewniający szybką wymianę między bazami danych. Bramkę Edge Device moşna równieş zainstalować w mniejszym systemie, który nie musi być podłączony do sieci Ethernet. W takim obiekcie wystarczy podłączyć kaşde z urządzeń obiektowych do pobliskiej bramki, która przeczyta wszystkie informacje diagnostyczne i prześle je do chmury. Szeroki wybór rozwiązań i komponentów systemu Endress+Hauser umoşliwia dostosowanie rozwiązania do indywidualnych wymagań. System pozwala monitorować stan wszystkich zainstalowanych urządzeń, w tym takşe urządzeń innych producentów. Korzyść z rozwiązań Netilion jest zauwaşalna natychmiast, niezaleşnie od liczby urządzeń w bazie. Aby skorzystać z pakietu rozwiązań Netilion, naleşy załoşyć konto na stronie: www.netilion.endress.com. Po zalogowaniu uşytkownik otrzymuje dostęp do pakietów, w tym takşe do bezpłatnych pakietów podstawowych, z opcją podłączenia urządzeń. Dopełnieniem ekosystemu są aplikacje mobilne (Netilion Scanner), do pobrania bezpłatnie z Google Play lub App Store.
ENDRESS+HAUSER Sp. z o.o. % 8 - # 99 @9=99A - # 8 E9 EE< ;; ;; E9 EE< ;; A; =& 8 D 8 & ###8 8 8 &
63
RYNEK
Ĺšwiat wchodzi szybciej w erÄ™ transformacji cyfrowej Rynek pracy 2025 r. 5 & & HQ #Y # H%
O# 8 " # O Q % % % # H
& 8 5 # Y # # QOP 1 # 1
#Y % & H Q! #8 - O
# # #8
& H & O 8 )
# Y # % w# # ' %& 0 & {- 0 &
' %& -0'|8
Sylwia Batorska
64
C
OVID-19 przyspieszył nadejście rynku pracy przyszłości, który związany jest z Przemysłem 4.0. Do 2025 r. rozwój automatyzacji i cyfryzacji przedsiębiorstw doprowadzi do nowego podziału pracy między ludzi i maszyny. Będzie przybywać takich form zatrudnienia, które wykorzystują umiejętności ludzkie. Maszyny będą przede wszystkim koncentrować się na przetwarzaniu informacji i danych, zadaniach administracyjnych i rutynowych pracach manualnych na stanowiskach robotniczych.
Trudny okres przejściowy Według twórców raportu WEF, który powstał na bazie ankiety przeprowadzonej wśród 300 największych firm światowych, zatrudniających łącznie 8 mln pracowników, sytuacja spowo-
dowana nowymi wymaganiami technologicznymi i restrykcje wywołane pandemią sprawiają, şe zmiany na rynku pracy postępują szybko. Dlatego firmy, rządy i pracownicy muszą podjąć współpracę, aby wdroşyć nową wizję globalnej siły roboczej. Szacuje się, şe do 2025 r. likwidacji ulegnie 85 mln miejsc pracy na całym świecie, w średnich i duşych przedsiębiorstwach. Wraz ze wzrostem automatyzacji ubędzie miejsc przede wszystkim w zawodach związanych z wprowadzaniem danych, wsparciem administracyjnym i powtarzalnymi pracami manualnymi. Przyspieszenie automatyzacji i skutki recesji wywołanej pandemią pogłębiają istniejące nierówności na rynkach pracy i wyhamowują wzrost zatrudnienia, który trwał od czasu światoAUTOMATYKA
RYNEK
wego kryzysu finansowego w latach 2007–2008. Raport WEF konkluduje konieczność organizacji wsparcia ze strony przedsiębiorstw i rządów dla grup społecznych najbardziej naraşonych na zmiany. Szczególnie na początku, kiedy liczba redukowanych stanowisk będzie przewyşszać liczbę osób zatrudnianych. Pracodawcy spodziewają się, şe do 2025 r. liczba rocznych zwolnień zmniejszy się z 15,4% siły roboczej (planowanych obecnie) do 9% (spadek o 6,4%), a liczba nowo powstających miejsc pracy, związanych z nowymi zawodami wzrośnie w analogicznych okresach z 7,8% do 13,5% (wzrost o 5,7%) całkowitej liczby pracowników.
' 8 2 $
Przyszłość w kreatywności Nadchodząca wielkimi krokami „rewolucja robotów� pozwoli stworzyć przez najblişsze pięć lat 97 mln nowych miejsc pracy na całym świecie na nowych, poşądanych stanowiskach. Nowo tworzone zawody będą przede wszystkim dotyczyły pracy z danymi i sztuczną inteligencją, tworzeniem treści, przetwarzaniem w chmurze i rozwojem produktów. Więcej miejsc pracy pojawi się rów-
nieş w opiece, i sektorach związanych z ekologią. Zadania, w których ludzie zachowają przewagę komparatywną nad robotami będą obejmować zarządzanie, doradztwo, podejmowanie decyzji, rozumowanie, komunikację i interakcję. Twórcy raportu przewidują, şe w 2025 r. cechy takie jak analityczne, krytyczne myślenie, kreatywność i umiejętność rozwiązywania problemów będą naleşeć do najwaşniejszych cech poşądanych przez pracowników. Pracodawcy będą równieş doceniać umiejętności samodzielnego zarządzania, takie jak aktywne uczenie się, odporność, tolerancja na stres i elastyczność.
Robotyzacja Roboty mają zastąpić 20 mln miejsc pracy w fabrykach. Ponad 80% firm postanowiło o przyspieszeniu realizacji planów cyfryzacji procesów pracy i wdraşaniu nowych technologii, a 50% pracodawców oczekuje przyspieszenia automatyzacji niektórych obszarów w swoich firmach. Według WEF pandemia przyspieszyła wdraşanie nowych technologii, poniewaş
firmy starały się obnişyć koszty i przyjąć nowe standardy pracy. Około 43% ankietowanych firm wskazuje, şe jest nastawiona na redukcję siły roboczej ze względu na integrację technologii, 41% planuje rozszerzyć wykorzystanie pracowników do wykonywania zadań specjalistycznych, a 34% planuje zwiększyć zatrudnienie dzięki integracji technologii.
Potrzeba przekwalifikowania Obecnie około jedna trzecia wszystkich zadań była wykonywana przez maszyny, a ludzie zajmowali się pozostałymi pracami. Do 2025 r. te proporcje ulegną zmianie. Firmy zakładają, şe osiągną równy podział pracy między ludzi i maszyny. Wzrośnie popyt na zawody, które bazują na umiejętnościach ludzkich, takich jak doradztwo, podejmowanie decyzji, rozumowanie, komunikowanie się i interakcja. Nastąpi równieş wzrost popytu na pracowników na stanowiskach w gospodarce ekologicznej i opiece oraz nowe miejsca w takich dziedzinach, jak inşynieria i przetwarzanie w chmurze. Z drugiej strony wiele rutynowych lub manu-
) 1 C & & HY # T P B;B@ 8 {- % % % # 1 C &|
'% % V ! ,% 3 B;B; - 0 & ' %&
12/2020
65
RYNEK
alnych prac zostanie zastąpionych rozwiązaniami technologicznymi, co dotknie najbardziej pracowników o najniższych wynagrodzeniach i kwalifikacjach. Muszą oni zostać przekwalifikowani, aby poradzić sobie ze zmianą zawodu. Pomimo obecnego spowolnienia gospodarczego większość pracodawców dostrzega wartość przekwalifikowania siły roboczej. W przypadku pracowników, którzy mają pozostać na swoich stanowiskach, w ciągu najbliższych pięciu lat, prawie 50% będzie wymagało przekwalifikowania w celu zdobycia podstawowych umiejętności. Z kolei 94% liderów biznesu twierdzi, że oczekuje od pracowników, że zdobędą oni nowe umiejętności w pracy (wzrost z 65% w 2018 r.). Średnio 66% ankietowanych pracodawców spodziewa się zwrotu z inwestycji w podnoszenie kwalifikacji i przekwalifikowanie obecnych pracowników w ciągu jednego roku. Oczekują również, że uda im się przenieść 46% pracowników do innych zadań w ramach własnej organizacji. Zdaniem analityków WEF właśnie te firmy, które stawiają na przekwalifikowanie i rozwój swoich pracowników okażą się najbardziej konkurencyjnymi w dłuższej perspektywie.
Adaptacja technologii
Zawody przyszłości
W ostatnich dwóch latach zaobserwowano wyraźne przyspieszenie wdrażania nowych technologii. Spośród nich przetwarzanie w chmurze, duże zbiory danych i e-commerce pozostają priorytetami, zgodnie z trendem ustalonym w poprzednich latach. Jednak odnotowano również znaczny wzrost zainteresowania szyfrowaniem, co odzwierciedla nowe potrzeby ery cyfrowej oraz znaczny wzrost liczby firm, które spodziewają się przyjęcia niehumanoidalnych robotów i sztucznej inteligencji – obie technologie powoli stają się podstawą pracy w różnych branżach. Wdrażanie technologii różni się w zależności od branży. Sztuczna inteligencja znajduje najszerszą adaptację wśród branż: cyfrowej informacji i komunikacji, usług finansowych, opieki zdrowotnej i transportu. Big Data, Internet Rzeczy i robotyka niehumanoidalna cieszą się dużym zainteresowaniem w górnictwie i metalurgii, podczas gdy rządy i sektor publiczny wykazują wyraźne zainteresowanie cyberbezpieczeństwem. Wymienione technologie mają napędzać przyszły wzrost w różnych branżach, a także zwiększać zapotrzebowanie na nowe stanowiska i określone umiejętności.
Najnowszy raport ujawnia podobieństwa w różnych branżach, biorąc pod uwagę coraz bardziej strategiczne i coraz bardziej zbędne role zawodowe. Podobnie jak w badaniu z 2018 r., wiodącymi pozycjami w rosnącym popycie są takie zawody, jak analityk danych, specjalista AI i uczenia maszynowego, inżynier robotyki. Na topie będą również twórcy oprogramowania i aplikacji oraz specjaliści ds. transformacji cyfrowej. Dynamicznie rośnie również zapotrzebowanie ze strony pracodawców na obsadę stanowisk, takich jak specjalista ds. automatyzacji procesów, analityk ds. bezpieczeństwa informacji i specjalista ds. Internetu Rzeczy. Coraz większe zainteresowanie rynku tego typu zawodami odzwierciedla przyspieszenie automatyzacji, a także, związany z nim, wzrost zagrożeń dotyczących cyberbezpieczeństwa. Więcej informacji na stronie Światowego Forum Ekonomicznego: http://www3.weforum.org /docs/ WEF_Future_of_Jobs_2020.pdf . Sylwia Batorska $2). $)X $
R E K L A M A
Automatycznie
najlepsi 66
w w w . a u t o m a t y k a o n l i n e . p l / A u t o m a t y k a
AUTOMATYKA
WYDARZENIA
Transformacja cyfrowa w ofercie Schneider Electric ) # HY H & Y & & Y # #
H
# # % ! T 18 ) &% % O# Q ! # = # , 1 0
# # 5 Y
$ HY 5 #Y 9E B;B; 8 5
# C & , 1
0 & # # Y %& T # HY 1 # H # T & HQ
& H # H &8 8
# ! H !% H ! %
!% #8
S
potkanie zorganizowane w połowie listopada obejmowało dwie sesje tematyczne, prowadzone przez ekspertów Schneider Electric. Temat wysokiej niezawodności infrastruktury IT w słuşbie zdrowia przyblişył Cezary Gutowski, menedşer wsparcia sprzedaşy UPS, zaś gospodarzem sesji poświęconej nowoczesnym budynkom w nowej rzeczywistości był Marek Olszewski, marketing menedşer kanału system integratorów automatyki budynkowej EcoXperts BMS.
wyeliminować do niezbędnego minimum wymianę danych między wieloma miejscami i systemami. Aby sprostać tym wymaganiom, firma Schneider Electric przygotowała na bazie swoich rozwiązań ofertę EcoStruxure dla słuşby zdrowia. Jest ona skierowana do placówek opieki zdrowotnej – bez względu na ich wielkość. Dane zostają przeniesione na platformę z funkcją Edge Computing, gdzie są agregowane, analizowane i przedstawiane w zrozumiały sposób operatorowi, wraz z wizualizacją, alarmowaniem, kontrolą, monitorowaniem i raportowaniem. Rozwiązanie EcoStruxure zwiększa wydajność funkcjonowania oraz zapewnia dostęp do właściwych informacji dla wszystkich, którzy ich potrzebują – bez względu na czas i miejsce.
Nowoczesne budynki w nowej rzeczywistości Wokół nas powstaje coraz więcej inteligentnych budynków, tj. smart buildings. Jednocześnie coraz większy nacisk kładzie się na tzw. rozwój zrównowaşony. Obecnie budynki zuşywają około 30% światowej energii
elektrycznej i jednocześnie generują około 40% światowej emisji dwutlenku węgla. Modernizacje są więc niezbędne. Według Schneider Electric wizja budynku przyszłości, w cyfrowym i w pełni elektrycznym świecie, opiera się na czterech filarach. Taki budynek musi funkcjonować w sposób zrównowaşony (maksymalny poziom elektryfikacji, aktywne zarządzanie), być odporny (niezawodne systemy, operacje zdalne, zapewnione cyberbezpieczeństwo), hiperwydajny (efektywność, kompleksowa architektura cyfrowa) i zorientowany na potrzeby ludzi (bezpieczny i komfortowy). Przedstawiciel Schneider Electric zaprezentował szereg rozwiązań inteligentnego budynku w ramach platformy EcoStruxure. Uczestnicy spotkania on-line odbyli wirtualną wycieczkę po jednym z modelowych budynków, w którym zobaczyli jak funkcjonują niezaleşne, ale współpracujące inteligentne systemy oferowane przez francuski koncern. Jolanta Górska-Szkaradek AUTOMATYKA { # & # # 1|
' 8 , 1 0
EcoStruxure dla słuşby zdrowia W słuşbie zdrowia bardzo waşnym elementem jest dostęp do infrastruktury IT oraz niezawodność całego systemu. Szybki dostęp do danych pacjenta jest niezbędny w procesie leczenia. Szpitale muszą sobie radzić m.in. z opóźnieniami w transmisji duşej ilości danych oraz 12/2020
. # & & T % & # % & !% # H
0 q G , {
# H| +% # & T # T 25,
# , 1 0
67
Hydraulika .............................................................................................................................................
71
! ................................................................
85
! " # " $ "
%& ' ( "' " ) " * +& ! + ,-+ / 0 23 " 4
70
AUTOMATYKA
6 " )9
H Hydraulika (ang. hydraulics, niem. Hydraulik) – dziedzina nauk technicznych, bÄ™dÄ…ca dziaĹ‚em inĹźynierii mechanicznej, zajmujÄ…ca siÄ™ problematykÄ… budowy i aplikacji urzÄ…dzeĹ„ i maszyn, w ktĂłrych przekazywanie energii i sterowanie realizowane jest za pomocÄ… wody, oleju lub innej cieczy, powszechnie zaliczanych do pĹ‚ynu, o podobnych wĹ‚aĹ›ciwoĹ›ciach, jako czynnika roboczego. SĹ‚owo hydraulika (z jÄ™zyka greckiego zbitka słów woda (á˝‘Î´Ď Ď‰) i rura (á˝?ÎťÎšÎşĎŒĎ‚), a wiÄ™c á˝‘Î´Ď ÎąĎ…ÎťÎšÎşĎŒĎ‚, hydraulikos) byĹ‚o uĹźywane dla opisywania ruchu wody, jej zachowaĹ„ i wykorzystania, przy wykonywaniu niezliczonych prac czĹ‚owieka dĹ‚ugo wczeĹ›niej, zanim Blaise Pascal (1623–1662) i Daniel Bernoulli (1700–1782) sformuĹ‚owali prawa, na ktĂłrych ten ruch i te zachowania cieczy siÄ™ opierajÄ….
Aktuatoryka hydrauliczna Część pierwsza eseju złoşonego z dwóch artykułów: Aktuatoryka hydrauliczna i elektrohydrauliczna, Aktuatoryka hydrotroniczna. Moşliwości zastosowania układów hydraulicznych i elektrohydraulicznych nie są i nie będą w spodziewanej przyszłości juş wyczerpane, bowiem niemal kaşdy dzień przynosi informacje o nowych ich zastosowaniach. Nie ma więc şadnej przesady w stwierdzeniu, şe nowoczesna technika automatyzacji i robotyzacji nie istniałaby bez hydraulicznych napędów i elektrohydrauli-cznych układów sterowania i regulacji. Andrzej Pizoń (1995 r.) Układy hydrauliczne (ang. hydraulic systems, niem. Hydrauliksysteme), w których energia jest przenoszona za pomocą róşnego rodzaju cieczy, dzielą się na dwie grupy: • układy hydrostatyczne (ang. hydrostatic systems, niem. hydrostatische Systeme), których działanie polega na wykorzystaniu energii potencjalnej, czyli ciśnieniowej cieczy, • układy hydrokinetyczne (ang. hydrokinetic systems, niem. hydrokinetische Systeme), których działanie polega na wykorzystaniu energii kinetycznej, czyli przepływowej cieczy. Podział ten nie jest ścisły, bowiem w układach hydrostatycznych istnieją takşe pewne przepływy cieczy, czyli istnieje takşe energia kinetyczna. W układach hydrostatycznych udział energii kinetycznej jest jednak bardzo mały i najczęściej w praktyce pomijany. Stąd teş powszechnie, choć nie całkiem poprawnie, nazywa się układy hydrostatyczne – układami hydraulicznymi. Aktuator (ang. actuator, niem. Aktor, Aktuator) – urządzenie wykonawcze produktów i środków ich produkcji, przede wszystkim maszyn i systemów technologicznych, w którym energia pomocnicza jest zamieniana na energię mechaniczną przemieszczeń liniowych, kątowych lub obroto12/2020
wych, wykonywanych powtarzalnie, najczęściej z działaniem siłowym lub momentowym. Synonimiczną nazwą aktuatora w potocznym języku inşynierskim jest napęd (ang. drive, niem. Antrieb), np. napęd liniowy, kątowy lub obrotowy, napęd hydrauliczny, napęd elektrohydrauliczny itp. Aktuatory hydrauliczne (ang. hydraulic actuator, niem. hydraulische Aktoren) są specjalizowanymi układami hydraulicznymi, przeznaczonymi do wykonywania zadań ruchowych połączonych z działaniami siłowymi lub momentowymi. Aktuator hydrauliczny (ang. hydraulic actuators, niem. hydraulischer Aktor) w swej klasycznej, konwencjonalnej wersji jest zbudowany z trzech zespołów: • napędu tłokowego (ang. piston drive, niem. Kolbenantrieb), zamieniającego energię ciśnienia cieczy na energię ruchu, w dwóch podstawowych rozwiązaniach: ௅ siłownika (ang. cylinder, linear motor, niem. Zylinder, Zylinderantrieb, Linearantrieb), nazywanego potocznie cylindrem, realizującego ograniczone jego długością lub objętością przemieszczenia liniowe lub kątowe o obrocie nieprzekraczającym 360° lub ௅ silnika (ang. engine, rotary motor, niem. Stellmotor, Drehantrieb) realizującego przemieszczenia obrotowe o dowolnie duşej drodze kątowej, • zaworu sterującego (ang. control valve, niem. Steuerventil) kierunkiem i natęşeniem przepływu cieczy do komór napędu tłokowego oraz wartością jej ciśnienia, • hydraulicznej stacji zasilającej (ang. hydraulic power supply, niem. Hydraulikstation) złoşonej w najbardziej ogólnym rozwiązaniu ze zbiornika (ang. tank, reservoir, niem. Behälter), pompy hydraulicznej (ang. hydraulic pump, niem. Hydraulikpumpe), silnika pompy hydraulicznej (ang. hydraulic pump motor, niem. Hydraulikpumpenmotor), filtra (ang. filter, niem. Filter), zaworu ciśnieniowego (ang. pressure relief valve, niem. Druck-Begrenzungsventil) oraz akumulatora hydraulicznego (ang. hydraulic accumulator, niem. Hydraulikspeicher). Napęd tłokowy jest teş nazywany przetwornikiem energii aktuatora (ang. energy converter, niem. Energiewandler), zawór sterujący – nastawnikiem energii (ang. energy controller, niem. Energieregler), traktując oba te połączone elementy jako obiekt sterowania lub regulacji w układzie hydraulicznym. Pomijając koła wodne (ang. water wheels, niem. Wasseräder), znane juş w II w. p.n.e., w Polsce od XII w. i do czasów nam współczesnych stosowane, jednak najczęściej w postaci turbin elektrowni wodnych, to w obszarze hydrauliki pierwsze rozwiązania techniczne pojawiły się dopiero w XVII w. Zapoczątkował te prace Johannes Kepler (1571–1632), który około 1600 r. wynalazł hydrauliczną pompę zębatą (ang. hydraulic gear pump, niem. hydraulische Zahnradpumpe), ale nie potrafił wtedy pokazać jej praktycznego wykorzystania. 71
oraz wywiódł z tych praw koncepcję budowy prasy hydraulicznej oraz ௅ Bernoulliego, który w dziele Hydrodynamique podał równanie ruchu stacjonarnego cieczy idealnej (nazywane takşe równaniem ciągłości strumienia cieczy). Pierwszą kompletną maszynę z napędem hydraulicznym buduje w Londynie w 1795 r. Joseph Bramah (1749–1814). Było to wykorzystanie podanej przez Pascala koncepcji przetworzenia ciśnienia w cieczy w siłę mechaniczną. Bramah stosował jako ciecz – wodę, ciśnienie w jej układzie wytwarzał początkowo za pomocą ręcznej pompy wodnej, w swojej pierwszej prasie korzystał jeszcze z drewnianej ramy konstrukcyjnej, ale wprowadził teş jako pierwszy pierścienie uszczelniające między cylindrem, tłokiem lub nurnikiem prasy. Pojawienie się silnika spalinowego (Benz, 1876 r.), upowszechnienie zastosowań silnika elektrycznego (Siemens, 1891 r.) oraz postępująca szybko rozbudowa elektrycznych sieci energetycznych zmniejszają zainteresowanie stosowania hydrauliki wodnej w napędach maszyn. Była to sytuacja identyczna jak w pneumatyce, która po euforii ogólnego, powszechnego zainteresowania jej wykorzystaniem w drugiej połowie XIX wieku, musiała znaleźć w pierwszej połowie XX wieku swoje nowe pola aplikacji, przestając być medium napędowym „do wszystkiego�. W przypadku hydrauliki takim nowym, niezwykle waşnym, impulsem rozwojowym było wykorzystanie, zamiast wody, oleju mineralnego jako medium roboczego maszyn. Wodę jako medium robocze wprowadził Bramah i przez cały XIX w. była ona stosowana ze wszystkimi jej wadami, w tym przede wszystkim z objawami rdzewienia części stalowych, wydzielania się z niej powietrza, ograniczenia temperatury uşytkowania i czasu eksploatacji tak napędzanych maszyn. Pierwsze udane próby z olejem mineralnym podjął Reynold Janney, budując przekładnię olejową dla nastawiania artylerii okrętowej na krąşowniku USS Virginia w 1906 r.
Rys. 1. ! " # $ " " "
Bardziej istotne dla rozwoju hydrauliki okazały się prace dwóch wspomnianych juş uczonych z XVII w.: ௅ Pascala, który w dziele Recit de la Grande Experience de l’Equilibre des Liquers sformułował trzy fundamentalne prawa hydrostatyki: II. jeşeli na ciecz działają tylko siły powierzchniowe, to w kaşdym punkcie cieczy panuje jednakowe ciśnienie równe ciśnieniu zewnętrznemu, III. ciśnienie w cieczy jest równe sile odniesionej do powierzchni jej działania na ciecz, IIII. siła pochodząca od ciśnienia cieczy jest skierowana prostopadle do powierzchni ograniczających objętość tej cieczy
%
%
Rys. 2. & ' ( % ) ) *+*, " % ) ) ' *-./
72
AUTOMATYKA
6 " )9
Rys. 3. 0 " ! # ) )
) 1Cooper & Hampton" *.2* %
W konstrukcji przekładni Janney korzystał z wcześniejszego, takşe bardzo istotnego dla rozwoju hydrauliki, opracowania efektywnych w działaniu hydraulicznych pomp osiowych. William Cooper patentuje mianowicie w 1893 r. i razem z George P. Hamptonem konstruuje w 1901 r. pierwszą tłokową, osiową pompę hydrauliczną. Prawie równolegle do pojawienia się na przełomie stuleci rozwiązań osiowych maszyn hydraulicznych pracowano w latach 1901–1921 w szeregu amerykańskich i angielskich firm, m.in. Oil Gear Company, HPM, Vickers-Armstrong. Hele-Shaw, Thoma i Waterbury nad pompami, silnikami i przekładniami o budowie promieniowej, w tym juş w powiązaniu z elektrycznym napędem silnikowym pomp, łącząc pompę, sterowanie zaworowe i cylindry hydrauliczne w zintegrowane jednostki napędowe. W 1930 r. Benjamin Lassman wykorzystuje pomysł sterowania elektrycznego zaworami pneumatycznymi firmy Ross Operating Valve Company i uruchamia we współpracy z koncernem General Electric pierwszą w pełni zautomatyzowaną prasę elektrohydrauliczną z napędami przełączalnymi, stosując po raz pierwszy zawory elektrohydrauliczne. W 1936 r. Harry Vickers buduje pierwszy elektrohydrauliczny, dwustopniowy zawór ciśnieniowy. Bezrobocie kryzysu lat 1929–1933, nazywanych Wielką Depresją Gospodarczą, nie wpłynęło na rozwój hydrauliki napędowej w tak katastrofalnym wymiarze, w jakim dotknęło to pneumatyki. Zawaşyły na tej róşnicy, między tymi dwoma technikami płynowymi, przygotowania do drugiej wojny światowej i produkcja cięşkiego sprzętu zbrojeniowego przed jej rozpoczęciem i w jej trakcie (pojazdy pancerne, artyleria, lotnictwo bojowe, okręty podwodne i nawodne), wymagające urządzeń i maszyn dysponujących nieosiągalnymi w pneumatyce i ówczesnej elektryce wydajnościami energetycznymi. Efektem był wyraźnie widoczny, takşe po zakończeniu wojny, postęp w rozwoju aktuatoryki hydraulicznej. 12/2020
Rys. 4. 3 *.4* " 5 5 " )5 ) $ 5 ) 5 5 1Oil GearCompany)
Rys. 5. 3 ) ,2 " " 5" ) 5 5 5 ) 1 " " " # 7 $8 %" )5 )5 5
73
Rys. 6. 3 )
"
" )5 )5 )5 5" ) *.92 ) :; *4*.
Problemem, z którym w bardzo róşny sposób usiłowano się uporać w tych latach, był zapis projektów układów hydraulicznych i elektrohydraulicznych. W 1940 r. koncern General Motors Corporation sponsoruje Joint Industry Conference (JIC), która ustala symbolikę oznaczeń elementów hydrauliki, a potem we współpracy z American Society of Mechanical Engineers (ASME) i International Standards Organization (ISO) przenosi opracowaną symbolikę na elementy hydrauliczne i elektrohydrauliczne. Jednocześnie koncern Vickers rozpoczyna w swoich zakładach w Detroit kształcenie w dziedzinie hydrauliki, w 1945 r. zostaje uruchomiona pierwsza szkoła ze specjalnością aplikacji hydrauliki przemysłowej – Vickers Hydraulic School. Kolejnym problemem, który pojawił się po wspomnianym wyşej, a wynikał z potrzeb unifikacji rozwiązań hydrauliki maszynowej, coraz powszechniej stosowanej w dwóch dekadach powojennego rozwoju gospodarczego, była standaryzacja podstawowych elementów hydrauliki. Było to şądanie przemysłu, który chciał wykorzystywać znane i oczywiście pojawiające się na rynku takşe nowe elementy pochodzące od róşnych producentów, w budowie aktuatorów specja-
lizowanych na konkretne firmowe aplikacje maszynowe. Doskonałym świadectwem tych şądań były prezentowane na międzynarodowych targach przemysłowych w Chicago, w 1950 r., przełomowym wydarzeniu dla techniki maszynowej tych lat, liczne zastosowania pneumatyki i szczególnie hydrauliki w urządzeniach i maszynach produkcyjnych, roboczych, drogowych i budowlanych, komunikacyjnych, w tym samochodowych i lotniczych. Rozwiązania te były prawie bez wyjątku jednorodne konstrukcyjnie, było to specyfiką tych lat, bowiem, wobec braku sterowań elektrycznych, koniecznością było korzystanie dla realizacji złoşonych zadań sterowania aktuatoryką z odpowiednio złoşonych kombinacji zaworowych towarzyszących definicyjnemu siłownikowi i rozdzielaczowi. Dobrym przykładem realizacji şądań przemysłu była standaryzacja w skali krajowej, a następnie normalizacja w skali europejskiej i międzynarodowej, konstrukcji podstawowego elementu aktuatoryki hydraulicznej, tzn. siłownika (cylindra) hydraulicznego. Objęła ona rozwiązania: ௅ tłokowe o ruchu liniowym, z dwustronnym i jednostronnym tłoczyskiem,
Rys. 7. ) 5 < " ) $ " )5 " # " ) ( % ) " % " % # ) ! /2 =2
74
AUTOMATYKA
6 " )9
Rys. 8. : ) 1 % " " ) " ) " )5 ) ) < ) # ! ( ) $ " " $ $ )5 5 5 " < < ! /2 =2
௅ tłokowe o ruchu obrotowym (wahadłowym), ௅ nurnikowe, ௅ teleskopowe, wiąşąc, w zaleşności od długości i smukłości (średnicy) cylindra siłownika i związanej z nimi średnicy tłoczyska, takşe od sposobu mocowania cylindra oraz zagroşenia wyboczeniem tłoczyska: • długość i średnicę cylindra i tłoczyska siłownika z obciąşeniem siłowym tłoczyska oraz ௅ określając kształty konstrukcyjne cylindra i jego dwóch pokryw, tłoka i tłoczyska, otworów i gwintów mocujących i łączących, uszczelnień i prowadzeń elastycznych, takşe w zaleşności od obecności i rozwiązania zespołu amortyzacji dobiegu tłoka do pokryw. Przełomową, i to w znaczeniu globalnym, innowacją w obszarze szeroko rozumianej techniki maszynowej, było opracowanie przez Billa Mooga w 1948 r. dwustopniowego serwozaworu elektrohydraulicznego, zamieniającego analogowy sygnał elektryczny w odpowiednio proporcjonalne
%
przemieszczenie suwaka zaworu rozdzielającego przepływy do komór cylindra hydraulicznego. Moog połączył ten proces z dławieniem przepływów (ang. throttling of flows, niem. StrÜmungswiderstände) na krawędziach suwaka i otworów w tulejach korpusu zaworu, co pozwoliło na sterowanie prędkością ruchu tłoka i jego zatrzymanie, czyli pozycjonowanie, w dowolnym połoşeniu między pokrywami cylindra siłownika hydraulicznego. Pozwoliło to na produkcję i powszechność aplikacji elektrohydraulicznych aktuatorów serwomechanizmowych. Następstwem tych działań staje się juş w drugiej połowie lat 50. XX w. istotne poszerzenie obszaru aplikacji elektrohydraulicznej aktuatoryki serwomechanizmowej na większość rozwiązań oferowanych w szeroko rozumianym przemyśle maszynowym. Istotą tej innowacji było zmniejszenie kłopotliwie licznych sterowań zaworowych, koniecznych, jak juş to wspomniano, w jednorodnych rozwiązaniach aktuatoryki hydraulicznej. Korzystają z tych nowych moşliwości bezpośredniego wpływania przez kształtowanie przebiegu i wartości wejściowego sygnału elektrycznego serwozaworu, na zacho-
%
Rys. 9. > " $ " ( % " % 1' ? " *.9+ %
12/2020
75
wanie pozycyjne i siłowe siłownika, jako pierwsze przemysły obrabiarkowe i lotnicze. Szczególnie istotnym dla rozwoju aplikacji aktuatoryki elektrohydraulicznej był 1954 r. Były to dwa wydarzenia: ௅ uruchomienie w Stanach Zjednoczonych produkcji przemysłowej obrabiarek numerycznie sterowanych (NC) z elektrohydraulicznym napędem serwomechanizmowym. Było to bezpośrednim następstwem dwóch wcześniejszych w stosunku do 1954 r. osiągnięć technicznych: ௅ wspomnianego juş opracowania i uruchomienia przez Mooga produkcji dwustopniowych serwozaworów rozdzielających, przetwarzających ciągłe sygnały elektryczne na pozycjonowany ruch tłoka cylindra hydraulicznego, ௅ jeszcze wcześniejszego, bo z 1927 r., opanowania przez Pfleumera, zapisu sygnałów elektrycznych przez głowice magnetyzujące na taśmie magnetycznej. Obrabiarki numeryczne znane juş były od 1949 r., (MIT Cambridge Massachusetts), jednak jako maszyny z napędem elektrycznym, w praktyce wyłącznie z silnikami krokowymi (skokowymi), sterowanymi początkowo w pętli otwartej, o wydajności energetycznej 7,5–15,0 kg/kW, zdecydowanie ponişej wydajności energetycznej napędu hydraulicznego z tych lat, czyli 0,15–1,5 kg/kW, odnosząc wydajność do masy tych dwóch rodzajów napędów. W Europie obrabiarki NC z elektrohydraulicznym napędem serwomechanizmowym pojawiają się w 1961 r., w Polsce, prawie bez opóźnień do wymienionych regionów, takşe w pierwszej połowie lat 60. XX w. Upowszechniło to juş w kolejnych dekadach lat rozwoju techniki maszynowej stosowanie napędu elektrohydraulicznego takşe w innych jej działach, obok maszyn obróbczych, głównie w wymagających bardzo duşych wydajności energetycznych maszynach roboczych, stacjonarnych i mobilnych;
a)
Rys. 10. @ " /2 ( % )5 " $ ) " % $ $ ) $ " 1Sheffer Corporation" *./4 %
௅ opracowanie i opatentowanie przez George Devola programowalnej maszyny manipulacyjnej, nazwanej przez niego Unimation (od nazwy firmy Universal Automation). Opracowanie jej było takşe bezpośrednim następstwem dwóch wspomnianych juş wcześniejszych, w stosunku do 1954 r., osiągnięć technicznych, które skutkowały opracowaniem obrabiarek NC. Po kilku perypetiach finansowych i inwestycyjnych Devol odstąpił swój patent firmie kierowanej przez Josepha Engelbergera, który w Danbury (Connecticut) rozpoczyna przygotowanie tego projektu do zastosowań przemysłowych, ale pod inną nazwą – Unimate. Pierwsze, technicznie nieudane zastosowanie robotów Unimate ma miejsce w 1961 r. zakładach General Motors – do obsługi ciśnieniowej maszyny odlewniczej. Od 1962 r. Engelberger próbuje zastosowań przemysłowych tych robotów, tym razem juş udanych, m.in. równieş w zakładach General Motors – w 1968 r. udaje mu się umieścić w przemyśle po raz pierwszy 48 sztuk robotów. Trzydziestolecie lat 60.–80. XX w. to okres intensywnej optymalizacji juş znanych i równie intensywnych poszukiwań nowych rozwiązań aktuatoryki elektrohydraulicznej, zdolnych konkurować z szybko wkraczającymi do techniki maszynowej elektrycznymi serwomechanizmami silnikowymi. Silniki te w połączeniu z róşnymi przekładniami ruchu, głównie z przekładniami śrubowymi, doskonale imitowały hydrauliczne napędy siłownikowe i np. we współczesnej robotyce wyparły prawie całkowicie ich zastosowania. Ośrodkiem, który wywarł największy wpływ na rozwój nowoczesnej aktuatoryki elektrohydraulicznej, nie tylko w skali europejskiej, ale takşe i światowej, był kierowany przez profesora Wolfganga BackÊ Institut fßr hydraulische und pneumatische Antriebe und Steuerungen der RWTH Aachen (Instytut Hydraulicznych i Pneumatycznych Napędów i Stero-
%
76
AUTOMATYKA
6 " )9 a)
%
Rys. 11. B 5 5 ) ( % *.=* " Unimate" C Unimation " % *.=4 " D " C Versatran Division of American Machine and Foundry Corporation" ) 1 Forda%" " 5 5 5
wania Reńsko-Westfalskiej Politechniki w Akwizgranie). BackÊ, nazywany ojcem niemieckiej techniki płynowej, od swojej rozprawy habilitacyjnej w 1962 r., razem ze swoimi przeszło trzydziestoma doktorantami, dokonał istotnego przełomu w podejściu do opisu zachowań dynamicznych elementów hydrauliki technicznej, potwierdzając zaawansowaną systematykę i teorię tego opisu licznymi eksperymentami w doskonale wyposaşonym laboratorium i równie licznymi aplikacjami przemysłowymi nowych, takşe opracowanych i wykonanych w Instytucie rozwiązań. Tezy swoich zakończonych i proponowanych dokonań BackÊ zawarł w wydanej w 1974 r. monografii Systematik der hydraulischen Widerstandsschaltungen in Ventilen und Regelkreisen. W latach przełomu XX i XXI wieku kierownictwo akwizgrańskiego Instytutu przejął jego wychowanek, Hubertus Murrenhoff, kładąc z kolei nacisk na cyfryzację i komputeryzację techniki płynowej, a na marginesie swej działalności wspierał, razem, z BackÊ, organizowane, w tym milenijnym okresie czasu, przez Instytut Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej Polsko-Niemieckie Seminaria „Innowacje i postęp w hydraulice i pneumatyce� (Deutsch-Polnische Seminare „Innovation und Fortschritt in der Fluidtechnik�). Do głównych osiągnięć prac badawczych i rozwojowych wspomnianego juş trzydziestolecia XX w. naleşy zaliczyć: ௅ opracowanie dwóch zasad budowy elektrohydraulicznych aktuatorów serwomechanizmowych, nazywanych inşyniersko: ௅ aktuatoryką dławieniową (ang. throttling actuatorics, niem. Widerstandsaktorik), polegająca na stosowaniu w stacji zasilającej pompy hydarulicznej wytwarzającej stałe natęşenie przeplywu (nazywane wydajnością pompy) i nastawnika energii – elektrohydraulicznego
Rys. 12. > " ) EFR" 'B" XB" F@" '@" A@"G Unimate < ) C Unimation /2 =2 ( * ! " ) " $ 'R" R i lokalnych AL" 'L" 4 ! ) FR" , ! FL" 9 !
" / ! ) )5 5 5 " " = !
12/2020
77
Rys. 13. B T3 < Cincinnati Milacron" " ) 1FR" 'B*" 'B4" 'L" FL" HL% ! *.-9 < 5 5 ) < ) )" ( H* ! " H4 ! " ' ! I " '* ! $ " '4 ! " F ! " J J J DJDJD !
serwozaworu umoşliwiającego dławienie przepływu dostarczanego do komór przetwornika energii, silownika lub silnika hydraulicznego oraz ௅ aktuatoryką wyporową lub objętościową (ang. volumetric actuatorics, niem. Verdrängungs- lub Volumenaktorik), polegająca na usunięciu z ukladu aktuatora elektrohydraulicznego zaworu dławiącego i zastąpieniu go sterowaną wydajnościowo pompą hydaruliczną, (ang. variable displacement pump, niem. Verstellpumpe), wytwarzającą zmienne, dostosowane do aktualnych potrzeb energetycznych aktuatora, natęşenie przeplywu dostarczanego do komór przetwornika energii, siłownika lub silnika hydraulicznego,
௅ wprowadzenie jednostopniowego serwozaworu dławiącego, wykorzystując dla bezpośredniego sterowania ruchem suwaka zaworu elektryczne silniki liniowe lub obrotowe, pracujące w układzie regulacji jego połoşenia, zamiast silników momentowych wykorzystywanych jako przetworniki elektromechaniczne stopnia wejściowego serwozaworów konstruowanych według zasady podanej przez Mooga w 1948 r. Powodem były wysokie koszty tych serwozaworów, kłopoty eksploatacyjne związane z wymaganiami wysokiej czystości stosowanego medium (pierwszy stopień tych zaworów pracował w układzie kaskady hydraulicznej) oraz ich słaba dynamika wynikająca z dwustopniowości działania. Te
Rys. 14. K ( % " % 1 ) # %
78
AUTOMATYKA
6 " )9
% % Rys. 15. M ) $ $ =2 ( % " " " % " ) $ " 1Centralne Biuro Konstrukcji Obrabiarek w Pruszkowie, # $ " *.=, % ! # ) ) $ ) # " =2 -2 NF
nowe, jednostopniowe rozwiązania zaczęto nazywać od ich sterowania proporcjonalnymi zaworami rozdzielającymi, rozdzielaczami proporcjonalnymi lub serwozaworami proporcjonalnymi (ang. proportional valves, servovalves, niem. proportionale Wegeventile, direkte Servoventile). Zawory proporcjonalne, stały się szybko konkurencją dla serwozaworów dwustopniowych, pozwalając na budowanie nowych konstrukcji maszyn obróbczych i roboczych z napędem hydraulicznym. Warto tu przypomnieć jeszcze raz o pionierskości polskich rozwiązań zaworów proporcjonalnych, opracowanych juş w pierwszej połowie lat 60. XX w., ௅ kolejnym nowym rozwiązaniem, istotnym na przełomie lat 70. i 80. XX w. (warto tu wspomnieć o światowym kryzysie energetycznym tych lat), stało się zapropono-
%
wane ze względu na moşliwość oszczędności energii rozwiązanie tzw. Load-Sensing (pol. dopasowanie wydajności do obciąşenia, niem. Load-Sensing). Istota tego rozwiązania polegała na sterowanym dopasowaniu wydajności pompy zasilającej kilka aktuatorów elektrohydraulicznych do aktuatora z najbardziej obciąşonym serwonapędem dławieniowym. Warunkiem jest tu oczywiście zastosowanie pompy o sterowanej wydajności, przy czym w wymienionych latach nastawa wartości ciśnienia sterującego aktuatorem wydajności pompy musiała być realizowana przez szeregowe połączenie specjalizowanych hydraulicznych zaworów, nazywanych przełącznikami obiegu. Obecnie jest to oczywiście realizowane przez zastosowanie sensoryki i elektronicznego sterowania procesorowego,
%
Rys. 16. O +2 ) " $ ) " Torque 1 %( % $) " % 1Schneider)
12/2020
79
Rys. 17. 3 $ " ) # )5 ) ) ) # ) 5 ! 5 Load-Sensing z lat -2 !+2
Rys. 18. : $ $ ! ) ) ) " ' P *.-9 1Institut fĂźr hydraulische und pneumatische Antriebe und Steuerungen, der RWTH Aachen)
௅ przełomowym w swym innowacyjnym znaczeniu dla całej techniki płynowej, ale niewykorzystanym jeszcze w praktyce hydrauliki przemysłowej omawianego okresu czasu, było opracowanie przez Wolfganga BackÊ podstaw budowy zaworów rozdzielających w układzie czwórnika mostkowego, z wykorzystaniem czterech zaworów dwudrogowych (w potocznym uproszczeniu inşynierskim nazywane w języku ang. cartridge, w niem. Kartridge, Patrone, takşe Cartridge). Ten mostkowy układ pozwalał bowiem na zastąpienie trudnej do wykonania, bardzo kosztownej, pary suwak i tuleja konwencjonalnego zaworu suwakowego, zaworem czwórnikowym, przy czym te zawory mogły pełnić zarówno funkcje rozdzielające – jako rozdzielacz, jak i funkcje dławiące – jako serwozawór. Dławienie przepływów (ang. throttling of flows, niem. StrÜmungswiderstände) na krawędziach suwaka i otworów w tulejach korpusu zaworu konwencjonalnego zostało po prostu zastąpione działaniem łatwych do wykonania 80
zaworów dwudrogowych, np. w wykonaniu gniazdowym, W porównaniu z zaworami suwakowymi, których głównymi wadami są wraşliwość na zanieczyszczenia cieczy roboczej oraz luzy promieniowe suwaka i tulei powodujące przecieki nawet w stanie zamknięcia, zawory gniazdowe są szczelne i praktycznie niewraşliwie na zanieczyszczenia cieczy roboczej, ௅ nie do pominięcia jest fakt podjęcia w omawianym trzydziestoleciu XX w. przez szereg ośrodków badawczych i przemysłowych, zajmujących się hydrauliką techniczną, problematyki sterowania pozycyjnego, nazywanego takşe sterowaniem połoşeniowym (ang. position control, niem. Lagesteuerung) w aktuatoryce hydraulicznej i elektrohydraulicznej – były to, i nadal są współcześnie stosowane, opisane nişej, rozwiązania tej problematyki ௅ przed 1948 r., tzn. przed opracowaniem przez Mooga serwozaworu elektrohydraulicznego i w następnym dziesięcioleciu jego upowszechnieniem, wykorzystywano wyłącznie sterowanie przestawne albo punktowe (ang. point control, niem. Punktsteuerung), polegające na doprowadzeniu tłoka siłownika aktuatora do pozycji şądanej i jego zatrzymaniu w tej pozycji, z dokładnością wynikająca z jakości przełączenia sensora połoşenia punktowego i opóźnienia w torze sterowania, przede wszystkim czasu przełączenia zaworu rozdzielającego, ௅ zastosowanie elektrohydraulicznych serwozaworów pozwoliło na przejście do zdecydowanie bardziej zaawansowanego sposobu sterowania, a w terminologii automatyki bardziej poprawnie, do regulacji pozycyjnej lub połoşeniowej (ang. (analog lub digital) position control, niem. Lageregelung), pozwalającej na stosowanie zarówno pozycjonowania przestawnego, jak i nadąşnego, polegającego na realizacji przemieszczenia tłoka siłownika aktuatora według zadanej trajektorii zmian wielkości regulowanej, prędkości lub połoşenia w czasie tego procesu. Była to w praktyce najczęściej tzw. rampa, tzn. liniowy wzrost wartości tego parametru, utrzymania go przez pewien czas na stałej AUTOMATYKA
6 " )9 a)
c)
%
Rys. 19. B ) $ ( % ) 5 " % $
$ $ 5 " % 5 $ " ) " =2 -2
wartości i następnie liniowe zejście z tej wartości do zadanej pozycji. W początkowym okresie stosowania, w latach 60. XX w., korzystano z regulatorów proporcjonalnych (ang. proportional regulator lub P-controller, niem. Proportionalregler lub P-Regler). Ten typ regulatora zapewniał stabilną pracę aktuatora, jednak nie eliminował odchyłki statycznej, szczególnie duşej dla małych wartości wzmocnienia regulatora i słabo kompensował pojawiające się w czasie pracy aktuatorów hydraulicznych zakłócenia, powodowane zmianami wartości ciśnienia i temperatury medium roboczego oraz obciąşeń masowych i siłowych aktuatora,
Rys. 20. : ) ) K ! =2!+2
12/2020
௅ było to powodem zainteresowania, w latach 70. i 80. XX w., wprowadzenia regulacji pozycyjnej typu PI lub PD, ogólnie regulacji PID (ang. proportional-integral-derivative (action) control, niem. Proportional-Integral-Differential-Regelung). Pierwsza (PI) eliminuje odchyłkę statyczną, jednak w przypadku obiektu regulowanego o transmitancji zawierającej całkowanie, a jest to nieuniknione w przypadku napędów siłownikowych i silnikowych, skutkuje niestabilnością w postaci oscylacji wokół osiągniętej pozycji zadanej. Próbowano to wyeliminować przez wyłączanie całkowania w wybranej strefie wokół wartości zadanej, co eliminowało oscylacje, ale z kolei ustawiało odchyłkę na wybranej wartości tej strefy wyłączenia. Drugi typ regulacji, z róşniczkowaniem (PD), zapewniał moşliwość powiększenia wartości wzmocnienia proporcjonalnego, czyli poşądanego zmniejszenia odchyłki statycznej, był jednak obarczony ryzykiem wystąpienia nieakceptowanego, w przypadku większości zadań aktuatorów przemysłowych, przeregulowania. Na przełomie lat 80. i 90. XX w. obszar aplikacji aktuatoryki hydraulicznej i elektrohydraulicznej objął zdecydowaną większość napędów maszyn mających związek z przemieszczeniami duşych i bardzo duşych mas (rzędu setek i tysięcy kg) i to mimo rosnącej szybko w tym czasie konkurencji nowoczesnych napędów elektrycznych i serwoelektrycznych. 81
%
%
Rys. 21. B ) 5 ( % " % 5 ! -2 +2
Z jej właściwości korzystają m.in. przemysły: hutniczy, metalurgiczny, obrabiarkowy, maszynowy, stoczniowy, transportowy, zbrojeniowy, nawet lotniczy. Do tych szczególnie cenionych przez praktykę przemysłową właściwości zalicza się: ௅ kilkakrotnie większą w porównaniu z innych rodzajami napędów wydajność energetyczną odnosząc ją do masy i objętości aktuatorów – dla porównania ograniczając się do silników są to wartości: – silnik hydrauliczny 0,1–1,5 kg/kW, – silnik elektryczny 7,5–15,0 kg/kW, – silnik spalinowy benzynowy 1,0–3,0 kg/kW, – silnik spalinowy, olejowy, wysokopręşny 3,0–9,0 kg/kW,
௅ sterowanie przetwarzaniem energii: bezpośrednie w napędach hydraulicznych, przekładniowe w napędach elektromechanicznych i spalinowych, zarówno średniej, jak i duşej mocy, ௅ doskonałe właściwości dynamiczne wynikające z małych mas i momentów bezwładności elementów ruchomych, ௅ bezprzekładniowe sterowanie prędkością ruchu w bardzo szerokim zakresie jej wartości, ௅ moşliwość dobrego, w porównaniu do napędów mechanicznych i elektromechanicznych, odprowadzania i doprowadzania ciepła przez medium cieczowe, ௅ doskonałą odporność na duşe przeciąşenia masowe, siło-
Rys. 22. Q $ " )5 ) ) " ) ( % 8 5 " % " % JI " % " % $ 1 < $
82
AUTOMATYKA
6 " )9
Rys. 23. > $ ! ) ) ( sterowanie lotem 1 $ " " # $ %" % #'( 1 5 " $ " %" ( # ! ) # ( 1 ) " " H':" % * + ! / #
we i momentowe, w tym łatwy rozruch silnie obciąşonych efektorów maszyn roboczych, zwłaszcza drogowych i budowlanych, ௅ moşliwość wykorzystania cylindrów siłowników hydraulicznych jako wspomagających elementów konstrukcyjnych mechanizmów maszyn. Kolejnym etapem ewolucji aktuatoryki hydraulicznej stała się na milenijnym przełomie lat jej intensywna mechatronizacja.
Rys. 24. Q $ ) " )5 " $ ) " 7 " )5 )
< 10 %
12/2020
W pierwszych dwóch dekadach XXI w. działania te objęły elektronizację, informatyzację i internetyzację rozwiązań hydraulicznych. Aktuatoryka elektrohydrauliczna stała się więc aktuatoryką hydrotroniczną i jednocześnie równouprawnioną, w stosunku do innych technik napędowych, składową procesu Transformacji Przemysłowej 4.0.
' C 1. BackĂŠ W., Grundlagen der Ĺ?lhydraulik, RWTH Aachen, Aachen 1972. 2. BackĂŠ W., Proportionaltechnik.. RWTH Aachen, Aachen 1993. 3. BackĂŠ W., Servohydraulik. RWTH Aachen, Aachen 1992. 4. BackĂŠ W., Systematik der hydraulischen Widerstandsschaltungen in Ventilen und Regelkreisen. Krausskopf-Verlag, Mainz 1974. 5. BackĂŠ W., Ăœber die dynamische Stabiliaät hydraulischer Steuerungen unter BerĂźcksichtigung der StrĂśmungskräfte. Habilitationsschrift der RWTH Aachen, Aachen1962. 6. BanaĹ› M., Stryczek J., Eine neue hydrostatische Anlaufkupplung. Bauweise und Simulation des Anlaufes. Viertes Deutsch-Polnisches Seminar Innovation und Fortschritt in der Fluidtechnik, TU Warschau, Fakultät fĂźr Mechatronik, Warszawa-Sopot 2001, 57–68. 7. BanaĹ› M., Stryczek J., Hydrostatic Coupling as a Rotational Speed Changer. FĂźnftes Deutsch-Polnisches Seminar Innovation und Fortschritt in der Fluidtechnik, TU Warschau, Fakultät fĂźr Mechatronik, Warszawa 2003, 65–80. 83
8. BanaĹ› M., Stryczek J., The Design and Modelling of the Drive System with Mulitifunctional Hydrostatic Machine. Proc. of the 5th International Fluid Power Conference, Shaker Verlag, Vol. 1, Aachen 2006, 399–408. 9. Dindorf R., Modelowanie i symulacja nieliniowych elementĂłw i ukĹ‚adĂłw regulacji napÄ™dĂłw pĹ‚ynowych. Wydawnictwo Politechniki ĹšwiÄ™tokrzyskiej, Kielce 2004. 10. Dindorf R., NapÄ™dy pĹ‚ynowe. Wydawnictwo Politechniki ĹšwiÄ™tokrzyskiej, Kielce 2009. 11. Guillon M., L’asservissement hydraulique et elektrohydraulique. V. I–II, Paris 1972. 12. Helbig A., Kunstoff-SpritzgieĂ&#x;maschine mit drehzahlveränderbaren Pumpen. Dissertation (Referent S. Helduser),vTechnische Universität Dresden, Dresden 2005. 13. Helduser S., Antriebstechnik / Aktorik. Grundlagen der elektrohydraulischen Antriebstechnik. Technische Universität Dresden, Dresden 2009. 14. Helduser S., Fluidtechnische Antriebe und Steuerungen. Technische Universität Dresden, Dresden 2004. 15. Helduser S., Mednis W., Olszewski M., Elementy i ukĹ‚ady hydrauliczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009. 16. Helduser S., UkĹ‚ady hydrauliczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki warszawskiej. Warszawa 2000, 17. Mednis W., Hydrauliczne napÄ™dy i ich sterowanie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999. 18. Mierzejewski J., Serwomechanizmy obrabiarek sterowanych numerycznie. WNT, Warszawa 1977. 19. Neubert Th., Drehzahlveränderbarer Verstellpumpenantrieb in Kunstoff-SpritzgieĂ&#x;maschinen. O+P „Ĺ?lhydraulik und Pneumatikâ€?,4592001)10, 654-659. 20. Olszewski M., Cyfryzacja aktuatoryki pneumatycznej. Pneumatyka Część I. „Automatykaâ€?, 5–6(2020), 135–149. 21. Olszewski M., Elektryczne napÄ™dy i serwonapÄ™dy siĹ‚ownikowe. „Automatykaâ€?, 1–2(2018), 105–110. 22. Olszewski M., Helduser S. i in., Intelligent Control for High-Speed Injection Moulding Machine (ICON-HISIM). Raporty do Europejskego Projektu STREP, 6. PR UE, 2004–2009. 23. Olszewski M., Hemer B., Model-following System – Developed Conception of Control for Weakly Damped Fluid Drives. 3rd Bath International Fluid Power Workshop, Research Studies Press, Oxford 1990, 192–197. 24. Olszewski M., Mechatronika. „Automatykaâ€?, 1–2(2018), 97–99. 25. Olszewski M., Mechatronizacja produktu i produkcji – przemysĹ‚ 4.0. “Pomiary Automatyka Robotykaâ€?, 3(20): 6–28, 2016. 26. Olszewski., Mednis W., Winnicki A., WiĹ›niewski P., NiektĂłre ograniczenia zastosowania przetwornic czÄ™stotliwoĹ›ci w napÄ™dach elektrohydraulicznych. Konferencja Automation 2006. Warszawa 2006, 432–438. 27. Olszewski., Mednis W., WiĹ›niewski P., Displacement and Throttle Control of Electrohydraulic Servo Drive. 4. International Fluid Power Conference, Dresden 2004, 83–90. 28. Olszewski M., NapÄ™dy pneumatyczne i hydrauliczne w budowie manipulatorĂłw i robotĂłw przemysĹ‚owych. I Krajowa Konferencja Robotyki, WrocĹ‚aw 1985. Zesz. Nauk. Polit. WrocĹ‚awskiej 67(1985), 89–108. 29. Olszewski M., RozwĂłj robotyki. Robotyka Część I. „Automatykaâ€?, 3(2019), 159–168. 30. Olszewski M., Self-tuning & Model-following Control System for Weakly Damped Fluid Drives. Community’s Action for Coop. in Science and Technol. with Central and Eastern Europ. Countries, Project & Report No CIPA3510PL923566, 1993. 31. Olszewski M., Winnicki A., Analiza sprawnoĹ›ci hydraulicznych ukĹ‚adĂłw zasilajÄ…cych w stanach dynamicznych. Acta Hydraulica et Penumatica, 1(2005), 74–77. 84
32. Olszewski M., Winnicki A., Remarks about Stiffness of the Hydraulic Actuators. Conference „Hydraulics and Pneumatics’2004â€?, Svit 2004, 181–185. 33. Olszewski M., Winnicki A., The Analysis of Efficiency of HydraulicSystem Electrical Motor-Pump in Dynamic States of Operation. Hydraulika a Pneumatika, 21(2006). 24–25. 34. Olszewski M., Współczesna robotyka. Robotyka Część III. „Automatykaâ€?, 9(2019), 89–107. 35. Pachnick M., Analyse hydraulischer Regelkreise unter besonderer BerĂźcksichtigung von Ăœbertragungsfunktions-Nullstellen und Poldominanzen. Dissertation (Referent W. BackĂŠ), RWTH Aachen, Aachen 1994. 36. PiÄ…tek Z., Rynek kilku prÄ™dkoĹ›ci. Badanie krajowej branĹźy dystrybucji elementĂłw wykonawczych. „apa -Technika i Rynek SystemĂłw Automatykiâ€?, 3(125): 154–166, 2017. 37. Pippenger J.J., Fluid Power – the Hidden Giant. Amalgam Publishing Company, Jenks 1992. 38. PizoĹ„ A., Elektrohydrauliczne analogowe i cyfrowe ukĹ‚ady automatyki. WNT, Warszawa 1995. 39. RĂźhlicke I., Elektrohydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveränderbarer Pumpe. Dissertation (Referent S. Helduser), Technische Universität Dresden, Dresden 1997. 40. Shearer J.L. et al., Fluid Power Control. Wiley, New York 1960. 41. Stryczek J., Fundamentals of Designing Hydraulic Gear Machines. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2020. 42. Stryczek J., Podstawy projektowania hydraulicznych maszyn zÄ™batych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2018. 43. Stryczek S., NapÄ™d hydrostatyczny. WNT, Warszawa 2014. 44. Winnicki A., Odporne na zakłócenia Ĺ›lizgowe sterowanie pozycyjne napÄ™du elektrohydraulicznego. Rozprawa doktorska (promotor M. Olszewski), Politechnika Warszawska, Warszawa 2013. 45. Winnicki A., Olszewski M., Focus on Safety Requirements in the Pneumatic and Hydraulic Machines. „Hydraulika a Pneumatikaâ€?, 27(2010), 57–61. 46. Winnicki A., Olszewski M., Sterowanie Ĺ›lizgowe w zastosowaniu do serwonapÄ™du elektrohydraulicznego. „Pomiary Automatyka Robotykaâ€?, 11(2010), 116–119. 47. Winnicki A., Olszewski M., Rapid Control Prototyping of a Electro-hydraulic Drive System Using dSpace and Mathworks Simulink. “Hydraulika a Pneumatikaâ€?, 28(2011), 4–6. 48. Winnicki A., Olszewski M., Analysis of Energy Efficiency for Throttle and Dispacement Hydraulic Servo System, “Hydraulika a Pneumatikaâ€?, 28(2012), 19–21. 49. WiĹ›niewski P., Wnuk P., Winnicki A., Olszewski M., LineĂĄrne riadenie vytlakovĂŠho polonu na prĂklade modelu vstrekovacieho stroja. “Hydraulika a Pneumatikaâ€?, 25(2008), 36–38. 50. WiĹ›niewski P., Winnicki A., Olszewski M., Properties of Electrohydraulic Dispacement Drives. International Conference „Hydraulics and Pneumaticsâ€?, TerchovĂĄ 2006; “Hydraulika a Pneumatikaâ€?, 22(2006), 34–36. 51. WiĹ›niewski P., Winnicki A., Wnuk P., Olszewski M., Linear Control of Electrohydraulic Injection Moulding Machine. “Pomiary Automatyka Kontrolaâ€?, 55(2009), 178–182. 52. WiĹ›niewski P., Winnicki A., Wnuk P., Olszewski M., Experimental Tests of Linear Control of Electrohydraulic Injection Moulding Machine. Hydraulika a Pneumatika, 26(2009), 47–50.
? ; " I Q )
AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie
Technologie i ludzie ) # ) Urszula Chojnacka AUTOMATYKA
3 $ )5 ( K # #S ) # )" T F U" $ ;UI H F " )5S 5 5 H K 42,/
T U
andemia COVID-19 przyspieszyła tylko to, co i tak było od dawna przesądzone – rozwój pracy zdalnej na masową skalę. Zmierzenie się z tym wyzwaniem było łatwiejsze dla tych, którzy są juş za pan brat z nowoczesnymi technologiami. Zaawansowane, a jednocześnie często intuicyjne i łatwe w obsłudze narzędzia technologiczne umoşliwiają wydajną i efektywną pracę zdalną, a pracownicy coraz częściej pracują i szkolą się w tym samym środowisku, korzystając z platform wirtualnej rzeczywistości. Teraz przyszedł czas, by spróbować odpowiedzieć na pytanie: co dalej?
12/2020
Sztuczna inteligencja ! $ Wyniki badania nie pozostawiają wątpliwości – w najblişszych latach będzie rządziła sztuczna inteligencja. Blisko 3/4 pracowników na róşnych szczeblach uwaşa, şe zapewni ona wyşsze przychody niş praca człowieka, a 90% managerów ocenia, şe inwestycje w rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji będą w największym stopniu napędzały rozwój firmy. 63% ankietowanych uznało jednocześnie, şe ta technologia moşe wyrównać szanse 85
między duşymi i mniejszymi graczami, dając tym ostatnim znacznie lepsze moşliwości rozwoju. 91% specjalistów ocenia, şe do 2035 r., na którym skupia się badanie ich firma wyda więcej na technologię i sztuczną inteligencję niş na pracowników, zaś 90% liderów biznesu uwaşa, şe inwestycje w technologię AI będą największym motorem wzrostu ich organizacji. 2028 to rok, który profesjonaliści (w raporcie określono w ten sposób zbiorczo liderów biznesu i pracowników) wyznaczyli jako punkt krytyczny, w którym technologia i sztuczna inteligencja zaczną generować większe przychody dla ich organizacji niş ludzie.
F ) 5 " talent – tak Nowe technologie wciąş kojarzą się z bytem, który systematycznie eliminuje człowieka z wykonywania róşnych zadań, a kolejka tych ostatnich jest coraz dłuşsza. Jednak podczas gdy maleje znaczenie fizycznej siły roboczej, a praca ludzi stała się łatwiej „wymienna�, to rośnie waga personalnych zdolności i talentu. W dobie, kiedy automatyzacja zatacza coraz szersze kręgi, a rola człowieka, który jest w nią zaangaşowany coraz szybciej się zmienia, umiejętność dostosowania się i szybkiego przekwalifikowania coraz bardziej zyskują na znaczeniu. Udana integracja ludzi i technologii sprzyja zwiększeniu wydajności pracowników i działania firmy, a im lepiej ci
pierwsi przystosowują się do kooperacji z nowymi rozwiązaniami technologicznymi, tym ten efekt moşe być lepszy. 77% specjalistów uwaşa, şe do 2035 r. sztuczna inteligencja znacznie przyspieszy ich proces decyzyjny, zwiększając tym samym ich produktywność, zaś 83% jest przekonana, şe zautomatyzuje większość powtarzalnych i mało wartościowych zadań, dzięki czemu pracownicy będą mogli skupić się na bardziej twórczej pracy. Jednak w tym ostatnim aspekcie badanie Work 2035 przyniosło teş zaskakujące wnioski. Do tej pory o zastępowaniu człowieka przez technologie mówiło się najczęściej w odniesieniu do wykonywania lub nadzorowania i koordynowania prac fizycznych. Teraz takşe to moşe się zmienić. Ponad połowa ankietowanych profesjonalistów uznała, şe sztuczna inteligencja ma potencjał, aby podejmować większość decyzji biznesowych, eliminując potrzebę istnienia tradycyjnego zespołu kierowniczego wyşszego szczebla.
O
Praca tymczasowa wielu osobom kojarzy się głównie z zajęciami, które cechuje sezonowość. Jednak liczba pracowników tymczasowych szybko rośnie i dotyczy to wielu róşnych zawodów i branş. Wiele wskazuje na to, şe proporcje liczebne między pracownikami stałymi i tymczasowymi będą nadal zmieniały się na korzyść przyrostu liczby tych drugich. Zawdzięczamy to technologii, faktowi, şe dzięki niej granice geograficzne oraz lokalizacja pracy przestają mieć znaczenie, a takşe zmianom potrzeb pracodawców. Tabela * N " $ 5 S 42,/ Co ciekawe, o tym, şe stała Liderzy Pracownicy siła robocza zostanie w duşej _ ` $ ) ) +4^ 44% mierze zastąpiona przez pra ) # -.^ ,=^ cowników tymczasowych )5 5
76% ,/^ bardziej przekonani sÄ… pracownicy niĹź liderzy biznesu # I 68% ,2^ ankietowani w badaniu Work design thinker /=^ 4-^ 2035. Taki poglÄ…d deklaruje $
=2^ 4,^ jedynie 19% tych ostatnich i  60% pracowników. Liderzy biznesu oceniają, şe w 2035 r. Tabela 2. # 8 5 42,/ freelancerzy i „pracownicy Liderzy Pracownicy na şądanie� będą stanowili ) )5 5 86% 48% około 1/5 ich kadry. Na ostasamodoskonalenia teczny kształt sytuacji mogą ) )5 )5 86% 47% wpłynąć takşe zmiany socjo I ) logiczne, społeczne i eduka H 81% ,.^ cyjne. Osoby reprezentujące 5 _ # ` najbardziej poszukiwane (np. mikroczipy i inne elementy smart wbudowane 5 $ % 5 zawody i mogące wykazać się -.^ 44% ) $ v najatrakcyjniejszym dla pra ) codawców wykształceniem # ) 78% ,-^ coraz chętniej zachowują 5 niezaleşność pracowniczą. -/^ ,*^
5 39% liderów biznesu i 64% )5 ) <" $ pracowników spodziewa się, 64% ,*^ ) ) #S şe takie osoby w 2035 r. będą głównie wolnymi strzelcami. 86
AUTOMATYKA
Zaawansowane technologie i człowieka będą coraz bardziej zacieśnione i większość zauwaşa 12% korzyści płynące z tego 10% stanu rzeczy, to jednak dość powszechne są 7% 6% 6% takşe róşnego rodza5% ju obawy. Pracownicy 4% 4% 4% 3% 3% 3% ankietowani w ramach 2% badania Work 2035 1% boją się m.in. „okresu przejściowego� między obecną formą pracy 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 i przyszłą oraz tego, jak ( " $ I ) $ wypadną w zmierzeniu S ) się z rywalem w postaci technologii. Obecnie Nowoczesna, bazująca na nowych technologiach infraobawy są tym większe, şe pandemia COVID-19 zachwiała struktura ułatwiła nie tylko organizację pracy zdalnej. Dziś wszystkimi rynkami, a więc pośrednio równieş rynkiem pracownicy po przeciwnych stronach globu mogą trenopracy. wać i współpracować w tym samym środowisku, np. dzięki Przed pandemią zdalne wykonywanie obowiązków było platformom rzeczywistości wirtualnej, a kontakt następuje stosunkowo rzadką formą organizacji pracy. W ciągu niew czasie rzeczywistym. Sztuczna inteligencja moşe szybko spełna roku wdroşono je na masową skalę, a fakt, şe był to lokalizować odpowiednie pliki i informacje oraz przesyłać je raczej przymus, a nie wybór postawił firmy w sytuacji nie do urządzenia pracownika, a co więcej, juş niedługo będzie do pozazdroszczenia. Nauczone bolesnym doświadczeniem prawdopodobnie moşna wykorzystać do tego superszybką przyznają, şe szukają nowych sposobów zwiększenia produksieć 6G. W tym nowym świecie jest teş miejsce na technologie tywności pracowników i zabezpieczenia przed negatywnymi i kanały „śledzące� reputację i wartość zarówno pracownika, skutkami finansowymi. Tak deklaruje 71% liderów biznesu jak i pracodawcy, co juş dziś częściowo realizują media spoankietowanych w Work 2035, a 68% zgadza się, şe ze względu łecznościowe, jak np. LinkedIn. To wymagająca zmiana dla na zmianę sposobu pracy technologia, która śledzi wydajność obu stron – firmy nie mogą zaniedbać tworzenia wizerunku tą pracowników będzie miała coraz większe znaczenie. drogą, a to wiąşe się z kosztami, zaś dla freelancerów poszukujących dobrych zarobków moşe to być kwestia być albo M #S nie być. Czeka nas więc prawdopodobnie zaciekła i globalna Autorzy raportu sformułowali na bazie uzyskanych odpowiekonkurencja na tym polu. dzi kilka zasadniczych obszarów i działań, na które pracodawcy i pracownicy powinny połoşyć szczególny nacisk zanim O $ 5 staniemy oko w oko z rokiem 2035. Oto one: – nie komplikuj organizacji pracy implementowaniem Informację, şe pracodawca chce nam wszczepić chip potraktowalibyśmy dziś jako şart albo zamach na naszą prywatność nowych technologii za wszelką cenę i w przesadnym stopniu, i niezaleşność. Tymczasem w nie tak znowu odległej przyszło– przygotuj się na wyjątkowo dynamicznie zmieniającą się ści taka praktyka moşe wejść w şycie. Wszczepione urządzesytuację i rosnącą konkurencję, nia mogą poprawić wydajność pracowników – tak stwierdziło – zadbaj o siłę roboczą, dostarczając pracownikom inspirujących doświadczeń, w których mogą łatwiej wykorzystać w badaniu Work 2035 77% liderów biznesu. Wśród samych pracowników ten odsetek stanowi 43%. Dodatkowo 57% prainteligentne technologie, tak aby mogli rozwiązywać procowników byłoby gotowych pozwolić na wszczepienie im blemy w kreatywny sposób i szybciej podejmować decyzje. chipów czy czujników pod skórę, o ile byliby pewni, şe jest to Tegoroczna pandemia i wywołane nią gospodarcze torbezpieczne, a ponadto przyniesie wymierne efekty w postaci nado dobitnie pokazały, şe trudno jest przewidzieć, jak poprawy wydajności, jak równieş wyşszych zarobków. Jedekosystem pracodawców i pracowników będzie wyglądał za parę tygodni, a co dopiero za kilkanaście lat. Istnieją jednak nocześnie 66% pracowników i 54% liderów biznesu uwaşa, şe pracownicy z chipami będą uprzywilejowani na rynku pracy, przesłanki pozwalające z duşym prawdopodobieństwem co oznacza nişsze notowania pozostałych. załoşyć, şe określone zmiany i zjawiska zaistnieją. Do nich naleşy coraz większy udział technologii w systemie pracy. K F;D KJ*. Organizacje, które dobrze się do tego przygotują, będą mogły Badanie Work 2035 zwraca takşe uwagę na aspekty określane działać spokojniej w oczekiwaniu na przyszłość. jako „digital disconnect�, oceniając jednocześnie potencjalny wpływ nowych technologii na zdrowie psychiczne. ChoUrszula Chojnacka ciaş wszyscy zgadzają się co do tego, şe związki technologii AUTOMATYKA
T U
14% 14%
12/2020
87
BIBLIOTEKA HAKOWANIE SZTUCZNEJ INTELIGENCJI ) 5 5 6 ! 7 5 "!7 # $%$%' () *,# 8% ' # 6
Wraz z rozwojem cyfryzacji, m.in. Internetu Rzeczy, rośnie znaczenie automatyzacji procesów biznesowych oraz uşycia inteligentnych systemów wspomagania decyzji z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji i technik zaawansowanej analizy danych. Ten bezsprzecznie waşny trend rozwojowy implikuje istotne zagroşenia i ryzyka. Autorzy opisują zjawiska celowej ingerencji w proces budowania i stosowania modeli sztucznej inteligencji opartych na maszynowym uczeniu się, aby zakłócić ich działanie lub doprowadzić do zaprzestania ich funkcjonowania. Te realne zagroşenia mogą mieć olbrzymi wpływ na zdrowie ludzi, funkcjonowanie przedsiębiorstw i gospodarki, a nawet bezpieczeństwo narodowe. Publikacja jest interesująca szczególnie, şe dotyczy nowego obszaru badawczego Adversarial Machine Learning. Będzie to praktyczne źródło wiedzy dla wszystkich, którzy zajmują się wdraşaniem metod sztucznej inteligencji, zarządzaniem procesami wykorzystującymi metody analizy danych lub odpowiedzialnych za cyberbezpieczeństwo.
SZTUCZNA INTELIGENCJA BEZPIECZEĹƒSTWO I ZABEZPIECZENIA ) 6 9 : 6 ! 7 5 "!7 # $%$%' () *,# ;/8 ' # 6
Historia robotyki i sztucznej inteligencji pod pewnymi względami to takşe historia prób kontrolowania takich technologii przez ludzkość. Od praskiego Golema po nowoczesne roboty wojskowe trwa debata na temat tego, jaki stopień niezaleşności powinny mieć takie podmioty i jak upewnić się, şe nie zwrócą się przeciwko ich wynalazcom. Liczne ostatnie postępy we wszystkich aspektach badań, rozwoju i wdraşania inteligentnych systemów są dobrze nagłośniane, aczkolwiek kwestie bezpieczeństwa i ochrony związane z SI są rzadko podejmowane. Ksiąşka ma na celu złagodzenie tego fundamentalnego problemu. Ksiąşka składa się z rozdziałów autorstwa wiodących badaczy zajmujących się bezpieczeństwem SI, dotyczących róşnych aspektów problemu kontroli SI oraz związanych z rozwojem bezpiecznej sztucznej inteligencji.
TESLA – GENIUSZ NA SKRAJU SZALEĹƒSTWA Carlson Bernard W. ! " # $% &' () *,# /0% ' #
Nikola Tesla jest w duşej mierze jednym z twórców współczesnego świata. Przyczynił się do rewolucji elektrycznej, która całkowicie zmieniła ludzkie şycie na przełomie XIX i XX wieku. Wynalazł radio, dynamo rowerowe, baterię słoneczną i widowiskowy transformator nazwany od jego nazwiska. To w duşej mierze dzięki niemu istnieje nowoczesny świat, który znamy. Tesla był równieş jednym z najbardziej znanych w ówczesnej Ameryce naukowców. Dbał o swój wizerunek, udzielając wielu wywiadów, opowiadając o swoich wynalazkach i o tym, co jeszcze chciałby stworzyć. Przeprowadzał publiczne pokazy swoich wynalazków, olśniewając widownię wykorzystywaniem prądu. Jego şycie naznaczone było równieş konkurencją z innym wielkim umysłem tamtych czasów – Thomasem Alvą Edisonem, który wykorzystywał i opatentował pod swoim nazwiskiem wiele wynalazków genialnego Serba. . # N T8 88
AUTOMATYKA
WSPÓŁPRACA
5SAUTOMATE TEL. +48 664 381 356, WWW.5SAUTOMATE.COM ............................................................................................. II OKŁ.
AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ..................................................................................................... 68
PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ ...................................................................................................................................... 13
ENDRESS+HAUSER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 773 00 00, WWW.PL.ENDRESS.COM .................................................................................. 58–59, 63, IV OK.
FORCEPOL SP. Z O.O. TEL. +48 506 502 900, WWW.FORCEPOL.COM ............................................................................................................. 17
LAB-EL ELEKTRONIKA LABORATORYJNA S.J. TEL. 22 753 61 30, WWW.LABEL.PL ......................................................................................................................................... 17
SCHUNK INTEC SP. Z O.O. TEL. 22 726 25 00, WWW.SCHUNK.COM ............................................................................................................. 9, 60–61
SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ – PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP TEL. 22 874 00 00, WWW.PIAP.PL ............................................................................................................. 3, 27, 62, III OKŁ.
SKAMER-ACM SP. Z O.O. TEL. 14 63 23 400, WWW.SKAMER.PL .................................................................................................................................... 41
TURCK SP. Z O.O. TEL. 77 443 48 00, WWW.TURCK.PL ..............................................................................................................I OKŁ., 50–52
12/2020
89
STANOWISKO: specjalista ds. kontaktów z klientami FIRMA: Emerson Process Management Sp. z o.o.
Beata Izabela
Pilarek Z
wykształcenia i zamiłowania socjolog oraz terapeutka Racjonalnej Terapii Zachowania (RTZ). Od blisko 12 lat pracuje w Emerson Process Management w dziale serwisu, od czterech lat na stanowisku specjalisty ds. kontaktów z klientami. Jest odpowiedzialna za budowanie, utrzymanie
90
i współpracę z klientami. Kontakt z ludźmi daje jej wiele satysfakcji, a praca sprawia przyjemność, co powoduje, że stara się coraz lepiej ją wykonywać. Możliwość wsparcia, pomoc w sytuacjach nagłych, doradzanie, kierowanie klientów do odpowiedniego inżyniera serwisu, który jest specjalistą w swojej
dziedzinie jest dla niej sprawą priorytetową, podobnie jak i dla innych członków zespołu. Zdaje sobie sprawę, że dzwoniący do serwisu klient może być podenerwowany, dlatego wykorzystuje swoje umiejętności terapeutyczne, aby jej rozmówca mógł odetchnąć i mieć poczucie, że został wysłuchany, a jego sprawa zostanie skierowana do właściwej osoby. To bardzo istotne przy budowaniu trwałych relacji, tworzeniu atmosfery wzajemnego szacunku. Dużym bonusem dla klientów firmy Emerson jest również wiedza o tym, że w firmie pracują ludzie z długim stażem, a każdy nowy pracownik ma możliwość czerpania wiedzy od kolegów. Uważa, że stabilność jest bardzo ważną cechą, zwłaszcza w dzisiejszych czasach i za to również doceniają klienci pracowników Emersona. Firma może poszczycić się również i tym, że hołduje zasadzie różnorodności, o czym świadczy choćby to, że tworzą ją ludzie o otwartych umysłach i szerokich horyzontach. Przykładem może być Beata. Jest kobietą pracującą w bardzo technicznym dziale, traktowaną przez kolegów z szacunkiem, na równi. Jako osoba chora na nowotwór złośliwy ma pewne ograniczenia, które w żaden sposób nie są postrzegane negatywnie przez kolegów czy kadrę zarządzającą, wręcz czuje wsparcie otoczenia i ma stworzone dogodne warunki pracy. W Emerson pracują osoby o różnej narodowości, wyznaniu, orientacji. Różnorodność wzbogaca firmę, pozwala zwiększać empatię wśród pracowników. A to wszystko sprawia, że klienci postrzegają firmę Emerson jako partnera stabilnego, pewnego i godnego zaufania. Beata Pilarek poza pracą w Emerson Process Management jest propagatorką zdrowia części intymnych kobiet. Twórczynią i realizatorką ogólnopolskiego projektu „Jesteś Kobietą. Każdego dnia”, w którym edukuje, wspiera kobiety w tematyce chorób części intymnych, w tym nowotworowych i po operacjach okaleczających. Prowadzi stronę www.jesteskobieta.pl. Za swoje działania otrzymała między innymi tytuł „Kobieta, która inspiruje 2020”. Jest autorką wielu publikacji na portalach biznesowych i o tematyce kobiecej. AUTOMATYKA
Fot. Piotr Wroniewicz
LUDZIE
:$572Ŋù 0,(5=21$ ʫ:$572Ŋù '2'$1$ • • ! ! • " # $ #
:HVRĴ\FK ŊZLøW L 6]F]ČŋOLZHJR 1RZHJR 5RNX ū\F]\ (QGUHVV +DXVHU
www.pl.endress.com/heartbeat